E5081A矢量网络分析仪如何测量差分信号？

在当今的电子设计和信号传输领域,差分信号已经成为一种广泛应用的技术。与单端信号相比,差分信号具有更高的抗干扰能力和更好的共模噪声抑制性能,这使其在高速数字电路、模拟电路和射频电路中得到广泛应用。

E5081A矢量网络分析仪是安捷伦公司推出的一款高性能矢量网络分析仪,它能够为差分信号的测量提供完善的支持。本文将详细介绍如何使用E5081A测量差分信号。

1. 差分测试夹具的选择

在测量差分信号时,需要使用特殊的差分测试夹具来连接被测设备与网络分析仪。常见的差分测试夹具包括差分探头、差分探针和差分测试板。这些夹具能够将单端信号转换为差分信号,并将其送入网络分析仪的差分测试端口。选择合适的差分测试夹具时,需要考虑频带、阻抗匹配、共模抑制比等指标,以确保测量结果的准确性。

2. 差分测量的校准

在进行差分测量之前,需要对网络分析仪进行校准,以消除测量系统本身的误差。E5081A支持多种校准方法,包括SOLT(Short-Open-Load-Thru)校准、TRL(Thru-Reflect-Line)校准等。在选择校准方法时,需要考虑被测设备的结构、测量频段以及所使用的差分测试夹具等因素。校准完成后,网络分析仪能够自动补偿系统级的误差,并提供更加准确的测量结果。

3. 差分S参数的测量

E5081A能够直接测量差分S参数,包括差分输入反射系数(Sdd11)、差分传输系数(Sdd21)、共模输入反射系数(Scc11)和共模传输系数(Scc21)等。用户可以在网络分析仪的操作界面上选择相应的测量模式,并进行差分测量。测量结果可以以各种形式(幅度、相位、延迟等)显示在仪器的屏幕上。

4. 差分信号的特性分析

除了基本的S参数测量,E5081A还提供了一些专门针对差分信号的分析功能。例如,可以测量差分信号的共模抑制比(CMRR)、相位平衡性、幅度平衡性等参数,这些指标对于高速差分信号的设计和调试非常重要。此外,E5081A还支持差分眼图分析、抖动分析等功能,可以帮助用户全面地分析差分信号的质量和性能。

5. 测量结果的应用

通过对差分信号的测量和分析,用户可以获得关键的性能指标,为电路的设计、调试和优化提供有价值的信息。例如,可以使用差分S参数来评估差分电路的匹配情况,优化电路的阻抗设计;利用CMRR和相位/幅度平衡性指标来检查差分信号的完整性,改善传输线路的布局和接地设计;基于眼图和抖动分析,可以诊断高速差分接口中的信号完整性问题,并采取相应的措施进行优化。

总之,E5081A矢量网络分析仪提供了全面的差分信号测量功能,能够帮助电子设计工程师更好地理解和分析差分信号的特性,从而设计出更可靠、更高性能的差分电路。通过合理利用E5081A的测量能力,用户可以在高速数字、模拟和射频领域获得更出色的设计成果。