等效时间采样示波器与实时示波器有什么不同?

   　选择等效时间采样示波器还是实时示波器，以往主要是看带宽要求 ;而现在随着高性能仪器的 问世，这种区别越来越模糊。本文将讨论各类示波器对输入波形进行采样的原理，并说明它们 的触发要求。文末对每种示波器的优点进行了总结。

　　实时示波器

　　用作 ADC 的实时示波器

　　实时示波器有时也 称为“单次”示波器，每次触发时将会捕获一个完整波形。 换言之，它在一个连续记录中会捕获大量数据点。为了更好地理解这种类型的数据采集，我们可以把它想象成一台速度极快的模数转换器 (ADC)，其采样率决定了采样间隔，而存储器深度则决定了将会显示的点数。为了捕获各种波形，ADC的采样率需要明显高于输入波形的频率。这个采样率最高可以达到256GSa/s， 决定了带宽现在扩展到110GHz

　　触发实时示波器

　　实时示波器可以根据数据本身的特征触发，通常是在输入波形的幅度达到某个阈值时发生触发。这时，示波器开始将模拟波形异步转换为数字数据样点，转换速率与输入波形的数据速率无关。该转换速率称为采样率，通常来自内部时钟信号。如图 1所示，示波器对输入波形的幅度进行采样，将采样值保存到存储器中，然后继续进行下一次采样。触发器的主要任务是为输入的数据提供一个水平时间参考点。

　　等效时间采样示波器

　　每次进行一次采样

　　等效时间采样示波器有时也简称为“采样示波器”，它只测量采样瞬间波形点的 瞬时幅度。与实时示波器不同的是，它只在每次触发时对输入信号进行一次采样。 示波器在下一次触发时会增加一个小时延，然后进行下一次采样。想要获得的样 本数量决定了重现波形所需要的波形周期数。测量带宽由采样头的频率响应决定， 目前可以扩展到80 GHz 以上。相比实时示波器，等效时间采样示波器的触发和后续采样有一些非常明显的区别。

　　采样方法

　　最重要的是，等效时间采样示波器需要一个显式触发器才能工作，而且该触发器需要与输入数据同步。该触发器通常由用户提供，但在某些情况下，也可以通过硬件时钟恢复模块来获得触发信号。采样流程如下：一个触发事件启动对第一个样本的采集，然后示波器重新准备好等待下一个触发事件。重新准备的时间约为 25μs。下一个触发事件启动第二次采集，并在对第二个数据 点采样之前添加精确的增量时延。该增量时延的大小由时基设置和采样点数量决定。如图2所示，重复执行这个流程，直到完成整个波形的采集。

　　触发等效时间采样示波器

　　有两种方法可以触发等效时间采样示波器，分别得到两种数据显示格式：比特流或眼图。通过查看信号中的单个比特，用户可以了解系统中的码型依赖关系，但在比特数量较大时不允许使用高分辨率。为了查看比特流，触发器只能在输入码型周期内发射一次脉冲，并且必须在每个事件的比特码型中处于同一相对位置。 然后，示波器对输入信号进行采样，在下一个触发事件发生时添加增量时延，然后对比特流进行采样，直到采集完整个波形。如果要在等效时间示波器上查看比特流，您必须有一个重复波形，否则需要使用实时示波器。显示比特流波形的触发过程如图3所示。

　　实时示波器的优点

　　-能够显示一次性瞬态事件

　　-无需显式触发器

　　-不需要重复的波形

　　-直接测量周期间抖动

　　-长记录长度/深存储器

　　-非常适合用于故障诊断

　　等效时间采样示波器的优点

　　- 采样率较低，支持分辨率更高的

　　ADC 转换

　　-更大的带宽

　　-更低的本底噪声

　　-更低的固有抖动

　　-可以包含前端光模块

　　- 能以更低的成本实现解决方案