自動測試設備(ATE)系統(tǒng)中的示波器需求

在測試電子器件時，很難不提到示波器所具有的通用性。為了對電子電路進行驗證，工程師需要能夠查看和測量其設計中的信號。自動測試設備（ATE）通常不提供大量可視化故障診斷，這對于必須安裝、校準并對系統(tǒng)進行故障診斷的用戶來說是一大挑戰(zhàn)。這些操作需要可視化工具，示波器便能提供這種工具。

沒有其他設備能比示波器提供更多種測量工具。為了在 ATE 環(huán)境中實現示波器功能，用戶通常在數字化儀中使用 SFP（軟件前面板）示波器軟件。然而，盡管軟件看起來像示波器，但它沒有傳統(tǒng)示波器所具備的高性能工具，也就無法進行故障診斷。

Don Schoenecker，是德科技公司示波器產品規(guī)劃師

在單個 PXI 插槽中提供真正的臺式示波器性能

是德科技最新的 M9241A（200 MHz）、M9242A（500 MHz）和 M9243A（1 GHz）InfiniiVision PXIe 模塊化示波器旨在為 PXIe 模塊化系統(tǒng)提供傳統(tǒng)臺式示波器的可用性和性能。是德科技在制造高性能示波器方面擁有 60 多年的經驗，并且利用這些知識打造了 PXIe 示波器，這些示波器超越了數字化儀與示波器軟件的簡單組合。

圖 1：Keysight M9243A 是一款 1 GHz、2 通道示波器，具有性能卓越的可視化和故障診斷功能。

是德科技的 M924XA 模塊化示波器采用了性能出色的 MegaZoom 技術，這一技術同樣也用于廣受歡迎的 InfiniiVision 3000T X 系列臺式示波器。它們還擁有同樣經過優(yōu)化的用戶界面，因此在電腦上操作 M924XA 示波器的感受與使用熟悉的傳統(tǒng)示波器類似。

波形可視化工具

示波器采集數據，對其進行處理，并將其繪制在屏幕上供用戶進行故障診斷和信號分析。這個顯示屏上在屏幕上同時顯示出疊加在一起的多個波形。使用波形強度可以快速識別信號誤差，這對于觀察信號很關鍵。然而，對于試圖使用數字化儀和示波器軟件的用戶來說，這更加困難，并且他們經常受到信號顯示限制的困擾。

圖 2：當高頻信號上出現每秒幾次的短脈沖時，需要較高的波形更新速率才能捕獲和顯示這個信號?？梢岳酶呒売|發(fā)來進一步隔離信號。

是德科技的模塊化示波器通過提供業(yè)界領先的波形更新速率（高達每秒 1，000，000 個波形）消除了這些限制，從而可捕獲更多的信號細節(jié)。這些示波器允許用戶使用區(qū)域觸發(fā)（zone triggering），根據屏幕上顯示的信號信息來創(chuàng)建觸發(fā)。使用區(qū)域觸發(fā)時，如果您能夠在顯示屏上看到該事件，那么只需在屏幕上用鼠標或手指（在觸摸屏上）繪制一個方框，然后選擇所需的觸發(fā)操作，就可以在遇到該事件時輕松觸發(fā)。

圖 3：使用非單調邊沿隔離信號，只需在感興趣的信號上繪制一個方框并選擇“必須相交”。

減少數據采集量

用戶通常需要從運行示波器軟件的數字化儀中采集大量數據，因為他們不具有實時正確隔離所需信號的能力。捕獲的大量數據被傳送到控制器上進行軟件分析，希望捕獲到了感興趣的信號。

示波器通過提供一系列工具來解決這個問題，這些工具能夠根據高級參數信息（矮脈沖、上升/下降時間、建立和保持等）選擇性地實施數據捕獲和集中數據采集與分析。這使得用戶能隔離感興趣的信號，然后使用測量和分析工具來確定感興趣的信號參數。有時根本不需要數據，只需識別出事件并對其計數，就足以證明它是所需的信息。

工具整合

雖然示波器功能是 Keysight M924XA 系列模塊化示波器的首要優(yōu)勢，但它并不是這款儀器所包含的唯一分析工具。綜合的 20 MHz 任意波形發(fā)生器可提供激勵，激活被測系統(tǒng)的電路和操作，以便用戶捕獲、編輯和回放信號。波形發(fā)生器還提供一種快速簡單的方法，用于整合函數發(fā)生器生成更標準的信號。

協(xié)議分析工具通常很難集成到模塊化環(huán)境中，但 M924xA 系列具有此功能。它包括許多高級協(xié)議工具，用于觸發(fā)和解碼串行通信信號。無論是芯片到芯片通信還是軍事通信，其功能完善的協(xié)議分析能力都使得用戶能定義感興趣的數據包，進行觸發(fā)并解碼通信協(xié)議。

圖 4：使用高級協(xié)議分析工具對串行通信進行解碼并對事件進行分析。這里我們可以看到汽車 CAN 通信鏈路上的 CRC 錯誤計數。

如前所述，有時我們只需要對信號事件進行簡單計數就好。所有示波器觸發(fā)事件都可以輕松轉換到事件計數器或累加器中。 通用計數器可用作 8 位頻率計數器或作為事件計數器，提供的觸發(fā)功能甚至比每秒高達 2500 萬個事件的顯示速率更快。

波形模板

無論是按照制造業(yè)中的指定標準執(zhí)行合格/不合格測試，還是對罕見信號異常進行測試，模板/限值測試都是一款重要的生產效率工具。過去，ATE 系統(tǒng)通常需要定制 FPGA 工作才能提供實時分析。是德科技的最新模塊化示波器具有強大的硬件模板測試功能，每秒可執(zhí)行高達 270，000 次測試。它們還使用戶能夠根據之前捕獲的“理想”信號輕松創(chuàng)建模板。然后，他們可以將測試結果作為簡單的計數或六西格瑪（sigma）性能基準來報告。

探測

只有用于捕獲信號的探頭好，才能進行好的信號分析。是德科技針對模塊化環(huán)境提供眾多探測解決方案，支持各種不同的應用。除了標準的無源電壓探頭之外，是德科技還增加了高溫環(huán)境探頭、高靈敏度電流探頭、高電流探頭、高電壓探頭和電源探頭。

值得一提的是，電源探頭具有大偏置、低噪聲和 1:1 衰減比，負載非常低，可用于關鍵的電源完整性測量。

示波器在 ATE 中的價值

當特征仍處于開發(fā)階段，或者在表征系統(tǒng)運行性能時，要執(zhí)行正確的分析，ATE 操作通常會給軟件程序（和程序員）帶來沉重的負擔。示波器是通用的“萬能”工具，可用于驗證系統(tǒng)測試配置。而將示波器整合到 ATE 系統(tǒng)中，可以進一步改進測試操作。作為一款功能強大的工具，示波器可以通過改進校準和對交互操作進行故障診斷，顯著提升系統(tǒng)可用性。

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是德科技（NYSE：KEYS）幫助客戶將具有突破性的電子產品和系統(tǒng)以更低的成本更快推向市場。從設計到仿真，再到原型設計驗證、生產測試以及網絡中的優(yōu)化，是德科技提供全方位的電子信號測試與分析解決方案。我們的客戶遍及全球通信、互聯網基礎設施、航空航天與國防、汽車、半導體和通用電子終端市場。2016 財年，是德科技收入達 29 億美元。更多信息，請訪問 www.keysight.com。