使用混合示波器，執(zhí)行五項(xiàng)常見調(diào)試任務(wù)

在這個(gè)例子中，我們使用集成示波器檢定CAN總線串行接收機(jī)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(gè)動(dòng)態(tài)CAN信號(hào)，然后把它加載到集成任意波形/函數(shù)發(fā)生器的編輯內(nèi)存中。

然后，我們使用ARB重復(fù)輸出捕獲的串行激勵(lì)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)接收機(jī)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(jī)的串行輸出，并顯示解碼后的串行輸出。在這個(gè)例子中，最好增加一個(gè)總線觸發(fā)，以使顯示穩(wěn)定。

然后我們?cè)诖行盘?hào)中增加高斯噪聲，監(jiān)測(cè)接收機(jī)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(cè)接收機(jī)解碼后的輸出，我們發(fā)現(xiàn)接收機(jī)設(shè)計(jì)可以很好地處理最高約為串行信號(hào)幅度40%的噪聲電平，而在噪聲電平達(dá)到信號(hào)幅度的45-50%時(shí)，則表現(xiàn)出明顯的錯(cuò)誤。這種測(cè)試方法非常有效，可以迅速檢驗(yàn)接收機(jī)設(shè)計(jì)中的噪聲余量。

圖5: 捕獲串行接收機(jī)輸出上漏掉的串行數(shù)據(jù)包，表明誤碼。

驗(yàn)證開關(guān)電源設(shè)計(jì)

通過基于示波器的功率測(cè)量，任何用戶都可以迅速獲得像電源專家一樣準(zhǔn)確的、可重復(fù)的結(jié)果，即使他們很少處理功率測(cè)量。這個(gè)實(shí)例說明了常見功率測(cè)量及怎樣通過集成示波器、使用自動(dòng)功率測(cè)量、集成DVM及差分探頭和電流探頭完成這些測(cè)量。

在 這個(gè)例子中，圖6顯示了來自AC到DC轉(zhuǎn)換器的輸入電壓(黃色)和電流(藍(lán)色)。然后我們打開4位DVM，監(jiān)測(cè)DC輸出電壓。DVM顯示畫面右側(cè)的測(cè)量統(tǒng) 計(jì)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(cè)量應(yīng)用，獲得輸入功率質(zhì)量測(cè)量，包括功率、波峰因數(shù)和功率因數(shù)，檢定電源 對(duì)AC電源的影響。從這里，我們使用電流諧波測(cè)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(cè)DC輸出電壓。AC輸入電壓波形用黃色顯示，電流波形用藍(lán)色顯示。

另一個(gè)關(guān)鍵功率測(cè)量是開關(guān)器件中的開關(guān)損耗，這對(duì)電源效率是一個(gè)主要限制。在這種情況下，我們測(cè)量越過MOSFET的差分電壓 (黃色波形)，另外測(cè)量流經(jīng)開關(guān)器件的電流(藍(lán)色波形)。然后我們生成瞬時(shí)功率波形(圖7中的紅色波形)，顯示開關(guān)損耗功率和能量測(cè)量。

圖7: 顯示開關(guān)損耗功率和能量測(cè)量。

最后，安全作業(yè)區(qū)測(cè)量可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)各種輸入和負(fù)載條件下的開關(guān)行為，執(zhí)行通過/失敗測(cè)試。通過比較開關(guān)器件的電壓、電流、瞬時(shí)功率電平與器件的最大額定值，這一測(cè)量用以保證超出指標(biāo)不會(huì)損害器件的可靠性。

小結(jié)

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(dāng)今正在生產(chǎn)或正在開發(fā)的大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)至少包括一種形式的無線功能，如Wi-Fi、藍(lán)牙或ZigBee。從鼠標(biāo)、鍵盤等輸入設(shè)備到智能家居和流式媒體盒，消費(fèi)者需要無線技術(shù)帶來的便利。測(cè)試這些系統(tǒng)意味著設(shè)計(jì)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(hào)和數(shù)字信號(hào)、串行總線和并行總線。

為滿足這一需求，測(cè)試設(shè)備廠商推出了集成示波器，在一個(gè)便攜式儀器中提供了一套完整的臺(tái)式儀器。如前所述，這些示波器能夠處理多種常見的調(diào)試和檢驗(yàn)任務(wù)，從檢測(cè)放射EMI的來源到驗(yàn)證開關(guān)電源設(shè)計(jì)。