随着人工智能与高性能计算发展,高速数字信号测试对测量设备提出更高要求。本文简析采样示波器及周边组件选型关键。
一、带宽与触发精度决定波形还原度
采样示波器带宽需覆盖信号基频至少5次谐波。例如,28 Gbit/s信号基频为14 GHz,建议选用70 GHz以上带宽示波器,以准确还原上升/下降沿。带宽不足将导致波形圆滑,测量上升时间偏大。实测表明,70 GHz示波器测得上升时间约14.2 ps,50 GHz仅约17–18 ps。 触发精度亦至关重要。高精度触发可显著降低测量系统引入的抖动。测试显示,28 Gbit/s信号下,启用高精度触发时抖动为486 fs(RMS),否则高达1.062 ps(RMS),严重影响评估准确性。
二、周边组件影响不可忽视
连接器、电缆、滤波器等无源器件的频率与反射特性直接影响信号完整性。 SMP-SMA适配器在50 GHz内传输性能稳定,对波形影响小;而BNC-SMA适配器在43 GHz附近反射显著(S11≈0 dB),导致高频分量反射,引发基线失真,尤其影响含丰富谐波的快速边沿信号。 低通滤波器(LPF)若带宽不足或阻抗匹配不良,将加剧码间干扰(ISI)。如6.8 GHz LPF对20 GHz以上分量衰减不足,导致高频反射,使快速信号抖动加剧。 电缆带宽同样关键。测试32 Gbit/s信号时,27.5 GHz电缆引发明显下冲失真,而40 GHz电缆则保持波形完整。


三、选型建议
1.示波器:优先选择带宽覆盖5次谐波以上、具备高精度触发功能的型号;
2.连接组件:选用高频性能稳定、反射小的接口(如SMA/SMP),避免BNC等低带宽连接器用于>10 GHz场景;
3.线缆与滤波器:确保其带宽、S参数(S21/S11)匹配信号频谱,减少反射与衰减失真;
4.系统级匹配:整体测试链路(信号源—线缆—适配器—示波器)应协同优化,避免短板效应。
综上,精准测试高速信号需从系统角度出发,全面评估仪器与组件的频率响应、反射特性与触发能力,构建高保真测量环境。安立将持续提供高性能解决方案,助力客户提升测试精度与产品价值。
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