原创 高带宽示波器？极限在哪里？

高带宽示波器技术有两大难点，一个是示波器本身带宽可以做到多高，另一是提升带宽的同时，示波器本身的本底噪声和本底抖动能被抑制到多低。两个方面如果都能兼顾，需要技术上的重大突破。

有些厂商使用带宽增强技术实现更高的带宽，这些技术包括数字信号处理（DSP）和频域交叉技术（有时称为数字带宽交叉或 DBI）。但是，伴随这些技术而产生的额外噪声和抖动会严重影响示波器的测量精度和频率响应。

目前市场上的示波器前端放大器大部分使用SiGe或GaAs的材料和芯片工艺，其局限性体现在内部晶体管切换频率不会超过 100 GHz，相应的硬件模拟带宽突破16GHz会有很多问题，比如能接收的信号的输入幅度会非常小。安捷伦在磷化铟（InP） 工艺方面的投资使公司拥有了完备的 InGaP HBT（异质结双极晶体管）IC 技术，使内部晶体管切换频率达到了 200 GHz，其硬件模拟带宽可以大大突破以前16GHz的极限。

较之当今其他可用的技术，InP 技术除了硬件模拟带宽更高外，还具有以下测量优势：

频响更加平坦：高频率时 “频率－幅度”响应更为平坦；

测量精度更高：低噪声、低抖动绝缘基片将测量精度推向最高；

低功耗：较低的功率损耗带来更高的可靠性。

与安捷伦较早的砷化镓 (GaAs) 工艺相比，InP 工艺技术还具有出众的材料属性。InP 技术具有更高的饱和电子速率和峰值电子速率、较高的导热性、较低的表面重组速率以及较高的故障电场。以上这些优势意味着真正的模拟带宽可以达到新的极限。