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但愿我有……最理想的圖像

作者: 時間:2017-01-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
如果您有合適且裝備精良的示波器,就可在較短的時間內(nèi)設(shè)計出更好的產(chǎn)品,而且能更精確、更有信心地鑒定電路的性能,更輕而易舉地檢定系統(tǒng)是否符合標(biāo)準(zhǔn),同時快速地測定出最難以捉摸的事件,從而簡化排障工作步驟。恰當(dāng)?shù)氖静ㄆ骺蔀槟峁┳罴褕D像。您可以想象,最理想的圖像將為您打開什么樣的新天地。

任何精良的示波器系統(tǒng),都在于其能夠精確地捕獲和顯示您需要的信號,即所謂的測量保真度。作為工程師或設(shè)計人員,您面臨的是日益加快的時鐘速率和邊沿速度、日益復(fù)雜的信號和不斷增長的產(chǎn)品上市壓力。如此一來,示波器的測量保真度也就越來越成為您成功之作的關(guān)鍵因素。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201701/337911.htm

但愿我有……

高速度需要高帶寬

在選擇示波器時,帶寬是最重要的選擇標(biāo)準(zhǔn)之一。帶寬決定了示波器測量信號的基本能力。沒有足夠的帶寬,示波器就不能解析高頻變化。幅度和邊沿將出現(xiàn)失真,毛刺將消失,更無法看到信號的細節(jié)。沒有足夠的帶寬,您將無從獲得精確的測量結(jié)果。

所謂“示波器帶寬”,是指正弦波輸入信號衰減至該信號70.7%實際幅度時的頻率,即所謂的-3dB點。若需確定能在您的應(yīng)用環(huán)境中精確鑒定信號幅度的示波器帶寬,可使用“5倍法則”(5TimesRule):

所需示波器帶寬=待測定信號的最高頻率分量x5

另一種估算信號帶寬的簡單方法是:用最快信號分量的10%至90%上升時間除以常數(shù)k,其中k乃是介于0.35和0.45之間的一個值,具體數(shù)值取決于所用示波器的頻率響應(yīng)曲線和脈沖上升時間響應(yīng)。

使用“5倍法則”選擇的示波器可在幅度測量中提供大于±2%的精度,足以滿足目前各種典型的應(yīng)用環(huán)境。但是,隨著信號速度的增快,您可能不能應(yīng)用此概測法。務(wù)必記住的一點是,帶寬越高,重現(xiàn)的信號越精確,示波器的使用壽命也越長。

泰克公司可向您提供品種最齊全的示波器產(chǎn)品,從而使您能在從事要求最高的項目時選用最能滿足各項需求的示波器,一切為了您能信心十足地如期完成任務(wù)。

在數(shù)字系統(tǒng)中,上升時間是最重要的因素

在數(shù)字世界中,上升時間測量至關(guān)重要。示波器必須有足夠的上升時間,才能精確地捕獲快速躍遷的信號細節(jié)。在計算信號所需的示波器上升時間時,可以應(yīng)用以下公式:

所需的示波器上升時間=待測定信號的最快上升時間/5

上升時間既影響幅度的測量精度,也影響時間的測量精度。在許多數(shù)字應(yīng)用中,待測定信號的邊沿速率(上升時間)可能要求使用比信號重復(fù)率所需速度更快的示波器,因為慢速信號也有快速邊沿。您可能不一定總能實現(xiàn)上述概測法。但請記住,具有較快上升時間的示波器能更精確地捕獲快速躍遷信號的關(guān)鍵性細節(jié)。示波器的上升時間與其帶寬息息相關(guān)。具有較高帶寬的示波器之所以能夠觀察到更多的信號行為,只不過是因為這種示波器的上升時間已成為測量的有機體,如下列公式所述:

以較低帶寬觀察到的似乎正常的數(shù)字信號,很可能在其前沿中有偏差,致使其造成定時錯誤?;蛘吣骋凰矐B(tài)窄信號可能會逃之夭夭,造成隨后的設(shè)備輸入出現(xiàn)不穩(wěn)定工作狀況。如公式所述,600 MHz 的示波器能夠更精確地捕獲到在500 MHz儀器上模糊不清的信號細節(jié)。

高帶寬的好處不僅僅限于觀察和測量信號邊沿。當(dāng)您使用較高帶寬和上升時間的示波器時,幅度、信號對稱性以及許多其他偏差都可在高帶寬上一覽無余,至少被忽視的情況減少了。泰克公司提供的示波器,其上升時間能夠滿足各種邏輯電路的應(yīng)用要求。

如圖中在500MHz和600MHz儀器上測定的20ps上升邊沿所示,帶寬越高,重現(xiàn)信號的精度就越好。

但愿我能……

明察秋毫

您所面臨的最難以解決的問題是如何發(fā)現(xiàn)罕見的毛刺、建立和保持時間違例,以及總線爭用等故障。用DSO有時很難捕獲到間歇性的或偶發(fā)的事件,這是因為在大多數(shù)情況下,DSO示波器往往在檢測信號行為方面愛莫能助。致使您要花費很多時間,有時幾分鐘,有時數(shù)個小時,有時幾天,去尋找那些可能會使設(shè)計出現(xiàn)不可靠行為或意外故障的間歇性問題。

您也許想像過這樣一個世界,您能通過示波器看到信號異常,準(zhǔn)確無誤地鑒別故障性質(zhì),在事件上觸發(fā)并將其隔離,而這一切都能在幾分鐘內(nèi)完成。您也許想像過,您對所看到的整體信號細節(jié)之精度有十足的把握和信心,所見顯示即信號的本來面目。這并非虛幻世界,它的確存在。人稱之為數(shù)字熒光示波器(DPO)。

所有數(shù)字示波器都要“眨眼”。也就是說,示波器要在每秒鐘內(nèi)睜眼若干次以捕獲信號,并在其間閉上眼睛。這就是波形捕獲速率,以每秒捕獲的波形數(shù)量(wfms/s)表示。具有高速持續(xù)波形捕獲速率的示波器,可洞察更多的信號行為或特征,從而大幅度增加了示波器迅速捕獲抖動、欠幅脈沖、毛刺和躍遷故障等瞬態(tài)異常的概率。

信心十足地加快設(shè)計和排障工作的進程

DPO示波器為您展示了一個其他示波器可望不可及的全新世界,以所需的速度、精度和洞察能力使您能迅速檢驗、鑒定和調(diào)試最尖端的設(shè)計。

常規(guī)DSO示波器較慢的波形捕獲速率,意味著您將失去發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵信號信息和瞬息即逝事件的機會。DPO示波器的快速波形捕獲速率可提供無與倫比的信號洞察力,并能最大限度地提高捕獲罕見或隨機毛刺的概率。

數(shù)字存儲示波器。常規(guī)DSO 示波器較慢的波形捕獲速率,意味著您將失去發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵信號信息和瞬息即逝事件的機會。

數(shù)字熒光示波器。DPO 示波器的快速波形捕獲速率可提供無與倫比的信號洞察力,并能最大限度地提高捕獲罕見或隨機毛刺的概率。

數(shù)字熒光示波器(DPO)的威力在于其并行處理體系結(jié)構(gòu)。DPO采用的這一獨特的體系結(jié)構(gòu),可在大幅度地縮減信號處理時間的同時,按比例增加捕獲信號信息所需的時間。其結(jié)果是加快了波形捕獲速率,進而顯著地提高了捕獲間歇和難以捉摸之事件的概率,并為深入分析提供了更多的數(shù)據(jù)。雖然有些示波器廠商號稱其示波器產(chǎn)品具有極高的波形捕獲速率,但那只是在短促的猝發(fā)時間內(nèi),這遠遠不夠,只有DPO能在持續(xù)的基礎(chǔ)上提供如此快的波形捕獲速率。只有這種持續(xù)的高速率能快速揭示故障的性質(zhì),以使高精觸發(fā)模式能夠迅速隔離故障,為您節(jié)省每一分鐘,每一小時,甚至幾天的時間。


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