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  • 1、協議解碼

    根據示波器波形顯示進行串行總線手動解碼既耗時又容易出錯。在這一相對簡單的I2C信號中,可能有問題存在。您能輕松找到這個問題嗎?甚至還能說出該信號代表什么嗎?要對該數據包進行手動解碼,需尋找到包頭、數據位及包尾。利用時鐘狀態(**)對所有數據信號狀態(藍色)進行對照確認,然后將其轉換為十六進制數值。

      圖1:示波器上的I2C信號

     在此將手動解碼與自動解碼示例進行比較。只需定義時鐘和數據處于哪些通道上以及定義用于確定邏輯值(“1”和“0”)的閾值,就可以讓示波器獲悉正通過總線傳輸的協議。在一瞬間,就可對串行數據進行解碼并將其顯示出來,說明總線波形顯示中的起始位、地址位、數據位和結束位。對I2C總線而言,地址值和數據值能夠以十六進制方式顯示,或以二進制方式顯示。

      圖2:自動I2C解碼

      2、網絡分析儀

     需測量回波損耗(Sdd11)或插入損耗(Sdd21),但卻沒有TDR或VNA,怎么辦?您可用高帶寬示波器進行一些近似于網絡分析的測量,盡管這樣做好像有些超出其使用范圍,而且肯定有某些局限。傳統的頻率響應時間測試涉及對快脈沖的測量以及對響應FFT的查看。除這種測量外,您還可以通過一些相當基礎的設置來測量回波損耗和插入損耗。

     例如,一些高速標準(像PCIExpress3.0和USB3.0)包括有這樣的測量,一長串邏輯值“1”后接一長串“0”。這構成一種穩態條件或低頻狀態。然后,測試圖案變為時鐘或1010圖案,又稱為奈奎斯特圖。對前后電壓電平進行比較,得到一個標稱插入損耗值??刹捎酶冗M的技術以及自定義信號激勵來提取其他詳細信息。

      圖3:64個“1”及64個“0”后接“1010”的圖形

     3、在DVD驅動器上播放影片

     大型LCD屏幕還可用作什么呢?可以肯定的是,您可以在示波器上觀看信號完整性分析指南,但更令人高興的是,您還可以觀看最近的電影(但是還不能觀看3D視頻)。 

    4、濾波

     您是否需要用高帶寬示波器測量低頻信號但又不想有高頻噪音?許多示波器都具有數字信號處理功能,可進行濾波,包括低通濾波。下一次,您想在您12GHz示波器上測量100MHz時鐘時,可使用帶寬限制功能,以得到更佳的信噪比和更精確的測量值。

    5、寬帶雷達測試

     數字示波器早已具備FFT功能。隨著雷達和其他寬帶RF系統進入數字領域,現在示波器已具備瞬態或寬頻帶寬RF信號分析功能。您可以對無外部降頻轉頻器的寬帶雷達、高數據速率衛星鏈路或跳頻通信系統執行脈沖分析、數字解調和EVM測量。

      圖4:顯示寬帶雷達信號的示波器

      6、改善垂直分辨率

      大部分示波器的A/D分辨率為8個比特。用不同的采集模式,可按如下所述,通過求相鄰采樣的平均值來提高垂直分辨率。那么,通過求平均值和采用高分辨率模式可將分辨率提高多少呢?理論上講,增加值為0.5Log2N,其中N為相鄰采樣的平均數。

     

      實際情況是,2個字節的存儲深度限制了這一增加。兩個字節為16位。保留其中一位作為符號位,剩余的15位用作數據數值。舍入誤差使第14位和第15位成為隨機值,從而使實際限值變為13位。因此,改善可從約六個有效位開始,用高度過采樣時可增至約13位。

      圖5:提高垂直分辨率

       7、基于示波器的信號發生器

       由于許多示波器都裝有計算機I/O端口,比如USB端口或以太網端口,因此可使用這些端口來生成測試信號。只需下載合適的軟件(可在許多標準機構的網站上查找到)來激活測試模式,您就擁有了一臺信號發生器。

      8、測試文件

     如果您想像大多數人那樣在示波器上進行分析,則可能還需要有一些測試文件。了解許多集成軟件分析工具中的測試報告功能,可為您節約一些時間。想要更高效,您可以通過遠程控制儀表指令自動化分析和測試報告的操作。即便是基本型示波器也具備針對文件的省時功能,比如“保存全部”功能,只需按下一個按鈕,即可保存截圖、波形數據和設置文件。

      圖6:文件測試報告功能的用途

      9、智能檢索

      沒有正確的檢索工具的話,要在很長的波形記錄中找到您感興趣的事件可能會很耗時。如今,記錄長度日漸超過100萬數據點,要定位您的事件可能意味著需要瀏覽成千上萬個信號活動屏。用軟件搜索工具可簡化對長記錄的瀏覽。甚至有前置面板控制器,使您可快速進行縮放和平移操作,就像用DVR看視頻一樣。還可順便自動標注每個定義事件的發生情況,以便在各事件之間快速移動。

      圖7:長數據記錄中標記的用途

       10、觸發

       示波器的觸發功能可在信號中的正確點進行同步水平掃描,對明確的信號檢定而言,是不可缺少的。觸發控制器允許您穩定重復波形并捕捉單次觸發波形。

       在高速調試應用中,您的電路可能會工作99.999%或更長的時間。而正是.001%的時間會造成您的系統崩潰或正是您需要更詳細分析波形的一部分。高級觸發功能,如AB雙重事件觸發、窗口觸發、邏輯認證等等都有助于隔離問題,速度比在采集后搜索上百萬個數據樣本快很多。

      圖8:高級觸發模式可減少對長數據記錄的搜索

     

      11、儀器的遠程控制

     

      您是否曾有過這樣的經歷:離開實驗室之前忘記檢查測量值或保存測試結果?沒有特殊軟件工具就無法遠程訪問示波器了嗎?幸運地是,只需打開瀏覽器,輸入示波器的IP地址,就可輕松接入示波器。許多示波器,甚至基本型示波器,不僅可在實驗室中聯網,還可設置為可在線訪問的網絡服務器。

      圖9:網絡驅動示波器可通過瀏覽器遠程訪問

     

      12、眼圖

     

      什么是眼圖?通過眼圖,在高速數字設計領域工作的人士可識別多個比特相互疊加,被廣為使用的圖形。如何才能在不挨個查看的情況下就快速驗證上百萬個比特呢?

     

      在一張瞬態圖中,您能大致了解會造成系統運行不可靠的時間變化、噪音、振鈴和其他信號完整性的影響。大部分示波器用戶都很熟悉這一工具,然而許多人并沒有意識到信號處理和可視化技術方面的進步,從而加深對這一基本圖形的了解。通過眼圖,可基本了解電壓電平和邊緣速率等參數值。如果再進一步延伸這一概念,您可以用BER輪廓線(BERcontours)來推斷或預測誤碼率。下圖類似眼圖,但其顯示的誤碼率為定時抖動和電壓噪聲的函數。

      圖10:示波器上可看到眼圖和更多信息。

      示波器使用中的其他注意事項:

     

      (1)熱電子儀器一般要避免頻繁開機、關機,示波器也是這樣。(2)如果發現波形受外界干擾,可將示波器外殼接地.

     

      (3)“Y輸入”的電壓不可太高,以免損壞儀器,在最大衰減時也不能超過400V.“Y輸入”導線懸空時,受外界電磁干擾出現干擾波形,應避免出現這種現象。

     

      (4)關機前先將輝度調節旋鈕沿逆時針方向轉到底,使亮度減到最小,然后再斷開電源開關.模擬示波器

     

      (5)在觀察熒屏上的亮斑并進行調節時,亮斑的亮度要適中,不能過亮。

    文章來源北京凡實測控技術有限公司    文章鏈接:http://www.laiamolins.com/SBQDSYWZ


    2018年12月26日

    泰克TDS3054C數字熒光示波器無法開機示波器維修詳解
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