示波器是目前應用十分廣泛的測試儀器,它具有的以下12種功能,你了解多少呢?
1.協議解碼
最初的示波器只是一個簡單的波形顯示兼數據測量,而我們需要獲取協議波形深層次的含義,則需要一段一段去分析。
例如:觀察IIC協議,一個時鐘信號,一個數據信號,我們需要按照時鐘與數據信號一位一位對應,去進行0/1的組合轉換,將其“翻譯”成我們需要形式,再去對應相應的物理量。這樣不僅工作量大、效率低,,而且還容易出錯。
現在的協議解碼直接將波形數據解碼后以十六進制、十進制或字符的形式呈現出來,省去了工程師轉換的過程,大大加快了開發效率。如圖3為一段CAN協議的解碼,可以一步到位。
雙ZOOM下的CAN協議解碼
2.網絡分析儀
通常我們需要大量的測量實踐,才能實現精確的幅值和相位參數測量,避免重大錯誤。由于射頻儀器測量的不確定性,小的錯誤很可能會被忽略不計。而網絡分析儀作為一種精密的儀器能夠測量出極小的錯誤。
網絡分析儀可以分為標量(只包含幅度信息)和矢量(包含幅度和相位信息)兩種分析儀。標量分析儀曾一度因其結構簡單,成本低廉而廣泛使用。矢量分析儀可以提供更好的誤差校正和更復雜的測量能力。隨著技術的進步,集成度和計算效率的提高,成本的降低,矢量網絡分析儀的使用越來越普及。
電子網絡的測量方式與測量光器件的方式類似。網絡分析儀產生一個正弦信號,通常是一個掃頻信號。DUT響應時,會傳輸并且反射入射信號。傳輸和反射信號的強度通常隨著入射信號的頻率發生變化。
DUT對于入射信號的響應是DUT性能以及系統特性阻抗不連續性的表征。例如,帶通濾波器的帶外具有很高的反射系數,帶內則具有較高的傳輸系數。如果DUT略微偏離特性阻抗則會造成阻抗失配,產生額外的非期望響應信號。我們的目標是建立一個精確的測量方法,測量DUT響應,同時最大限度的減少或消除不確定性。
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
示波器一般會有20MHz的帶寬限制,這個是硬件的濾波器。有些示波器還支持可調截止頻率的軟件濾波器。ZDS2024Plus可以從100Hz到100MHz無極可調。
TDS5000可以進行20MHz,150MHz低通濾波,還可以進行一種稱之為高分辨率采集的數字低通濾波,在此種模式中采樣點的垂直分辨率可從8bits提高到12bits,上述系統可以輸出像比如PWM這樣的信號按照脈寬變化的趨勢的類似正弦波波形。
5.寬帶雷達測試
安捷倫的Infiniium示波器結合89601矢量信號分析軟件組成了寬帶雷達分析儀,能夠從脈沖,基帶,中頻和射頻/微波各種角度進行雷達的多種測量和分析,主要包括:
1、雷達的脈沖參數測試,如上升時間、脈沖寬度及穩定度、脈沖間隔及穩定度等;
2、雷達的脈沖抖動,時鐘、PLL抖動等測試和分析;
3、雷達的脈內初始相位測試;
4、雷達信號的矢量分析;
5、雷達接收機I/Q通道一致性測試;
6、雷達各類放大器的寬頻測試和在線測試等。
Infiniium示波器有600MHz~1GHz帶寬(4GSa/s采樣率),2GHz~7GHz帶寬(20GSa/s采樣率),10GHz~13GHz帶寬(40GSa/s采樣率)多種選擇。結合89601矢量信號分析軟件,分析帶寬最高達到13GHz,成為名副其實的寬帶雷達分析儀。
信號通過電纜或示波器的探頭(使用示波器探頭可以進行在線測試)進入示波器,在示波器內部會先通過衰減器和前置放大器,然后信號被耦合到ADC進行數字化,數字化的波形可以直接進行顯示,或通過I/Q轉換和數字濾波變成I與Q信號(可以直接顯示I與Q信號);再把時域的數據進行FFT變換得到頻域數據;時域的數據進行解調處理即可進行解調分析,比如顯示星座圖,或顯示碼域數據等。由圖可見,寬帶雷達分析儀實際上是一個硬件與軟件結合的數據采集和數據處理過程,因為ADC有足夠高的實時采樣速率(高達40GSa/s),所以寬帶雷達分析儀有足夠高的分析帶寬,最高到13GHz。
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。
提高垂直分辨率
上一篇:頻譜儀與示波器有什么區別
下一篇:比較邏輯分析儀與示波器之間的區別
推薦閱讀
史海拾趣