【示波器旅行指南|工程师如何开启一场说走就走的旅行？】之二：惬意“乘机”不动怒

前言：我是小泰。小泰一年可以测试上千台电子设备，但依旧有时间来一场说走就走的旅行。他是怎么做到的呢？以太网的智能识别身份信息，快速通过安检；借助USB2.0快速通道及时到达候机口，买杯咖啡，刚好等登机；DDR3航班能够将路程时间缩短三分之一，更快到达目的地；航行中实时探测到微小气流颠簸，借助电子设备及时调整飞行姿势，小泰完全不受影响；带上新买的降噪耳机欣赏音乐，享受安全舒适的旅行；下了飞机，手机来电告诉我们智能汽车已经就位，Spectrum View软件将无形的波形还原成原始信号，使通话清晰顺畅，顺利提车；智能无人驾驶汽车使得去往景点的路程变轻松，一键启动，炫酷的大屏显示实时路况，轻松无忧，一路好心情；作为一个科技潮人，照片打卡少不了，利用MIPI总线功能设计的智能手机，还原的各种美景值得一条朋友圈；确保旅途中必备的电子设备一直在线，稳定的电源支持必不可少。这9个旅行场景，小泰可以轻松给他们进行测试。

小泰是谁？小泰是泰克MSO6B示波器，高达10G带宽、50G采样率、八个通道，帮助工程师及时完成任务，又可以随心旅行。【示波器旅行指南 | 工程师如何开启一场说走就走的旅行？】揭示了舒适旅行三要素，本文是第二篇《惬意“乘机”不动怒》。

轻松查找和诊断功率完整性问题导致的抖动

航行中实时探测到微小气流颠簸，借助电子设备及时调整飞行姿势。Jitter抖动是对信号时域变化的测量结果，它从本质上描述了信号周期距离其理想值偏离了多少。在高速系统中，时钟或振荡器波形的时序误差会限制一个数字I/O接口的最大速率。不仅如此，它还会导致通信链路的误码率增大，甚至限制A/D转换器的动态范围。抖动是相对于系统时钟测量的。采用嵌入式时钟的系统，也就是从数据跳变中恢复时钟，会降低低频抖动，但必须使用能够仿真精密时钟恢复方式的示波器来分析这些系统。

泰克示波器能助您轻松查找和诊断功率完整性问题导致的抖动。6系列B MSO 混合信号示波器既有用户可编程的时钟恢复方式，又有许多标准指定的时钟恢复方式。

信号完整性分析集中在发射机、基准时钟、通道和接 收机的 BER （ 误码率 ） 性能上。功率完整性分析集中在 PDN 提供恒压电源轨道和低阻抗回路的能力上。 信号完整性和功率完整性有着广泛的相关性。PDN可能会导致噪声和抖动。电路设计和各种元器件，如芯片封装、引脚、轨迹、通路、连接器，都会影响 PDN 的阻抗，进而影响提供的功率质量。

不管我们是否通过模板测试，如果信号完整性仍存在问题，那么我们就要执行抖动分析。把抖动分成不同的成分和子成分，如下图所示。

下图显示了抖动摘要测量，包括浴缸图、眼图、TIE 频谱和直方图、抖动测量结果和波形。

揭开噪声的迷雾，发现真实的信号

戴上新买的降噪耳机，欣赏音乐，享受安全舒适的旅行。让示波器只显示输入信号，而不要掺杂其他的信号，就需要示波器更纯粹地表征信号。6B系列MSO的关键特色之一，并不仅仅是低噪声设计，而是实现了高分辨率下的低噪声，以及带宽高达10GHz时候的低噪声表现。超低噪声，可以让您看到从未见过的信号详情。

• 示波器前端 ASIC 芯片 TEK061 实现超低的本底噪声。
• 5 GHz 时为 12 位分辨率，200 MHz 时高达 16 位分辨率
• 1 mV/div 和 1 GHz 时的噪声 《55 µV
• 50 mV/div 和 10 GHz 时的噪声 《1.25 mV

示波器探头是示波器使用过程中不可或缺的一部分，它主要是作为承载信号传输的链路，将待测信号完整可靠的传输至示波器，以进一步进行测量分析。示波器和探头搭配才构成一个完整的信号测量链路，如果只看重示波器而忽视探头的选择，那进入示波器之前的信号已经失真，再完美的示波器所测得的数据也有会误。同理，如果只看中探头而忽视示波器的选择，那再保真的信号也会受示波器本身噪声的影响，因此两者同样重要。

众所周知，示波器的模拟前端，包含衰减电路、缓冲电路和放大器电路都会引入噪声。这也是示波器的本底噪声的重要来源。通常都会将模拟前端的设计作为评价示波器噪声的表现的重要指标。泰克的MSO6 采用了全新设计的前端放大器 Tek061，在较小的伏特/格设置上实现了非常好的噪声性能。因此搭配低噪声示波器才能保证电源轨探头发挥优异的特性。

下图为 MSO6 系示波器分别连接 TPR1000 电源轨探头和 TPP1000 普通无源探头情况下，对 3.3V 电 源轨的纹波测试结果，结果如下图所示，电源轨探头的测试结果比普通探头的准确超过 50%。