用混合信號(hào)示波器探測(cè)模擬和數(shù)字信號(hào)

　　你可以將示波器的參數(shù)測(cè)量工具應(yīng)用于任何一種信號(hào)類型，但對(duì)數(shù)字軌跡的測(cè)量被限制為與時(shí)間相關(guān)的測(cè)量，如周期、寬度、占空比和延時(shí)。這些參數(shù)與更為常見的模擬波形參數(shù)一樣可以作為趨勢(shì)(按先后順序繪制參數(shù)值)、跟蹤(繪制時(shí)間上與源軌跡同步的參數(shù)值)和直方圖分析工具的依據(jù)。圖3顯示了基于所示數(shù)字線的8個(gè)參數(shù)(P1-P8)。

　　數(shù)字設(shè)計(jì)的查錯(cuò)

　　下面的例子展示了可以用混合信號(hào)示波器實(shí)現(xiàn)的一些基本診斷方法。第一個(gè)案例中研究的電路是一個(gè)簡(jiǎn)單的D觸發(fā)器，以時(shí)鐘上升沿觸發(fā)。數(shù)字線D0連接到觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端(D)。D1顯示的是時(shí)鐘，D2顯示的是Q輸出。與此同時(shí)，模擬通道C1、C3和C4分別連接到相同的點(diǎn)。這些波形顯示在圖4的左側(cè)。Q輸出(D2)的周期和寬度用參數(shù)P1和P2進(jìn)行測(cè)量。示波器的時(shí)基被設(shè)為采集大約5000個(gè)時(shí)鐘脈沖。

　　圖4：使用D2周期的蹤跡定位采集記錄中的長(zhǎng)周期?？s放最大周期可以方便地觀察數(shù)字和模擬軌跡中的細(xì)節(jié)。

　　參數(shù)統(tǒng)計(jì)表明，周期的平均值為208ns，最大值是416ns，這意味著輸出沒有保持期望的周期。蹤跡F1是周期測(cè)量的軌跡，顯示在數(shù)字顯示器下方的左上側(cè)柵格中。這個(gè)軌跡顯示了作為與源軌跡在時(shí)間上同步的函數(shù)的D2周期。光標(biāo)標(biāo)識(shí)了蹤跡指示、并且周期值增加的點(diǎn)。所有軌跡都經(jīng)過縮放處于最大Q輸出周期的位置，縮放后的軌跡顯示在顯示器的右側(cè)。

　　代表錯(cuò)誤時(shí)鐘觸發(fā)的數(shù)據(jù)信號(hào)的長(zhǎng)周期顯示在右上柵格中的數(shù)字軌跡中。軌跡Z4中也顯示了模擬軌跡C4的縮放結(jié)果。參數(shù)P3測(cè)量的是數(shù)據(jù)C1和時(shí)鐘C3之間的建立時(shí)間。統(tǒng)計(jì)結(jié)果再次表明，最小建立時(shí)間要比標(biāo)稱值短20%.F2中的建立時(shí)間蹤跡顯示，這個(gè)縮短的建立時(shí)間是與擴(kuò)展周期同步發(fā)生的。

　　這是發(fā)現(xiàn)此類問題的一種方法。另外一種方法是使用被稱為WaveScan的示波器內(nèi)置搜索工具，如圖5所示。注意，大多數(shù)混合信號(hào)示波器都具有某種形式的搜索工具。

　　圖5：使用WaveScan并通過在D2上搜索超過標(biāo)稱208ns的周期測(cè)量值來尋找異常點(diǎn)的設(shè)置。

　　搜索工具可以在很長(zhǎng)的記錄中搜索，尋找邊沿、不穩(wěn)定邊沿、超短幀、串行數(shù)據(jù)圖案、并行(總線)數(shù)據(jù)圖案或測(cè)量數(shù)據(jù)。在本例中，我們搜索在D3上測(cè)得的超過250ns的周期。當(dāng)滿足這種條件時(shí)，它會(huì)停止采集，顯示數(shù)字源軌跡，并對(duì)源軌跡進(jìn)行縮放。異常情況用紅色高亮顯示，測(cè)量到的異常值顯示在相鄰的表中。一旦發(fā)現(xiàn)問題，模擬軌跡將被打開，以便觀察引起問題的物理層問題，就像我們以前做的那樣。