使用混合示波器执行五项常见调试任务
2015-08-22
随着复杂性不断上升，实践证明，现代混合信号设计与设计人员可谓棋逢对手。嵌入式设计工程师必须戴几顶帽子，才能高效地诊断和调试最新设计。这意味着他们需要处理下述活动：设计电源，测量功率效率，在设计中采用无线电，或必须追踪可能威胁预计操作的噪声来源。
而且，调试当今设计要求在混合域环境中工作，从DC到RF，包括模拟信号和数字信号、串行总线和并行总线。在不太遥远的过去，这曾要求满满一工作台的仪器，每台仪器都有自己的接口和设置要求。
但是，正如嵌入式测试要求正在变化一样，测试仪器也在变化，最明显的是集成示波器的出现。在示波器用户调查中，我们发现，除他们的示波器外，工程师报告称，他们每个月需要多次使用下面的仪器：
● 数字电压表 87%
● 函数发生器 68%
● 频谱分析仪 45%
● 逻辑分析仪 33%
● 协议分析仪 15%
这表明示波器 – 大多数设计工作台的核心仪器 – 必需为设计人员提供一套更完善的功能和特性，支持高效检验和调试嵌入式设计。为满足这一需求，测试设备制造商现在开始提供集成示波器，把多台仪器融合到一个小型便携式包装中，并能够同时查看时域信息和频域信息。
市 场上最新的集成示波器之一是泰克MDO3000 (图1)，它同时融合六台仪器，包括业内唯一内置到示波器中的独立RF采集系统。其他功能包括逻辑分析仪、协议分析仪、任意函数发生器和数字电压表 (DVM)。而这样一台仪器在实践中怎样工作呢？它真能替代多台独立仪器吗？为了尝试回答这些问题，我们使用这台全新集成示波器完成下面五项常见任务，包 括：
1.查找异常信号
2.检验串行和并行总线设计
3.搜索噪声源
4.使用带噪声的信号进行余量测试
5.验证开关电源设计
一如既往，您获得的好处可能会根据需求和要求变化 – 一定要仔细查看技术数据表，并与预计应用进行对比。而随着价格下降，达到“标准”数字示波器的水平，同时随着无线技术在嵌入式系统中普及，安全地说，集成示波器在这里可以清楚地代表示波器发展的未来。
图1.泰克MDO3000系列集成示波器在一个便携式包装中提供了六台仪器。
User interface selectable in 11 languages: 用户界面有11种语言可供选择
9’’ display: 9’’显示器
Protocol decode & application modules: 协议解码和应用模块
Dedicated spectrum analyzer functions & true RF N connectors: 专用频谱分析仪功能和真正RF N连接器
16 digital channels: 16条数字通道
Arbitrary Function Generator: 任意函数发生器
Oscilloscope and DVM inputs: 示波器和DVM输入
查找异常信号
发现和捕获异常信号可能是调试过程中最困难的挑战之一。仅一个信号上微弱的或偶尔发生的异常事件，都可能会直接决定设计能否可靠运行。
通 常情况下，在探测电路板上的信号时，在波形上偶尔会看到微弱的光迹，表明偶尔出现的、非预计的事件，其看上去和数字信号不同。使用辉度等级显示技术，可以 帮助确认信号上存在偶发异常事件，但它们从屏幕上消失得太快，测量不到。尽管无限余辉在查看单个信号时会有一定的帮助，但它不能兼容快速探测电路板。
示波器产品链接：http://www.hncsw.net/product/oscilloscope/
