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节约测试成本 提升示波器的使用效率

面对全球化剧烈竞赛,如何杀出血路、抢食商场大饼,是各种工业当今重要议题,此外,微利趋势逐步浸透至各个工业,不少工业连续走向微利年代...

面对全球化剧烈竞赛,如何杀出血路、抢食商场大饼,是各种工业当今重要议题,此外,微利趋势逐步浸透至各个工业,不少工业连续走向微利年代。因而,缩短研制时程、削减不用要的开发本钱与糟蹋,相对地重要性便日益加剧。

示波器在各种工业研制进程中占有重要人物,当然也关乎前语说到的缩短研制时程,削减不用要本钱的重要课题。在研制示波器的进程中,怎样透过运用示波器来进步出产功率、帮忙描绘和制作工程人员如期完结作业,不致发作价值昂扬的过错,进而帮忙进步速度及优质地完结作业、一起帮忙办理人员满意阶段性组织及费用需要,最大极限地降低危险、供给杰出产物,这就是所谓「出产功率」问题。凭仗「最快」的示波器,便可以帮忙工程与办理人员大起伏地进步功率。



对电子产物描绘工程师来说,降低描绘查验工夫并疾速取得牢靠的测验成果就是进步出产功率。但到达此意图前,咱们有必要先包管示波器可以供给安稳的信号完好性和衔接才干,否则咱们所观测的信号都是有畸变的非实在波形,然后再用更多的工夫去作查验与丈量都是白费的。所以,首要是包管示波器与衔接办法对信号的影响最小,以到达最高的信号保真度。



触及运用示波器的最根本意图,就是要让工程师检查信号起伏随工夫的改变,所以坚持信号的保真度最为重要。影响信号完好性的要素包罗探棒和示波器的频宽带响,若信号受探棒和示波器输入频宽的影响而失真,纵使示波器随后具有最高的采样速率和最深的记载长度都是徒然的。



以下咱们将陈说,最快示波器是如何打破四点需要,凭仗什么样的技能,到达功率的晋升:



信号捕获



在信号捕获的进程中,包管示波器与衔接办法对信号的最小影响是首要的。所以首要评论信号勘探的问题。



如何包管观测信号的实在性



◆勘探



用户面对的时钟频率和信号边缘速率若继续进步,将需要更高的探棒频宽。电路密度添加,使勘探距离变小变艰难;电路器材功耗降低、信号摆幅减小、不时更选用差分信令、减小电磁搅扰(EMI)、需要探棒具有杰出的共模抑制比(CMRR)等,都是当今对勘探信号的一些扎手应战。



新一代智能接口选用盲插衔接办法,其信号完好性与频宽可以到达22GHz,超越通常BNC衔接体系所能供给的频宽,完结最高频宽的信号完好性/衔接。此外智能电源开关功用,为示波器和配件供给功率办理,一起在运用方面用单键开释和确定组织,供给单手操作及满意的确定力。不只运用简洁,更能包管信号的完好性衔接。



示波器与探棒能否供给满意的频宽



◆频宽



时钟的频率和信号边缘速率继续进步,代表了所需要的探棒与示波器的频宽也需要相应进步。依据信号边缘上升工夫与频宽的核算规矩,若信号边缘上升工夫x信号频宽=0.4,对50ps的上升边缘来说,其信号频宽就是8GHz了。对NRZ编码的串行数据而言,信号频宽=1.8×数据速率。对USB2.0来说,数据速率为480MB/s,其信号频宽应为864MHz;PCI Express的数据速率为2.5GB/s,其信号频宽则为4.5GHz等。况且咱们需要示波器的频宽还要比信号频宽高,以包管丈量的精确度。所以今日,对示波器的频宽需要日益进步。有鉴于此,为了添加其示波器的频宽,局部产物选用了颠末软件DSP数字处置的办法来扩大频宽,而并非用硬件的实践频宽,不过终究这些DSP数字处置办法对信号有什么样的影响、什么时分应该运用DSP、什么时分不该该运用DSP,事实上许多运用者都不得而知。



用户有必要被清晰奉告什么时分应该运用DSP、运用DSP的优点在那里、什么时分不该该运用DSP、运用DSP的缺陷是什么等,并让用户自在挑选开通与封闭DSP功用。由于若需要得到原始的收集数据,而在示波器无法关掉DSP状况下,原始的信号曾经被更改,信号完好性已无法包管,特别在丈量< 100ps的疾速边缘时,运用DSP会呈现Gibbs表象,即在前沿呈现不该有的下冲表象。当然DSP也有其优点,例如颠末运用DSP办法,对每个信道在20GS/s方式下一起供给起伏和相位抵偿,可以供给更好效果的差分丈量,特别对差分信号的频谱剖析。并且由于颠末运用DSP扩大了频宽,TDS6804B完结了20%~80%上升工夫为35ps,是当时频宽上升工夫最快的示波器。



检测电路毛病时



示波器能否有用侦测毛病



◆波形捕获率为DSO(数位存储示波器)比照DPO(数位荧光示波器)



传统数字存储示波器(DSO)选用了串行式的处置,即示波器由信号收集到数据运算到波形成像是一个流水的进程,有必要完毕前一进程,才干开端进行下一进程,虽然选用领先的CPU(通常DSO波形捕获率<5000个波形/秒),仍是每秒只能收集十分有限的波形数目。



太克公司的专用芯片,可以并行处置收集、运算、成像等数个进程,使数字荧光示波器(DPO)的波形捕获率超出了DSO波形捕获率的规模,到达> 400,000个波形/秒。DPO捕获DSO漏掉、实际环境中随机发作的反常事情和信号的详细信息,可检查信号实在的改变。示波器的最大效果就是让工程师检查信号起伏随工夫的改变,若由于这些串行处置的死区工夫而招致示波器漏掉99.9%以上的波形,这些DSO还能用来调试电路吗?而DPO削减了发现反常事情的工夫,可以目测杂乱的、实时动态改变的波形,一起也进步了波形丈量、计算丈量、眼图丈量的置信度。



在检测电路毛病时



示波器能否安稳触发毛病问题



◆PinPoint双触发技能



当DPO容许咱们「看到」毛病时,该怎样触发它并剖析这毛病的来由为曾经,示波器在触发序列发作的事情的才干是十分有限的,传统示波器所供给的A-B触发或推迟触发的机制中,在B触发条件中只容许挑选边缘触发。假定如今有三个宽度纷歧的脉冲,第一个与第二个相隔20ns,第三个脉冲,它的脉宽比第二个要小,也不常常呈现,只会偶然呈现,若它呈现,它会代替了第二个脉冲呈如今与第一个脉冲相隔20ns的方位上。相似这样的一个偶然毛病,传统的A-B触发没办法在第一个脉冲相隔20ns方位上判别纷歧样脉宽,然后分辩在第三个脉冲呈现的时分才触发。



如今透过PinPoint双触发技能,容许用户在B触发条件上,运用各式各样的条件,来满意纷歧样的状况。加上新设的重置机制,若等候B事情颠末必定的工夫还未呈现,整个PinPoint双触发体系能从头被重置,再开端等候A事情的呈现,使得整个双触发体系更灵敏多变,对应纷歧样的状况。有了PinPoint
双触发体系,容许用户界说超越1445种纷歧样的触发条件组合,比照以往传统A-B触发体系只供给17种纷歧样的触发条件组合,则多添加了灵敏起伏!整个
PinPoint双触发体系也是根据SiGe技能,除完结全模仿7GHz触发频宽外,更进一步降低了触发最小毛刺的工夫(现为100ps),触发颤动保持小于1.2ps rms等,为用户供给调试和处置杂乱的数据格式与疾速捕获问题的最佳计划。



信号剖析



如何更疾速得到牢靠的成果



◆波形数据库(WfmDB)



如今许多纷歧样的通讯或核算机职业中的规范,都需要在必定的收集波形数意图基础上丈量眼图与颤动等。例如DVI规范需要在1,000,000个收集波形所累积的眼图上丈量颤动。试想像,若运用传统的DSO、每秒收集500个波形,共需要33分钟才干累积满意的波形数,然后进行颤动丈量。若换上DPO只花数秒钟便能累积1,000,000个波形了,大大地节省了丈量的工夫。如今波形数据库是将DPO的功用再延伸一步,就是对DPO所收集的波形数据库进行各式各样的丈量处置,例如被测参数的计算丈量、各种主动丈量、眼图、颤动与噪声丈量、直方图丈量及计算等,都可以疾速地累积满意数意图波形,然后得到牢靠丈量成果。波形数据库还撑持内部和外部存储及剖析。



对应各种规范规范



疾速得到所需的丈量答案



◆根据Java的专用运用软件包



今日从办理的视点来说,需要思考如何到达最小的投入最大的产出,即所谓出产功率的问题。所以往往工程师需要在最短的工夫内,完结既多又高质量作业。另一方面,为了打破一些技能瓶颈或发明更投合用户需要的运用,一个又一个的规范规范移风易俗,而往往这些规范一起也设定了测验的规模,流程与所需要到达的约束。工程师在仅有的工夫中彻底了解这些规范,然后进行各种纷歧样参数的量测是极为艰难的。则各种供给了业界完全的运用软件包应运而生,别离可合适各种纷歧样的运用,包罗功率电子测验软件包、DVD测验软件包、HDMI测验软件包、DVI测验软件包、USB测验软件包、颤动测验软件包、串行数据测验软件包、硬盘测验软件包、以太网测验软件包、SATA测验软件包等等。一起供给各种配套的测验夹具、信号源与探棒等,来应对这些规范并为用户供给完好处置计划。这些软件包一起也遭到各方规范集体的认同与选用,例如USB-IF以太克的USB测验软件包验证商场各种USB器材的规范软件,HDMI、DVI、PCI Express、Infiniband,以太网也相同需要这些软件的认可与选用,进而成为公认验证这些规范的处置计划。透过这些软件包,工程师可轻松地把握各规范的丈量办法及便利地得到各种被测参数的丈量成果,验证所描绘的能否契合规范的需要。在描绘这些软件包的进程中,有必要思考如何帮忙用户削减他们的丈量测验工夫,所以在这些软件包中,都广泛运用主动化,选用「一按式」的测验,来完结上述一切规范所需要的测验工序,并疾速得到成果,然后添加工程师的作业功率。



测验数据与成果办理



运用收集数据作进一步的剖析



◆Open Choice开放式软件体系布局



通常在信号收集后,示波器制作商所供给的根本操作与剖析东西以及运用软件,纷歧定可以满意用户各式各样的测验与剖析需要,让他们可以灵敏地进行各种后期数据与记过处置及剖析。并且制作商所供给的运用软件多为撑持干流运用的软件,由于软件平台布局是封闭式的,所以运用是「有限的」,用户往往不能进一步运用示波器所收集的数据进行更深更广的剖析。如今,透过Open Choice的开放式软件平台,用户可自行开发软件及顺序,或第三方公司开发的运用软件,都可以自在颠末Open Choice的TekVISA平台,调用示波器所收集的数据进行各种后期处置与剖析,实时操控与数据监控等等。由于Open Choice乃开放式的软件平台,用户可按其需要开发各种纷歧样的软件及顺序,调用示波器所收集的数据,进行各种后期处置与剖析,所以运用无限。


 Open Choice撑持多种运用开发环境及编程言语,包罗C、C++、VB、LabView、LabWindows、Matlab、Mathcad、Active X。TekVISA(太克虚拟仪器软件布局)撑持各种即插即用的仪器驱动顺序与运用顺序接口API,高层软件透过TekVISA平台可轻松调用示波器所收集的数据进行各种后期处置与剖析,实时操控与数据监控等。TekVISA颠末下述方法与示波器进行内部通讯,虚拟GPIB、GPIB、ASRL (RS232 COM1、COM2)与LAN(局域网)。
便利性与用户友好性
除了以上说到在信号捕获、信号剖析、办理测验数据与成果的进程中,并需要思考到如何透过运用示波器的各种功用来进步工程师的出产功率。很可能工程师常常在一个项目中常常运用示波器的原因,对示波器的各种功用都可以把握自若。但一个项目完结了,再相隔半年到下一个项目开端,往往工程师却需要从头学习怎样运用这台示波器;或许某些工程师由于测验项意图需要,在测验参数或流程需要屡次重复,而每一次运用示波器的某些功用,需要深化多层菜单里去寻觅,费时费事。为了让用户简洁便利地运用示波器,新的MyScope功用,容许用户自界说操控窗口并可依照小我的需要,量身定制归于他的小我操控窗口。
 MyScope操作简洁
节省学习工夫
MyScope是自Autoset以来,对准示波器操作简洁性的打破!如今,各用户可以自行创立归于他的小我操控窗口,菜单里可以包罗一切示波器的功用,并且功用的组合与编列彻底由用户来决议。用户只需要将归于他的操控窗口以文件的方式储存在示波器的硬盘上,因而,创立的操控窗口在数量上没有约束。每个用户都可以具有归于他的小我操控窗口,在运用示波器时只需调用操控窗口的档案,示波器的用户接口立刻便能演变为他所了解的接口,不再需要忧虑在哪里、在哪个功用。关于常常重复的测验项目,将常常需要被调用的功用键置放在最便利的方位,操作起来便利又省时。对需要同享示波器的团队来说,由于每个队员都具有归于他的小我操控窗口,只需适时地调用这些操控窗口,便可不用忧虑前一个队员将示波器弄成怎样,透过MyScope,立刻把示波器变成归于本人的示波器。遇上艰难或疑问时,可将当时的操控窗口连同被测信号同时存储起来,颠末E-mail发送给远方的队员查询,这样一来也促进了团队的交流与作业功率。
 MyScope操控窗口和点击鼠标右键菜单能节省用户查找菜单功用或在外出度假回到实验室后从头学习如何运用示波器的工夫,到达事半功倍之成效,完结了示波器个性化,有用满意了用户的需要。
 
以上咱们相继审视了示波器如安在信号捕获,信号剖析,测验数据与成果的办理及便利性与用户友好性的四个纷歧样方面,信任,可以帮忙工程师进步他们的出产功率,帮忙用户最快地处置问题的示波器,才是最快的示波器!
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