示波器或曾不为人知的12项功用

2017-05-20 18:27分类：万用表阅读：

　　示波器是咱们方案、制作或修补电子设备不行或缺的东西。在如今这个快节奏的国际里，工程师们需求运用如今最佳的东西来活络准确地处理他们所遇到的丈量难题。在工程师看来，示波器是成功应对如今丈量难题的要害地址。现代数字示波用具有可帮忙节省时刻的特性，如深存储和一系列剖析东西等，可简化高速数字方案带来的应战。下文别离细数了示波器或曾不为人知的12项功用。

　　1. 协议解码

　　依据示波器波形闪现进行串行总线手动解码既耗时又简略犯错。在这一相对简略的I2C信号中，或许有疑问存在。您能轻松找到这个疑问吗？乃至还能说出该信号代表啥吗？要对该数据包进行手动解码，需寻觅到包头、数据位及包尾。运用时钟状况（**）对悉数数据信号状况（蓝色）进行对照供认，然后将其改换为十六进制数值。

　　图1. 示波器上的I2C信号

　　在此将手动解码与主动解码示例进行比照。只需界说时钟和数据处于哪些通道上以及界说用于断定逻辑值（“1”和“0”）的阈值，就能够让示波器得悉正派过总线传输的协议。在一刹那间，就可对串行数据进行解码并将其闪现出来，阐明总线波形闪现中的开端位、地址位、数据位和结束位。对I2C总线而言，地址值和数据值能够以十六进制办法闪现，或以二进制办法闪现。

　　 图2. 主动I2C解码

　　2. 网络剖析仪

　　需丈量回波损耗（Sdd11）或刺进损耗（Sdd21），但却没有TDR或VNA,怎样办？您可用高带宽示波器进行一些近似于网络剖析的丈量，虽然这么做好像有些超出其运用方案，并且必定有某些束缚。传统的频率照料时刻查验触及对快脉冲的丈量以及对照料FFT的检查。除这种丈量外，您还能够经过一些恰当根底的设置来丈量回波损耗和刺进损耗。

　　例如，一些高速规范（像PCI Express 3.0和USB 3.0）包富含这么的丈量，一长串逻辑值“1”后接一长串“0”.这构成一种稳态条件或低频状况。然后，测妄图像变为时钟或十十图像，又称为奈奎斯特图。对前后电压电平进行比照，得到一个标称刺进损耗值。可选用更抢先的技能以及自界说信号鼓动来获取别的详细信息。在一篇题为“在数字存储示波器行进行以太网微分回波损耗丈量”的白皮书（www2.tek.com/cmswpt/tidetails.lotrcs=wpp&ci=2748）上可找到有关某一程序的技能概览的佳作。

　　 图3. 64个“1”及64个“0”后接“十十”的图形

　　3. 在DVD驱动器上播映影片

　　大型LCD屏幕还可用作啥呢？能够必定的是，您能够在示波器上观看信号无缺性剖析攻略，但更令人快乐的是，您还能够观看近期的影片（可是还不能观看3D视频）。

　　4. 滤波

　　您是不是需求用高带宽示波器丈量低频信号但又不想有高频噪音？很多示波器都具稀有字信号处理功用，可进行滤波，包含低通滤波。下一次，您想在您12GHz示波器上丈量十0MHz时钟时，可运用带宽束缚功用，以得到更佳的信噪比和更准确的丈量值。

　　5. 宽带雷达查验

　　数字示波器早已具有FFT功用。跟着雷达和别的宽带RF体系进入数字范畴，如今示波器已具有瞬态或宽频带宽RF信号剖析功用。您能够对无外部降频转频器的宽带雷达、高数据速率卫星链路或跳频通讯体系施行脉冲剖析、数字解谐和EVM丈量。

　　 图4. 闪现宽带雷达信号的示波器

　　6. 改进笔直分辩率

　　大有些示波器的A/D分辩率为8个比特。用纷歧样的收集办法，可按如下所述，经过求相邻采样的均匀值来行进笔直分辩率。那么，经过求均匀值和选用高分辩率办法可将分辩率行进多少呢？理论上讲，添加值为0.5Log2N,其间N为相邻采样的均匀数。

　　实习状况是，2个字节的存储深度束缚了这一添加。两个字节为16位。保留其间一位作为符号位，剩下的15位用作数据数值。舍入过失使第14位和第15位变成随机值，然后使实习限值变为13位。因而，改进可从约六个有用位开端，用高度过采样时可增至约13位。

　　 图5. 行进笔直分辩率

　　7. 依据示波器的信号发作器

　　由于很多示波器都装有核算机I/O端口，比方USB端口或以太网端口，因而可运用这些端口来生成查验信号。只需下载适宜的软件（可在很多规范安排的网站上查找到）来激活查验办法，您就具有了一台信号发作器。

　　8. 查验文件

　　假定您想像大大都人那样在示波器行进行剖析，则或许还需求有一些查验文件。了解很多集成软件剖析东西中的查验陈说功用，可为您节省一些时刻。想要更高效，您能够经过长途操控外表指令主动化剖析和查验陈说的操作。即即是根柢型示波器也具有关于文件的省时功用，比方“保留悉数”功用，只需按下一个按钮，即可保留截图、波形数据和设置文件。

　　 图6. 文件查验陈说功用的用处

　　9. 智能检索

　　没有准确的检索东西的话，要在很长的波形记载中找到您感喜爱的作业或许会很耗时。如今，记载长度日渐逾越十0万数据点，要定位您的作业或许意味着需求阅览不计其数个信号活动屏。用软件查找东西可简化对长记载的阅览。（版权悉数）乃至有前置面板操控器，使您可活络进行缩放平缓移操作，就像用DVR看视频相同。还可趁便主动标明每个界说作业的发作状况，以便在各作业之间活络移动。

　　图7. 长数据记载中符号的用处

　　十. 触发

　　示波器的触发功用可在信号中的准确点进行同步水平扫描，对了解的信号检定而言，是不行短少的。触发操控器容许您安慎重复波形并捕捉单次触发波形。

　　在高速调试运用中，您的电路或许会作业99.999%或更长的时刻。而恰是0.001%的时刻会构成您的体系溃散或恰是您需求更详细剖析波形的一有些。高档触发功用，如AB两层作业触发、窗口触发、逻辑认证等等都有助于隔绝疑问，速度比在收集后查找上百万个数据样本快很多。

　　 图8. 高档触发办法可削减对长数据记载的查找

　　11. 仪器的长途操控

　　您是不是曾有过这么的履历：脱离实验室之前忘掉检查丈量值或保留查验作用？没有分外软件东西就无法长途拜访示波器了吗？走运地是，只需翻开阅览器，输入示波器的IP地址，就可轻松接入示波器。很多示波器，乃至根柢型示波器，不只可在实验室中联网，还可设置为可在线拜访的网络效劳器。

　　 图9. 网络驱动示波器可经过阅览器长途拜访

　　12. 眼图

　　啥是眼图？经过眼图，在高速数字方案范畴作业的人士可辨认多个比特彼此叠加，被广为运用的图形。怎样才干在不挨个检查的状况下就活络验证上百万个比特呢？在一张瞬态图中，您能大致了解会构成体系作业不牢靠的时刻改动、噪音、振铃和别的信号无缺性的影响。大有些示波器用户都很了解这一东西，可是很多人并没有知道到信号处理和可视化技能方面的行进，然后加深对这一根柢图形的了解。经过眼图，可根柢了解电压电平缓边际速率等参数值。假定再进一步延伸这一概念，您能够用BER归纳线（BER contours）来揣度或猜想误码率。下图相似眼图，但其闪现的误码率为守时颤动和电压噪声的函数。