Das Digitalfilter-Optionspaket (DFP2) für die WaveMaster-Serie von Oszilloskopen erweitert das Angebot an Filtern der älteren DFP-Option um Infinite-Impulse-Response-Filter (IIR) zusätzlich zu Finite-Impulse-Response-Filtern (FIR). IIR-Filter ermöglichen es Benutzern, digitale Filtertypen auszuwählen, die in Reaktion auf bekannte analoge Filter identisch sind. Wie in Abbildung 1 gezeigt, kann der Benutzer Butterworth-, Bessel-, Chebyshev- oder inverse Chebyshev-Filterkonfigurationen auswählen. Die Trace-Anzeigen zeigen die Impulsantwort (Spur F2) und den Frequenzgang (Spur F3) für ein 75-MHz-Butterworth-Tiefpassfilter.
Dies sind die am häufigsten verwendeten analogen Filtertypen. Der Butterworth- oder „maximal flache“ Filter hat den flachsten Amplitudengang aller verfügbaren Filter. Das Bessel-Filter ist für seinen gleichmäßigen Phasengang als Funktion der Frequenz bekannt. Wenn Sie den schnellsten Rolloff benötigen, haben die Tschebyscheff-Filter den engsten Übergangsbereich für eine bestimmte Anzahl von Stufen. Auf der negativen Seite weist das Tschebyscheff-Filter eine Amplitudenwelligkeit im Durchlassband auf, während das inverse Chebyshev-Filter eine flache Durchlassbandantwort zeigt, aber eine Welligkeit im Sperrband aufweist.
Abbildung 2 zeigt den Impuls- (Spur F2) und den Frequenzgang (Spur F3) eines Butterworth-Bandpassfilters. Der Benutzer kann zwischen Tiefpass-, Hochpass-, Bandpass- oder Bandsperrfiltertypen wählen. Der Benutzer hat die Kontrolle über die Grenzfrequenzen, die Breite des Übergangsbereichs und die Sperrbanddämpfung.
Eine sehr häufige Anwendung für Filter besteht darin, Signale aufzubereiten, um Aberrationen zu entfernen. In Abbildung 3 wurde ein Bessel-Tiefpassfilter auf ein serielles 2.4-Gbit/s-Kommunikationssignal angewendet, um Überschwingen und Überschwingen zu reduzieren. Diese Art der Verarbeitung wird verwendet, um rohe optische Signale in elektrische Signale mit einer gut definierten Frequenz- und Zeitbereichsantwort umzuwandeln. Die Kombination aus optisch-elektrischem Wandler, Filter und Messsystem wird als Referenzempfänger bezeichnet.
Abbildung 4 enthält eine nähere Ansicht der Unterschiede zwischen den Eingangs- und Ausgangssignalen.
Dies ist ein einfaches Beispiel für die Leistungsfähigkeit von benutzerwählbaren FIR- und IIR-Filtern, die zur Verfügung stehen, um Signale innerhalb des Oszilloskops zu konditionieren. Es gibt dem Benutzer die Möglichkeit, Systemelemente zu simulieren, Störsignale zu eliminieren und Spektralkomponenten zu trennen.