泰克MSO64B示波器信号源脉冲性能验证
西安某大学某电子学院，客户打算进行高精度的ADC研发和测试。这次威客电竞官网的技术工程师带上了高性能的任意波形发生器AT-7174产生了300ps窄脉冲，使用泰克MSO64B 10GHz带宽示波器捕获脉冲信号，测试结果获得了客户的一致好评。
以下为详细测试过程：
一、设备设置和环境要求
测试环境控制：将测试环境温度稳定在23±1℃、湿度45%-60%，避免电磁干扰（如远离大功率设备，使用屏蔽线缆连接AWG、ADC与示波器）；对ADC测试板进行预热30分钟，确保其工作状态稳定，减少温度漂移对测试结果的影响。
测试参数预设：在AT-7174中预设窄脉冲核心参数，“波形编辑器操作”，通过仪器自带的波形编辑工具定义脉冲参数：脉宽300ps、幅度2V（匹配ADC输入量程）、重复频率1MHz（避免ADC采样混叠）；在MSO64B 中设置触发模式为“外部边沿触发”，触发源关联AWG的Marker通道（Marker同步功能），确保示波器与AWG输出脉冲精准同步。
二、300ps窄脉冲生成
窄脉冲波形构建：“AWG波形生成逻辑”，采用“自定义波形+序列器（Sequencer）”组合方式：先通过AT-7174的波形编辑器绘制300ps窄脉冲时域波形（上升沿/下降沿控制在50ps以内，匹配示波器带宽），将该波形保存为“Narrow_Pulse_300ps”；再启用序列器功能，设置该波形的重复次数（如1000次），减少AWG内存占用（序列器可通过“重复调用波形片段”优化内存，避免高采样率下内存不足）。
信号输出与同步验证：开启AT-7174的“输出同步校准”功能，确保窄脉冲的输出时延偏差≤10ps；通过示波器的“预捕获模式”监测AWG输出端信号，确认脉冲实际脉宽为300±5ps、幅度波动≤0.05V，满足ADC测试对输入信号的纯度要求。
干扰抑制处理： “AWG信号完整性保障”，为AT-7174的输出端添加50Ω匹配负载，减少信号反射；关闭AWG的非必要功能（如多余通道输出），降低内部噪声对窄脉冲的干扰，确保输出信号的信噪比（SNR）≥60dB。
三、脉冲信号捕获与时序分析
示波器参数配置：按 “泰克示波器高带宽测试配置”，设置MSO64B 的通道1（接AWG输出）带宽为10GHz、采样率25 GS/s，通道2（接ADC输入）参数与通道1一致；触发阈值设置为1V（脉冲幅度的50%），触发延迟调整为100ps，确保捕获脉冲的完整时域波形（包含上升沿、平顶、下降沿）。
关键参数测量：
脉冲时域参数：通过示波器的“自动测量功能”，连续测量1000个脉冲的脉宽、上升沿时间（10%-90%）、幅度，结果显示脉宽均值300.2ps、标准差0.8ps，上升沿时间42ps，符合预设要求；
时序稳定性分析：采用 “TIE（时间间隔误差）测量”，以AWG的Marker信号为参考时钟，计算脉冲序列的TIE值，生成TIE直方图，显示分布近似高斯型，随机抖动（RJ-σ）为3.2ps，确定性抖动（DJ）为8.5ps，时序稳定性满足ADC高精度采样需求。
信号完整性验证：通过示波器的“频谱分析功能”，查看窄脉冲的频域特性，确认其主瓣带宽≤3.5GHz（符合10GHz示波器捕获能力），无明显杂散分量（杂散抑制比≥55dB），排除信号失真对ADC测试的干扰。
四、ADC关联测试：输入-输出性能联动验证
测试链路搭建：将AT-7174输出的300ps窄脉冲通过屏蔽线缆输入待测试ADC的模拟输入端，ADC的时钟端接入高精度时钟源（与示波器同步），ADC的数字输出端通过逻辑分析仪连接至计算机（用于采集ADC输出数据）；同时用 MOS84B的通道2监测ADC输入端信号，通道3监测ADC时钟信号，实现“输入信号-时钟-输出数据”的三端同步监测。
ADC核心性能测试：
静态性能测试：通过AWG调整窄脉冲的幅度（0.1V-2V步进），采集ADC的输出码值，计算非线性误差（INL）、微分非线性误差（DNL），结果显示I NL≤±1.2LSB，DNL≤±0.8LSB，符合12位ADC设计指标；
动态性能测试：保持窄脉冲幅度2V、重复频率1MHz，采集ADC输出数据，通过Matlab计算信噪比（SNR）、无杂散动态范围（SFDR）、有效位数（ENOB），结果显示SNR≥65dB，SFDR≥78dB，ENOB≥10.5位，动态性能达标；
时序响应测试：基于示波器的TIE测量数据，分析ADC时钟与输入脉冲的同步偏差，调整时钟延迟后，ADC的采样误码率降至≤1e-12，确保时序匹配性。
异常排查与优化：测试中发现ADC在脉冲上升沿处存在微小码值波动，通过示波器捕获ADC输入信号的上升沿抖动，定位为AWG输出线缆的轻微串扰，更换屏蔽性能更优的线缆后，波动消除。
五、测试结果验证与报告生成
结果交叉验证：对比AWG预设参数（300ps脉宽、2V幅度）与示波器实测值（300.2ps脉宽、1.98V幅度），偏差≤1%；对比ADC测试数据与设计指标，所有关键参数（INL、DNL、SNR、ENOB）均满足要求，且重复性测试（3次）结果偏差≤0.5%，确保测试结果可靠。
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