使用混合示波器，執(zhí)行五項常見調試任務

在這個例子中，我們使用集成示波器檢定CAN總線串行接收機電路的噪聲余量。首先，我們使用示波器上的一條模擬通道捕獲一個動態(tài)CAN信號，然后把它加載到集成任意波形/函數(shù)發(fā)生器的編輯內存中。

然后，我們使用ARB重復輸出捕獲的串行激勵信號，驅動接收機電路的輸入。然后我們使用示波器的第3條通道采集接收機的串行輸出，并顯示解碼后的串行輸出。在這個例子中，最好增加一個總線觸發(fā)，以使顯示穩(wěn)定。

然后我們在串行信號中增加高斯噪聲，監(jiān)測接收機電路解碼后的輸出，查找開始變化或消失的數(shù)據(jù)包，表明誤碼，如圖5所示。

通過監(jiān)測接收機解碼后的輸出，我們發(fā)現(xiàn)接收機設計可以很好地處理最高約為串行信號幅度40%的噪聲電平，而在噪聲電平達到信號幅度的45-50%時，則表現(xiàn)出明顯的錯誤。這種測試方法非常有效，可以迅速檢驗接收機設計中的噪聲余量。

圖5: 捕獲串行接收機輸出上漏掉的串行數(shù)據(jù)包，表明誤碼。

驗證開關電源設計

通過基于示波器的功率測量，任何用戶都可以迅速獲得像電源專家一樣準確的、可重復的結果，即使他們很少處理功率測量。這個實例說明了常見功率測量及怎樣通過集成示波器、使用自動功率測量、集成DVM及差分探頭和電流探頭完成這些測量。

在 這個例子中，圖6顯示了來自AC到DC轉換器的輸入電壓(黃色)和電流(藍色)。然后我們打開4位DVM，監(jiān)測DC輸出電壓。DVM顯示畫面右側的測量統(tǒng) 計表明輸出電壓非常穩(wěn)定，圖形讀數(shù)一目了然地顯示了電壓變化。然后我們使用功率測量應用，獲得輸入功率質量測量，包括功率、波峰因數(shù)和功率因數(shù)，檢定電源 對AC電源的影響。從這里，我們使用電流諧波測量，以圖形格式和表格格式提供輸入電流頻域分析。

圖6: 使用DVM監(jiān)測DC輸出電壓。AC輸入電壓波形用黃色顯示，電流波形用藍色顯示。

另一個關鍵功率測量是開關器件中的開關損耗，這對電源效率是一個主要限制。在這種情況下，我們測量越過MOSFET的差分電壓 (黃色波形)，另外測量流經(jīng)開關器件的電流(藍色波形)。然后我們生成瞬時功率波形(圖7中的紅色波形)，顯示開關損耗功率和能量測量。

圖7: 顯示開關損耗功率和能量測量。

最后，安全作業(yè)區(qū)測量可以自動監(jiān)測各種輸入和負載條件下的開關行為，執(zhí)行通過/失敗測試。通過比較開關器件的電壓、電流、瞬時功率電平與器件的最大額定值，這一測量用以保證超出指標不會損害器件的可靠性。

小結

現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)與幾年前有些相似，最明顯的原因是增加了無線功能。當今正在生產(chǎn)或正在開發(fā)的大多數(shù)系統(tǒng)設計至少包括一種形式的無線功能，如Wi-Fi、藍牙或ZigBee。從鼠標、鍵盤等輸入設備到智能家居和流式媒體盒，消費者需要無線技術帶來的便利。測試這些系統(tǒng)意味著設計人員必須能夠在混合域環(huán)境中工作，從DC到RF，包括模擬信號和數(shù)字信號、串行總線和并行總線。

為滿足這一需求，測試設備廠商推出了集成示波器，在一個便攜式儀器中提供了一套完整的臺式儀器。如前所述，這些示波器能夠處理多種常見的調試和檢驗任務，從檢測放射EMI的來源到驗證開關電源設計。