测试中遇到的25MHz时钟信号回沟问题汇总

头的影响，信号本身的实际上升时间大约为500ps左右。那么代入公式Fknee=0.5/Tr可以得到该信号的功率谱的转折频率约为1GHz；也就是说，用1GHz带宽的示波器去测试该信号应该可以得到很好的精度，然而实际情况是用1GHz的示波器测试该时钟信号时上升沿处的回沟并没有完全被体现出来；因此根据上述分析可以初步认为示波器带宽对该回沟的影响不应该是主要因素。采样率过低也可能导致回沟问题的一个主要原因。

我们仔细分析在20Gs/s采样率下测得的信号，发现回沟时间恰好为100ps左右；而当采样率为10Gs/s时，两个采样点之间的时间间隔也正好为100ps左右，因此示波器在采样时很有可能不能正确地采集到回沟处的点，从而使得信号沿的回沟不能正确的得到显示。为了很准确的测量信号的沿，需要有相对应的采样率，下图描述了信号上升沿与采样点间隔的关系，当采样率固定的情况下，信号上升沿越陡，两个采样点之间的盲区就越大，该盲区的细节就会得不到正确的显示。

图6 信号上升沿与示波器采样点间隔的关系

五、合理选择测量示波器的建议

1、首先，需要仔细分析需要测量的信号，不仅仅是频率，还应该关注信号的上升时间；因为一个基本的信号是由数个频率不同的正弦信号构成，信号沿越陡，信号中包含的高频正弦信号分离就越多，如果我们需要准确的测量信号则首先必须准确的测量这些高频正弦分量，这些正弦高频分量通常比信号本身的频率要高，具体有多高，则可以根据上升时间去估测。

所以，该测试过程中，虽然第一次测试1GHz的带宽满足了系统的要求，但是采样率并不满足，但是由于1GHz带宽的示波器，一般采样率也有限，我们必须选用更高采样能力的示波器进行采样（只有选用更高带宽的示波器）。

2、要明确需要关注的信号的细节的程度，即信号在多大的时间间隔内出现不稳定因素如单调性、过冲等可能会给系统带来问题，然后再结合信号的上升时间来选取测试示波器的采样率。

也就是在这个测试过程中出现的回沟是否需要解决，应该是分析后续逻辑电路的，采样电平，包括响应速度，这个回沟是否会导致误码，数字信号错误等情况，来决定是否需要解决。