今天，我們介紹了使用示波器找出異常毛刺的原因。異常毛刺、非單調(diào)邊緣和亞穩(wěn)態(tài)信號是幾種常常困擾工程師、睡眠和食物困難的信號。我們通常分為三個(gè)步驟來診斷異常：

　　1.觀察和識別；確認(rèn)異常

　　2.信號隔離；將異常信號與良好信號分離；

　　3.分析和收集；找到導(dǎo)致根本原因的線索（如頻率異常、獨(dú)特的代碼類型或其他標(biāo)志以診斷第一個(gè)異常原因）

　　異常的確認(rèn)和隔離

　　如果你懷疑你的設(shè)計(jì)有異常，你要做的第一件事就是發(fā)現(xiàn)異常，無論是在產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證還是故障分析過程中。

　　圖1顯示了混合在良好信號中的異常毛刺。毛刺會導(dǎo)致設(shè)計(jì)中間歇性操作故障。如果像傳統(tǒng)的數(shù)字存儲示波器一樣使用較慢的波捕獲率（觸發(fā)更新率），則第一步的觀察和確認(rèn)將需要很長時(shí)間。然而，在6萬的幫助下X系列每秒4.5萬波形捕獲率(波形/秒)，可以立即看到這種異常毛刺。在節(jié)省時(shí)間方面，如果使用捕獲率為4.5萬波形/秒的示波器顯示毛刺，可能需要10秒，但如果換成1.0萬波形/秒捕獲率的示波器，顯示同一毛刺需要75分鐘！

　　現(xiàn)在，你已經(jīng)確認(rèn)了毛刺，然后你想把它與一個(gè)好的信號隔離開來。在現(xiàn)代示波器中使用先進(jìn)的觸發(fā)器是隔離信號的基本方法。然而，設(shè)置先進(jìn)的觸發(fā)器需要專業(yè)知識，這個(gè)過程可能非常具有挑戰(zhàn)性，這取決于你試圖隔離異常的復(fù)雜性。X獨(dú)特的硬件系列示波器In?niiScan區(qū)域觸摸觸發(fā)，信號隔離變得非常簡單，只需在信號周圍或感興趣的區(qū)域劃定一個(gè)方框，并選擇信號是否為“必須交叉”或“不得交叉”。示波器只顯示滿足這些限定條件的波形。圖2和圖3使用In?niiScan區(qū)域觸發(fā)隔離我們示例信號中異常毛刺的示例。因?yàn)?萬XIn?niiScan該區(qū)域觸發(fā)基于硬件，可以通過每秒1.6萬波形的觸發(fā)。相比之下，基于軟件的區(qū)域觸發(fā)每秒只能查看約1萬波形。

　　圖1.快速更新可以更快地捕捉異常毛刺。

　　圖2.設(shè)置此方框In?niiScan區(qū)域觸摸觸發(fā)。

　　圖3.只捕獲和顯示圖2中劃定的方框的交叉波形。

　　收集和深入分析確定毛刺的來源

　　一旦異常被隔離，下一步是收集和分析相關(guān)信息，并試圖找出毛刺的根本原因。使用6萬X多點(diǎn)觸摸屏上的雙光標(biāo)，我們可以快速測量毛刺的大小，在圖4中，毛刺約為圖4中顯示的40個(gè)ns。在了解了毛刺的寬度后，我們現(xiàn)在可以用第二種方法來隔離毛刺。

　　圖4.用雙光標(biāo)確定毛刺大小

　　我們真正想知道的是毛刺是否發(fā)生過很多次，如果是這樣，它會發(fā)生多少次。在這種情況下，脈寬觸發(fā)是理想的高級觸發(fā)之一。脈寬觸發(fā)可設(shè)置“大于”，“小于”或“在……之間”脈寬條件工作。圖5所示的脈寬觸發(fā)設(shè)置采用“小于50ns”的脈寬。

　　圖5.設(shè)置脈寬觸發(fā)

　　但是我們怎樣才能找出毛刺發(fā)生了多久呢？分段存儲器為6萬X該系列示波器的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能可以讓您有選擇地捕獲和存儲重要的信號活動或分段，而不是捕獲瑣碎的信號空閑時(shí)間。我們?yōu)槊總€(gè)分段提供一個(gè)相對于第一個(gè)觸發(fā)事件的時(shí)間標(biāo)志。分段存儲器是一個(gè)理想的解決方案，因?yàn)槲覀儜岩擅痰念l率很低，而且有很長的空閑時(shí)間。我們將使用分段存儲器和脈寬觸發(fā)器來找出毛刺發(fā)生了多少次。

　　圖6.分段存儲器捕獲的50個(gè)毛刺。側(cè)欄列表顯示相對時(shí)間標(biāo)志

　　圖6顯示了捕獲50個(gè)毛刺的結(jié)果。使用滾動側(cè)欄事件列表，您可以快速找到每個(gè)分段的時(shí)間標(biāo)志。該列表顯示毛刺是周期性的，每42個(gè)ms發(fā)生一次，或頻率為23.8Hz。

　　換句話說，你可以潛在根本原因是來自信號源的耦合信號，頻率約為23.8Hz。

　　同時(shí)，可以進(jìn)一步深入分析分段存儲器和色度分析。當(dāng)色度顯示激活時(shí)，分段存儲器“分段分析”該功能可以重疊所有分段。通過顯示波形的三維定量視圖，色度顯示可以提供特定感興趣事件的頻率，因此找出圖7

　　圖7.分段存儲器的色度分析可以為您正在處理的毛刺提供額外的深入分析

　　異常波形信號是理想的解決方案。

　　另外，請注意，分段存儲器可以是20GSa/s在2秒內(nèi)捕獲50個(gè)毛刺。傳統(tǒng)的無分段存儲功能示波器需要40個(gè)Gpts采集相同長度的存儲深度(2)sec/(1pt/20GSa/s)=40Gpts)。

　　10位計(jì)數(shù)器/累加器

　　In?niiVision6000X該系列示波器為發(fā)現(xiàn)特定毛刺的頻率提供了另一種選擇，即使用內(nèi)置的10位計(jì)數(shù)器和累加器（選擇）。內(nèi)置的10位計(jì)數(shù)器和累加器可以統(tǒng)計(jì)邊緣數(shù)和“符合觸發(fā)條件的事件”數(shù)量。圖8顯示了脈寬符合觸發(fā)條件的事件頻率。如預(yù)期，計(jì)數(shù)器發(fā)現(xiàn)毛刺的頻率為23.8Hz。

　　圖8.使用10位計(jì)數(shù)器和累加器來確定符合觸發(fā)條件的事件頻率

　　波形捕獲率較慢的示波器可能有丟失寶貴信息的風(fēng)險(xiǎn)，但6萬X系列示波器提供的4.5萬波形/秒的捕獲率可以大大降低。高級觸發(fā)是一種強(qiáng)大的事件隔離工具，但硬件In?niiScan該區(qū)域?qū)⒂|發(fā)可用性提高到一個(gè)新的高度。In?niiScan區(qū)域觸發(fā)，您可以確保觸發(fā)所有可視事件。

　　在我們的例子中，隔離毛刺后，我們確定可疑耦合信號的頻率為23.8Hz。我們首先使用分段存儲功能進(jìn)行分析，其時(shí)間標(biāo)志顯示兩個(gè)相鄰毛刺之間的間隔為42ms。我們可以確認(rèn)毛刺是周期性的，因?yàn)榻Y(jié)果在我們捕獲的2秒內(nèi)是一致的。如果我們不使用分段存儲器，我們需要40個(gè)Gpts上述存儲深度的示波器捕獲相同的時(shí)間長度。結(jié)合分段存儲器和色度顯示器，可以識別低概率的異常波形。作為一種替代的故障診斷方法，我們可以使用10位計(jì)數(shù)器來監(jiān)測觸發(fā)合格事件，并發(fā)現(xiàn)毛刺的頻率為23.8Hz。

　　使用Keysight In?niiVision6000X一系列示波器，你可以加速找出根本原因的過程。45000波形/秒的捕獲率，硬件In?niiScan支持色度顯示的區(qū)域觸發(fā)分段存儲器、10位內(nèi)置計(jì)數(shù)器和易于使用的多點(diǎn)觸摸顯示器，您可以在預(yù)算范圍內(nèi)獲得具有成本效益的下一代示波器技術(shù)。

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