混合信號(hào)測(cè)試解決方案介紹

介紹
混合信號(hào)測(cè)試解決方案介紹混合信號(hào)測(cè)試解決方案 介紹混合信號(hào)測(cè)試解決方案
目錄
數(shù)字示波器 3
邏輯分析儀 4 - 5
帶有示波器模塊的邏輯分析儀 6 - 7
邏輯分析儀與臺(tái)式示波器一起使用 8 - 9
混合信號(hào)示波器 10 - 11
數(shù)字示波器
數(shù)字示波器是世界各地電子工程師使用的首選工具。設(shè)計(jì)人員對(duì)其操作方式滿懷信心，并信任其測(cè)量結(jié)果。示波
簡(jiǎn)介
器的高采樣速率和帶寬使其能夠捕獲感興趣信號(hào)的高分辨率視圖。示波器為顯示和測(cè)量各類電信號(hào)的模擬特點(diǎn)提
當(dāng)前電子產(chǎn)品的復(fù)雜性正隨著數(shù)字電路和串行總線越來越多而提高，確定最優(yōu)測(cè)試設(shè)備的邊界正變得模糊。工程
供了理想的解決方案。示波器一般有兩條或四條輸入通道，可以對(duì)少量的模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)和串行信號(hào)實(shí)現(xiàn)時(shí)
師正在處理“混合信號(hào)”設(shè)計(jì)，其中包含模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的重要組合。
間相關(guān)。
設(shè)計(jì)人員日益希望可以在一臺(tái)儀器中實(shí)現(xiàn)模擬域和數(shù)字域時(shí)間相關(guān)的設(shè)備。傳統(tǒng)上，混合信號(hào)分析使用獨(dú)立式示
波器和邏輯分析儀完成，這種解決方案需要兩臺(tái)設(shè)備，因此并不實(shí)用，很難獲得最佳效果。模擬波形和數(shù)字波形
相關(guān)的需求導(dǎo)致了混合信號(hào)示波器的研制。
示波器、混合信號(hào)示波器和邏輯分析儀之間有許多類似之處和差別。為了更好地了解這些儀器怎樣滿足各自的應(yīng)
用需求，我們有必要更詳細(xì)地考察一下其各自的功能。
數(shù)字示波器應(yīng)用
圖1.使用泰克TDS3000B系列示波器調(diào)試模擬信號(hào)。
測(cè)量信號(hào)幅度和時(shí)序參數(shù)
測(cè)量信號(hào)邊沿和電壓，評(píng)估時(shí)序余量
測(cè)量電流
檢測(cè)瞬態(tài)問題，如毛刺、欠幅脈沖、亞穩(wěn)定跳
變信號(hào)
檢定信號(hào)完整性
圖2.泰克DPO4000系列示波器調(diào)試串行信號(hào)。
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圖4. 泰克TLA邏輯分析儀上連接的源代碼。 圖5. 使用泰克TLA邏輯分析儀進(jìn)行時(shí)序分析。
復(fù)雜的多狀態(tài)IF-THEN-ELSE型觸發(fā)，在復(fù)雜的系統(tǒng)
邏輯分析儀
環(huán)境中分離問題。
邏輯分析儀為檢驗(yàn)和調(diào)試復(fù)雜的數(shù)字電路提供了理想的工具。邏輯分析儀和示波器之間最明顯的差異是通道數(shù)量。
邏輯分析儀還擁有全面的一系列微處理器支持套件。這
邏輯分析儀的通道數(shù)量在34條到幾百條、甚至幾千條之間，而典型示波器只有2-4條通道。
些套件一般會(huì)提供硬件單元和軟件單元。硬件與前端的
微處理器總線建立物理連接，軟件則把采集反匯編成可
一個(gè)更本質(zhì)的差別是邏輯分析儀采集信號(hào)的方式不同于
讀的軟件執(zhí)行。
示波器。示波器一般使用8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)對(duì)信號(hào)
邏輯1 門限值Vth
邏輯分析儀 邏輯分析儀的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是它能夠在一臺(tái)儀器上監(jiān)測(cè)及 邏輯分析儀應(yīng)用
采樣，在示波器顯示屏上真實(shí)地復(fù)現(xiàn)信號(hào)及其所有細(xì)微 邏輯0
時(shí)間相關(guān)多條系統(tǒng)總線。例如，設(shè)計(jì)人員可能想追蹤前 廣泛的多通道檢驗(yàn)數(shù)字系統(tǒng)操作
的模擬特點(diǎn)。邏輯分析儀則只是把輸入信號(hào)與用戶自定
端總線的軟件執(zhí)行情況，同時(shí)讀寫存儲(chǔ)器。邏輯分析儀 需要高級(jí)多狀態(tài)觸發(fā)，分離問題
義門限進(jìn)行比較。如果信號(hào)大于門限，那么把它視為邏
的擴(kuò)展能力使其成為要求廣泛的查看能力、高級(jí)觸發(fā)和 追蹤軟件執(zhí)行
輯1；如果信號(hào)低于門限，那么把它視為邏輯0。由于 數(shù)字示波器
采集方法具有本質(zhì)差別，因此同一個(gè)脈沖會(huì)以不同的方 軟件分析的復(fù)雜應(yīng)用的理想選擇。 系統(tǒng)時(shí)序驗(yàn)證
式顯示，如圖3所示。 系統(tǒng)余量測(cè)試
高速存儲(chǔ)器應(yīng)用
示波器和邏輯分析儀之間的另一個(gè)差別是觸發(fā)。示波器 圖3.邏輯分析儀和示波器上的波形顯示畫面。
提供了以分離異常模擬特點(diǎn)(毛刺、欠幅脈沖、轉(zhuǎn)換速
率等等)為重點(diǎn)的基本觸發(fā)模式以及基本數(shù)字條件，如 義的一個(gè)邏輯碼型。邏輯分析儀則提供了廣泛的邏輯資
建立時(shí)間/保持時(shí)間違規(guī)或在兩條或四條輸入通道上定 源，如各種字比較器、計(jì)數(shù)器和定時(shí)器，用戶可以定義
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帶有示波器模塊的邏輯分析儀
為提供真正的混合信號(hào)解決方案，業(yè)內(nèi)率先進(jìn)行的嘗試是為邏輯分析儀創(chuàng)建數(shù)字示波器模塊。這些模塊直接插入
邏輯分析儀與臺(tái)式示波器一起使用
邏輯分析儀中，提供示波器功能。示波器的采集與邏輯分析儀顯示屏上的數(shù)字通道實(shí)現(xiàn)時(shí)間相關(guān)。
幾乎在每個(gè)工程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室中都能找到示波器，它們特別適合要求以高分辨率查看信號(hào)模擬特點(diǎn)的應(yīng)用。在要求
廣泛觀測(cè)系統(tǒng)總線活動(dòng)的應(yīng)用中，示波器通常未能提供足夠的通道數(shù)量，在這種情況下通常會(huì)使用邏輯分析儀。
但是，這些示波器模塊有自己的局限性。由于它們是邏
輯分析儀的一部分，因此其主要是單次采集設(shè)備，而不 在需要同時(shí)采集多條數(shù)字通道、獲得高分辨率模擬信號(hào)
同于實(shí)時(shí)操作的獨(dú)立式示波器。它們的成本很高，缺少 時(shí)，您會(huì)怎么做？當(dāng)前復(fù)雜問題的混合信號(hào)特點(diǎn)通常要
獨(dú)立式示波器的性能，沒有提供熟悉的示波器用戶界 求設(shè)計(jì)人員同時(shí)查看模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，這要求同時(shí)
面。最后，由于它們集成到邏輯分析儀中，因此不適合 使用示波器和邏輯分析儀。
示波器完成日常調(diào)試任務(wù)的一般用途。
使用兩臺(tái)儀器的這種解決方案的優(yōu)勢(shì)之一是性能。隨著
設(shè)計(jì)余量下降，信號(hào)的模擬特點(diǎn)正日益影響著設(shè)計(jì)的完
整性。設(shè)計(jì)人員必需同時(shí)測(cè)量設(shè)計(jì)中高速數(shù)字信號(hào)和模
帶有示波器模塊的邏輯分析儀
擬信號(hào)的特點(diǎn)。PCI Express、HyperTransportTM和
模擬和數(shù)字混合設(shè)計(jì)
邏輯分析儀與臺(tái)式示波器一起使用
DDR等技術(shù)都帶來了測(cè)量挑戰(zhàn)。總線速度對(duì)集成示波
模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器 的應(yīng)用
器模塊的邏輯分析儀來說太快了。
測(cè)量數(shù)字信號(hào)質(zhì)量
但是，高性能臺(tái)式示波器為這些應(yīng)用提供了理想選擇。 數(shù)字和高速信號(hào) 服務(wù)器設(shè)計(jì)
模擬事件和數(shù)字事件時(shí)間相關(guān)
在認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)人員需要把臺(tái)式示波器上采集的數(shù)據(jù)與邏 低速串行信號(hào) 高速互連驗(yàn)證
系統(tǒng)開機(jī)特點(diǎn)
輯分析儀上捕獲的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來后，泰克研制出iViewTM 存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)和驗(yàn)證 微處理器前端總線分析
(集成式視圖)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證 圖像電路
iViewTM集成、并對(duì)臺(tái)式泰克示波器和邏輯分析儀的數(shù)
據(jù)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)時(shí)間相關(guān)。示波器上采集的數(shù)據(jù)傳送到邏輯
分析儀上，提供了時(shí)間相關(guān)顯示畫面。與前面討論的集
成示波器的解決方案不同，iViewTM可以結(jié)合使用任何
泰克示波器與邏輯分析儀。這種兩臺(tái)儀器集成在一起的 力，其工作方式就象一臺(tái)儀器一樣。iViewTM的優(yōu)勢(shì)在于
解決方案提供了邏輯分析分析儀和示波器的全部處理能 把儀器的性能和價(jià)格與相應(yīng)的應(yīng)用對(duì)應(yīng)起來。
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圖7. 使用一臺(tái)儀器--MSO4000系列采集的模擬波形和 圖8. MSO4000系列上同時(shí)解碼的并行和SPI串行總線顯
數(shù)字波形。 示畫面。
混合信號(hào)示波器 混合信號(hào)示波器讓您安心 的邏輯分析儀不同，MSO可以觸發(fā)和解碼I2C、SPI、RS-
對(duì)許多設(shè)計(jì)人員來說，混合信號(hào)示波器提供了一種數(shù)字 232和CAN之類的總線。這與MSO的并行總線觸發(fā)相

您好！作為電氣行業(yè)的智能客服助手，混合信號(hào)測(cè)試解決方案是一種針對(duì)電子設(shè)備中同時(shí)包含模擬和數(shù)字信號(hào)處理功能的全面測(cè)試方法。它在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中至關(guān)重要，因?yàn)樵S多電路（如處理器、通信芯片等）需要同時(shí)處理電信號(hào)的不同類型。 這種解決方案通常包括以下步驟和組件： 1. **測(cè)試平臺(tái)**：專用的測(cè)試儀器，如信號(hào)發(fā)生器、示波器、頻譜分析儀等，用于生成和測(cè)量各種頻率和電壓的模擬信號(hào)以及數(shù)字脈沖。 2. **模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器**：D/A（數(shù)字到模擬）和A/D（模擬到數(shù)字）轉(zhuǎn)換器用來在模擬和數(shù)字世界之間進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，以便進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試。 3. **高級(jí)軟件**：專門設(shè)計(jì)的測(cè)試軟件，可以自動(dòng)執(zhí)行復(fù)雜的測(cè)試序列，分析數(shù)據(jù)并提供故障診斷報(bào)告。 4. **噪聲和抖動(dòng)分析**：混合信號(hào)測(cè)試關(guān)注信號(hào)的質(zhì)量，包括噪聲水平和信號(hào)穩(wěn)定性，這涉及到信號(hào)完整性測(cè)試。 5. **一致性與兼容性**：確保產(chǎn)品在整個(gè)工作頻率范圍和溫度條件下都能穩(wěn)定運(yùn)行，與其他組件或系統(tǒng)無縫集成。 6. **自動(dòng)化測(cè)試**：為了提高效率，許多解決方案采用自動(dòng)化測(cè)試，減少人工干預(yù)，提升測(cè)試精度和一致性。 總的來說，混合信號(hào)測(cè)試解決方案是電子工程師在設(shè)計(jì)和驗(yàn)證復(fù)雜電子系統(tǒng)時(shí)不可或缺的一部分，它幫助確保產(chǎn)品的性能、可靠性和互操作性。如果您有關(guān)于特定測(cè)試工具、步驟或案例的問題，歡迎繼續(xù)提問！