實(shí)時(shí)示波器面臨的挑戰(zhàn)

   數(shù)字技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也在推動(dòng)著測(cè)試和測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，因此主要工具實(shí)時(shí)示波器也需要不斷地更新?lián)Q代和創(chuàng)新發(fā)展。衡量數(shù)字實(shí)時(shí)示波器的指標(biāo)有很多，往往使人分不清主次。早期，我們對(duì)示波器的關(guān)注更多的是在四個(gè)常規(guī)指標(biāo)，如帶寬，采樣率，存儲(chǔ)深度和觸發(fā)的重要性。 現(xiàn)如今高速信號(hào)測(cè)量的挑戰(zhàn)越來(lái)越大，不同品牌指標(biāo)的示波器測(cè)量結(jié)果可能會(huì)存在比較大的誤差。對(duì)于高速信號(hào)的測(cè)量來(lái)說(shuō)，除了通用常規(guī)指標(biāo)外， 實(shí)際上重要的但卻較為抽象的衡量標(biāo)準(zhǔn)是信號(hào)保真度（Signal Fidelity），簡(jiǎn)單地說(shuō)，信號(hào)保真度就是示波器顯示的波形和被測(cè)電路的實(shí)際波形的一致性。但是由于信號(hào)進(jìn)入示波器后會(huì)經(jīng)過(guò)內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)，而每一個(gè)環(huán)節(jié)都有可能對(duì)原始信號(hào)產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致示波器顯示出的波形和實(shí)際波形存在偏差，而這種偏差又是用戶很難去進(jìn)行驗(yàn)證的，因此對(duì)于現(xiàn)代的高速示波器來(lái)說(shuō)，我們還需要更多地關(guān)注在帶寬以及本底噪聲、ADC 有效位數(shù)等體現(xiàn)信號(hào)保真度的指標(biāo)上。

圖 1. 影響高速信號(hào)保真度的關(guān)鍵指標(biāo)

    更高帶寬的需求

    示波器作為常用的測(cè)試分析工具，發(fā)展主要有兩個(gè)趨勢(shì)，其一是性能的提升。自 Keysight 從 20 世紀(jì) 80 年代推出世界一款數(shù)字示波器后，數(shù)字示波器技術(shù)開始不斷發(fā)展，其帶寬從早期上百兆發(fā)展到現(xiàn)如今上百 GHz 的頻率，示波器在性能上獲得了飛躍的發(fā)展。另一方面隨著高速數(shù)字設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)性越來(lái)越高，示波器不僅要具備基本的測(cè)量功能，同時(shí)還要求具有強(qiáng)大豐富的分析能力，能夠幫助用戶對(duì)高速信號(hào)進(jìn)行調(diào)試和分析，解決高速電路設(shè)計(jì)上存在的缺陷。

    現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)面臨越來(lái)越多的挑戰(zhàn)，近幾年來(lái)，計(jì)算機(jī)、移動(dòng)設(shè)備和云計(jì)算等領(lǐng)域的發(fā)展驅(qū)動(dòng)著更高數(shù)據(jù)吞吐量的需求，為了滿足這種需求，誕生了很多新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如 USB3.x(10Gbps)、 Thunderbolt3(20.625Gbps)、M-PHY4.0(11.6Gbps)、PCIe 4.0(16Gbps)、SAS(24Gbps)、Fibre Channel(32Gbps)、400G PAM4(112Gbps) 等；這些高速串行總線的速率非?？?，這就要求在測(cè)試中數(shù)字示波器具備更高的帶寬。我們以傳統(tǒng)的 NRZ 編碼的數(shù)字信號(hào)來(lái)說(shuō)，目前快的信號(hào)速率可達(dá) 50Gbps，如果按照理論計(jì)算需要測(cè)量到 3 次諧波，則需要 75GHz 帶寬 ；如需要測(cè)量到 5 次諧波，則需要 125GHz 以上的帶寬示波器。隨著信號(hào)速率的提升和邊沿跳變時(shí)間越來(lái)越快，為了能夠地捕獲真實(shí)的快沿信號(hào)，這就對(duì)示波器的帶寬提出了更高的要求。

    在 2010 年之前，示波器行業(yè)主要采用傳統(tǒng)的鍺化硅 (SiGe) 或者砷化鎵 (GaAs) 材料。SiGe 材料相比 GaAs 雖然有更高的開關(guān)速度 ( 意味著可以帶來(lái)相對(duì)略高的帶寬 )，但是其耐擊穿電壓非常低，而 5V 電壓是示波器行業(yè)在 50Ω 阻抗匹配下標(biāo)準(zhǔn)的容許高輸入電壓值，當(dāng)采用 SiGe 材料的示波器帶寬較高的時(shí)候，一般其容許大輸入電壓要遠(yuǎn)小于 5V。因此一些示波器廠商會(huì)推薦工程師在示波器通道外部額外增加不同的衰減器來(lái)擴(kuò)大輸入電壓范圍，但是額外增加的衰減需要在示波器內(nèi)部再行放大或補(bǔ)償，這必然導(dǎo)致儀器的本底噪聲和抖動(dòng)的惡化，從而在今天的超高速信號(hào)測(cè)試場(chǎng)景下導(dǎo)致裕量的無(wú)形損失也即帶來(lái)更大的測(cè)試誤差和測(cè)量結(jié)果的不一致性。

    這種來(lái)自于產(chǎn)業(yè)界的持續(xù)發(fā)展對(duì)測(cè)試和測(cè)量行業(yè)也是非常巨大的挑戰(zhàn)，必然要求在基礎(chǔ)材料和半導(dǎo)體工藝上取得創(chuàng)新。磷化銦 (InP) 材料被用到測(cè)試測(cè)量行業(yè)就是因應(yīng)這一挑戰(zhàn)的大創(chuàng)新。

    磷化銦 (InP) 材料具有電子漂移速度高、耐輻射性能好、導(dǎo)熱好的優(yōu)點(diǎn)。與 SiGe 半導(dǎo)體相比，它具有擊穿電場(chǎng)、熱導(dǎo)率、電子平均速度均高的特點(diǎn)。通過(guò)下面的材料性能對(duì)比可以看出，磷化銦半導(dǎo)體材料具有更高帶寬的優(yōu)勢(shì)。這意味著用磷化銦 (InP) 材料制作的器件能夠放大更高的頻率或者更短波長(zhǎng)的信號(hào)。利用磷化銦 (InP) 材料制成的放大器可以工作在 300GHz 以上的極高頻率上，并且具有非常低的噪聲，受外界影響較小，穩(wěn)定性高，是一種更為先進(jìn)的半導(dǎo)體材料。

圖 2. IC 工藝性能對(duì)比

    基于磷化銦 (InP) 的半導(dǎo)體材料技術(shù)，Keysight 推出了業(yè)內(nèi)高帶寬的 Infiniium UXR 系列實(shí)時(shí)示波器，其模擬帶寬高達(dá)110GHz。相對(duì)于其他廠家 ATI (Asynchronous Timing Interleave) 或者 DBI (Digital Bandwidth Interleave) 采用先分頻和分路采樣后再合成的技術(shù)來(lái)說(shuō)，Infiniium UXR 實(shí)時(shí)示波器則采用全帶寬 110 GHz 的前端衰減放大器以及 110 GHz 的采保電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入模擬信號(hào)直接進(jìn)行采樣，從而擯棄了模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)重復(fù)的頻域和時(shí)域轉(zhuǎn)換以及數(shù)字信號(hào)再合成的處理技術(shù)，確保了佳的信號(hào)保真度。下圖為 UXR 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

    事實(shí)上示波器作為寬頻儀器，隨著帶寬越高則噪聲會(huì)越大，其本底噪聲通常表現(xiàn)為高斯白噪聲分布。因此，對(duì)于高速信號(hào)的測(cè)量分析，我們不僅要關(guān)注示波器的帶寬是否滿足要求，還應(yīng)該要關(guān)注其本底噪聲性能。那么示波器的本底噪聲對(duì)測(cè)試測(cè)量影響如何呢？

   更低本底噪聲的挑戰(zhàn)

   隨著數(shù)字總線的速率越來(lái)越快和信號(hào)的幅度越來(lái)越低，在設(shè)計(jì)上其成本也會(huì)越來(lái)越高。比如在 PCIE4.0 的規(guī)范里， 眼高只有15mV 左右，未來(lái)到 PCIE5.0 則眼高可能只有 8-10mV。再比如下一代數(shù)據(jù)中心里高速信號(hào)互連的熱門信號(hào)傳輸技術(shù) PAM-4，由于采用 4 電平來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳輸，每個(gè)電平之間的幅度會(huì)非常小。從這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中都反應(yīng)出在設(shè)計(jì)上對(duì)信噪比的要求開始越來(lái)越高。這也同時(shí)對(duì)測(cè)量?jī)x器示波器的精度提出了更高的要求，要求更低的本底噪聲以及更小的測(cè)量誤差。

    同時(shí)由于現(xiàn)在電子產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，無(wú)論對(duì)芯片制造商還是系統(tǒng)設(shè)計(jì)商來(lái)說(shuō)，都希望產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果有很大的裕量 (Margin)。對(duì)芯片廠商來(lái)說(shuō)，希望有好的性能給下游系統(tǒng)設(shè)計(jì)商，讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)商知道該芯片有很大的設(shè)計(jì)空間，可以放心設(shè)計(jì)使用。而對(duì)于系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)商來(lái)說(shuō)，也希望可以知道系統(tǒng)測(cè)試的大裕量，然后可以確保測(cè)試 Pass 的前提下，進(jìn)行 Cost down 縮減用料成本。為了可以使測(cè)試結(jié)果有更大的裕量，對(duì)測(cè)試儀器廠商來(lái)說(shuō)，意味著儀器測(cè)試的保真度需要越來(lái)越高，測(cè)試誤差越來(lái)越小，這是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

   下面我們來(lái)看看示波器的本底噪聲來(lái)自于哪里？ 下圖 1 是典型的數(shù)字示波器的架構(gòu) ：

圖 4. 示波器的典型結(jié)構(gòu)圖

    如果我們對(duì)高速串行信號(hào)進(jìn)行眼圖的測(cè)試，那么本底噪聲會(huì)對(duì)其有什么樣的影響呢？眼圖測(cè)試的必測(cè)參數(shù)之一是眼高：

圖 5. 本底噪聲引入示意圖

圖 6. 眼圖測(cè)試示意圖

    上圖是一個(gè)典型的 NRZ 眼圖測(cè)試各指標(biāo)的示意圖。其中眼高定義如下：

    Vtopsigma 即為眼圖頂部的噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差或均方根值，Vbasesigma 為眼圖底部的噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差或均方根值。由此可見，眼高結(jié)果與波形噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差有直接關(guān)系。而波形噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差不僅僅與波形本身有關(guān)，如前文所述與示波器的本底噪聲也是緊密相關(guān)的。

    大多數(shù)示波器廠商會(huì)在示波器出廠之前對(duì)其進(jìn)行噪聲測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果列入到產(chǎn)品技術(shù)資料中。如果您沒(méi)有找到相應(yīng)信息，可以向廠商索要或是自行測(cè)試。示波器本底噪聲測(cè)量非常簡(jiǎn)單，只需花上幾分鐘即可完成。首先，斷開示波器前面板上的所有

    輸入連接，設(shè)置示波器為 50 Ohm 或者 1MOhm 輸入路徑。其次，設(shè)置存儲(chǔ)器深度，比如 1 M 點(diǎn)，把采樣率設(shè)為高值，以得到示波器全帶寬。您也可以打開示波器的無(wú)限余輝顯示，以查看測(cè)得波形的粗細(xì)。波形越粗，示波器的本底噪聲越大。波形粗細(xì)可以直觀反映示波器在該特定設(shè)置下的噪聲大概范圍，準(zhǔn)確測(cè)量應(yīng)通過(guò) Vrms 交流測(cè)量來(lái)量化分析噪聲情況。另外值得注意的是，如果需要對(duì)示波器的底噪聲做驗(yàn)證或者對(duì)比，需要注意帶寬、采樣率、存儲(chǔ)深度以及其他指標(biāo)都需要保證在相同的環(huán)境下。

    也有一些工程師了解示波器的噪聲指標(biāo)一般在 uV 或者 mV 級(jí)別范圍，認(rèn)為數(shù)值非常的低可以忽略不計(jì)。這樣的想法是不正確的，由于示波器在底噪聲測(cè)量時(shí)，通道都是斷開的沒(méi)有接入任何的外部信號(hào)，其自身的噪聲信號(hào)是非常小的幅度。而在實(shí)際測(cè)量中，示波器會(huì)接入各種幅度的信號(hào)，比如 1.2V、2.5V、3.3V 信號(hào)等，如果外接探頭的時(shí)候接入被測(cè)信號(hào)的幅度甚至?xí)?，這時(shí)候會(huì)受衰減比和量程設(shè)置等影響導(dǎo)致示波器底噪聲會(huì)大大的惡化，會(huì)影響到測(cè)試結(jié)果的度。

    另外在今天的高速數(shù)字差分信號(hào)測(cè)試和分析中，引入越來(lái)越多的去嵌處理 (De-embedding) 和均衡 (Equalization)，這兩種信號(hào)處理過(guò)程都會(huì)對(duì)示波器已經(jīng)采集的信號(hào)進(jìn)行放大，當(dāng)然也會(huì)同步放大儀器的本底噪聲，從而帶來(lái)更大的測(cè)試誤差，吞噬系統(tǒng)有限的裕量。

   示波器的本底噪聲不僅影響電壓測(cè)量，也影響水平參數(shù)的測(cè)量精度。示波器的噪聲越低，測(cè)量精度就會(huì)越高，測(cè)試結(jié)果的可信度也就越高。因此作為示波器前端部件性能的衡量指標(biāo)的本底噪聲數(shù)值就成為示波器產(chǎn)品手冊(cè)上必須標(biāo)注的一個(gè)指標(biāo)。

   示波器的本底噪聲是影響信號(hào)測(cè)量精度的一個(gè)重要原因。而示波器的本底噪聲性能除了跟示波器前端衰減放大器相關(guān)外，還有一個(gè)相關(guān)因素，那就是示波器的 ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換器。ADC 的有效位數(shù) ENOB(Effective Number of Bits) 越高，測(cè)量受到的誤差影響就越小，測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度也就越高。

   對(duì)示波器 ADC 有效位數(shù) (ENOB) 的追求更加凸顯

   ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換器是數(shù)字示波器里非常關(guān)鍵的部分，主要作用是將連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字化采樣點(diǎn)。提到 ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，很多用戶都會(huì)關(guān)注 ADC 的采樣率，它代表每個(gè)采樣點(diǎn)間的水平時(shí)間分辨率。足夠的采樣率也是保證示波器信號(hào)保真度的關(guān)鍵因數(shù)之一。但是并不一定意味著采樣率越高，信號(hào)的保真度就越好。對(duì)于 ADC 來(lái)說(shuō)，其位數(shù)也是非常重要的指標(biāo)， ADC 的位數(shù)決定了采樣過(guò)程中的量化等級(jí)或者垂直電壓分辨率。大多數(shù)現(xiàn)代示波器通常 ADC 位數(shù)都是 8 比特，說(shuō)明具有 256 個(gè)垂直量化等級(jí)。舉例來(lái)說(shuō)，如果一個(gè) 8 比特的示波器，其量程設(shè)定在 800mV 的時(shí)候，那么它的垂直量化等級(jí)就是 2 的 8 次方，也就是 256 個(gè)垂直量化等級(jí)，在當(dāng)前量程下的垂直電壓分辨率就等于 800 ÷ 28= 3.125mV。相同量程下，如果使用一個(gè) 10 比特的示波器，其大電壓分辨率就等于 0.781mV。這也是為什么說(shuō) 10 比特示波器會(huì)比傳統(tǒng) 8 比特示波器的精度高 4 倍的原因。

圖 7. 示波器 ADC 位數(shù)與測(cè)試誤差

     我們?cè)賮?lái)看下傳統(tǒng) 8 比特示波器和 10 比特示波器的實(shí)測(cè)精度對(duì)比，下圖是兩款 4 GHz 帶寬示波器測(cè)試同一個(gè)信號(hào)的眼圖。左邊是傳統(tǒng)的 8 比特示波器 DSO9404A，右圖是新一代的 10 比特 S 示波器 DSOS404A，兩款示波器的帶寬、采樣率、垂直 /水平設(shè)置完全相同?？梢钥吹?，右圖 Infiniium S 系列示波器由于采用 10 比特硬件的 ADC 以及低噪底等特性，更真實(shí)地在現(xiàn)了信號(hào)的眼圖，眼圖高度比左圖高出 200 mV，提供了一個(gè)誤差更小、精度更高的測(cè)量結(jié)果。由此可見，即便是同品牌同帶寬的示波器產(chǎn)品，ADC 或者本底噪聲的水平也是不同的。

圖 8. 兩款 4GHz 示波器眼圖測(cè)試對(duì)比

     ADC 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分很多種，像逐次逼近型，并行比較型 ( 閃爍型 )，分級(jí)型 ( 半閃爍型 ) 和流水線型等，每種都有優(yōu)缺點(diǎn)，如FALSH ADC 線性誤差高一些，流水線型有拼接誤差等。對(duì)于ADC 性能的“好”與“壞”，我們不能僅僅靠采樣率或者位數(shù)指標(biāo)就進(jìn)行判定。測(cè)試 ADC 的性能有很多的指標(biāo)，比如 DNL、 INL、THD、SINAD、SFDR 等指標(biāo)。IEEE 在 20 世紀(jì)后期定義了另一種方法，依靠 ENOB (Effective Number Of Bits) 有效位數(shù)技術(shù)指標(biāo)來(lái)確定示波器 ADC 的“完好性”。有效位數(shù) ENOB 指標(biāo)的提出是因?yàn)楫?dāng)高速 ADC 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，由于噪聲、諧波和雜散的影響，實(shí)際 ADC 的信噪失真比達(dá)不到其標(biāo)稱位數(shù)應(yīng)達(dá)到的理想性能，比如很多通信中使用的 12bit ADC 在實(shí)際工作環(huán)境中有效位數(shù)只有 10bit 左右。事實(shí)上，有效位數(shù) ENOB 總結(jié)了整個(gè)系統(tǒng)的分辨率并代表頻率范圍內(nèi)的累積誤差。

    當(dāng)我們選擇示波器時(shí)，有效位數(shù) ENOB 指標(biāo)到底有多重要？它能有效判定示波器的測(cè)量精度嗎？在數(shù)字示波器的架構(gòu)中，和測(cè)量精度相關(guān)的電路包括示波器的前端電路和采用的ADC技術(shù)，前面提到的示波器的本底噪聲主要來(lái)源就是前端電路。倘若示波器的前端電路的噪聲過(guò)大，即便 ADC 具有較高的 ENOB，整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的性能也會(huì)明顯下降。盡管某些示波器廠商會(huì)提供示波器 ADC 本身的 ENOB 指標(biāo)，但光這一數(shù)值來(lái)說(shuō)并沒(méi)有太大意義。因?yàn)?ADC 僅為示波器系統(tǒng)的一部分，不能獨(dú)立使用，要結(jié)合示波器前端電路，看整個(gè)示波器系統(tǒng)的 ENOB 指標(biāo)才有意義。一般情況下，示波器廠商會(huì)對(duì)其使用的 ADC 芯片本身做內(nèi)部評(píng)測(cè)，同時(shí)也會(huì)評(píng)測(cè)整個(gè)示波器系統(tǒng)的 ENOB。受示波器損耗的前端噪聲、諧波失真和交叉失真等因素影響，整個(gè)示波器系統(tǒng)的 ENOB 會(huì)比獨(dú)立 ADC 芯片的 ENOB 要低。另外，受高頻寬帶噪聲的影響 ENOB 也會(huì)隨頻率的增加而降低。

   有效位數(shù) ENOB 值該如何進(jìn)行測(cè)量呢？

   ENOB 是用一個(gè)固定幅度正弦波信號(hào)進(jìn)行頻率掃描，在不同頻率下對(duì)采集到的電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)估。通常使用后期處理工具 ( 例如 MathWorks MATLAB) 對(duì)捕獲所得的電壓測(cè)量結(jié)果進(jìn)行測(cè)評(píng)。用戶可以在時(shí)域或頻域中執(zhí)行測(cè)量。使用時(shí)域方法測(cè)評(píng)信號(hào)時(shí)，把采集到的時(shí)域數(shù)據(jù)和一個(gè)據(jù)此擬合出的理想時(shí)域波形相減來(lái)計(jì)算 ENOB。計(jì)算相減的結(jié)果就是噪聲，噪聲可能來(lái)自示波器的前端，比如不同頻率下相位的非線性和幅度變化，還有可能來(lái)自 ADC 拼接造成的交叉失真。在頻域中測(cè)評(píng)相同的信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)在整個(gè)寬帶功率中減去與基帶相關(guān)的功率來(lái)計(jì)算 ENOB。

    有效位數(shù) ENOB 的值和頻率有關(guān)，每款示波器都有自己的 ENOB曲線，值得注意的是，ENOB 曲線應(yīng)該是針對(duì)示波器系統(tǒng)的，而不僅僅是其自身 ADC 芯片的。下圖顯示 Keysight 傳統(tǒng) 8 比特9000 系列示波器和新一代 10 比特 S 系列示波器的實(shí)例 ENOB 圖。該圖顯示的是整個(gè)示波器系統(tǒng)的 ENOB，而非示波器 ADC自身 的 ENOB。

圖 9. S404A 示波器 ENOB

   與本底噪聲一樣，ENOB 是測(cè)評(píng)示波器精度的重要指標(biāo)之一。 ENOB 圖應(yīng)與本底噪聲測(cè)量結(jié)果一起考慮。這是因?yàn)楦咚俅袛?shù)據(jù)在特定頻率會(huì)出現(xiàn)諧波，諧波通過(guò)示波器時(shí)幾乎不會(huì)受到有效位降低的影響。在這種情況下，示波器本底噪聲能夠更好地反映測(cè)量精度?？傊?，ENOB 和本底噪聲指標(biāo)能夠確保對(duì)示波器質(zhì)量進(jìn)行的測(cè)評(píng)，從而幫助工程師選擇適當(dāng)?shù)膬x器。

   近年隨著實(shí)時(shí)示波器帶寬的持續(xù)推高，和信號(hào)電壓幅度的持續(xù)降低，示波器的 ADC 位數(shù)也有持續(xù)提高的需要。實(shí)時(shí)示波器本身是寬頻儀器，其帶寬越高，在其整個(gè)頻帶范圍內(nèi)，噪聲也會(huì)越大。因此如果高帶寬實(shí)時(shí)示波器依然維持傳統(tǒng)的 8bit ADC，那么在越高的頻段上，由于其隨機(jī)噪聲的影響 ENOB 必然也會(huì)隨之降低，例如一般 33GHz 帶寬級(jí)別的實(shí)時(shí)示波器其 ENOB 在33GHz 頻點(diǎn)只有 5bit 左右，有的廠家產(chǎn)品只有 4bit 左右甚至更低。在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)和測(cè)試技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)里，產(chǎn)業(yè)界對(duì)高帶寬、高 ADC 位數(shù)的實(shí)時(shí)示波器的需求已經(jīng)開始凸顯。

   影響示波器的 ENOB 指標(biāo)除了ADC 本身的位數(shù)外，還有示波器本身的插值誤差即采樣精度和示波器的本底噪聲有關(guān)系，這是一個(gè)綜合的評(píng)價(jià)指標(biāo)。推薦閱讀本文后列參考文獻(xiàn)，《評(píng)估示波器的信號(hào)保真度》。

   因應(yīng)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求，Keysight 在 2018 年 7/12 重磅推出了新一代的 UXR 系列實(shí)時(shí)示波器，其帶寬突破到業(yè)界高 110GHz，同時(shí)還提供了4 路通道，每路通道 256GSa/s 以及10 bit ADC 的業(yè)界高采樣技術(shù)。在整個(gè)測(cè)量?jī)x器行業(yè)內(nèi)再次開創(chuàng)了先河成為行業(yè)標(biāo)桿。

   下圖展示的是 Keysight 新一代 10bit ADC 的 UXR 系列高帶寬示波器，具有更低本底噪聲，與當(dāng)前主流的 8bit ADC 的 Z 系列示波器測(cè)試同一個(gè) PAM-4 信號(hào)的結(jié)果對(duì)比，很明顯全新一代的10bit ADC UXR 示波器帶來(lái)了更加優(yōu)異的測(cè)量結(jié)果 ：

圖 10. 全新 10bit ADC UXR-63GHz 示波器和 8bit ADC Z-63GHz 示波器測(cè)試結(jié)果對(duì)比