使用泰克 MSO和DPO 系列示波器调试设计

MSO和DPO系列示波器使用泰克MSO和DPO系列示波器调试设计MSO和DPO系列示波器和DPO系列示波器3使用MSO/DPO系列示波器调试设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4导航长记录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5-6捕获和解码嵌入式串行总线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7捕获和分析汽车串行总线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8捕获难检毛刺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9-10FilterVuTM可变低通滤波器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11考察微小的信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12调试数字定时问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13检查信号完整性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14测试视频信号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15查找非预计的电路噪声⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16分析电源线路谐波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17测量开关式电源电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18使用X-Y显示画面测量相位⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19使用OpenChoice®编制结果文档⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20使用NILabVIEWSignalExpressTM泰克版软件记录数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21通过SignalExpressTM泰克版软件实现极限测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22目录和DPO系列示波器4使用MSO/DPO系列示波器调试设计当前的工程师和技术人员正面临着日益复杂、日益关键的调试任务。新型数字设计给设计人员带来了新的问题：串行总线上的系统集成问题，瞬变，信号畸变，总线争用问题等等，当然也包括产品开发周期的竞争压力，这一切都要求必须迅速准确地完成调试工作。MSO/DPO系列提供了杰出的性能、经济性和便携能力，可以迅速简便地迎接这些挑战。这些示波器可以查看电路行为，准确捕获信号，分析采集的波形，确定电路故障的根本原因，帮助您解决问题。MSO/DPO4000系列MSO/DPO3000系列MSO/DPO2000系列带宽1GHz,500MHz,350MHz500MHz,300MHz,100MHz200MHz,100MHz通道数量(模拟)4条模拟通道,16条数字通道*2条或4条模拟通道,2条或4条模拟通道,16条数字通道*16条数字通道*记录长度(所有通道)10M点/通道5M点/通道1M点/通道采样率5GS/s,2.5GS/s2.5GS/s1GS/s显示器10.4英寸XGA9英寸WVGA7英寸WQVGA串行总线触发I2C,SPI,CAN,LIN,FlexRay,I2C,SPI,CAN,LIN,I2C,SPI,CAN,LIN,和分析RS-232/422/485/UART,RS-232/422/485/UART,RS-232/422/485/UART,I2S/LJ/RJ/TDM,并行*I2S/LJ/TDM,并行*并行*其它应用支持电源分析,HDTV和自定义视频电源分析,HDTV和自定义视频*仅适用于MSO系列产品。和DPO系列示波器5导航长记录串行总线的使用量不断提高，推动着对更长的高分辨率捕获窗口的需求。随着波形记录长度不断提高，示波器用户必须花费越来越多的时间，滚动显示屏，查看所有数据。手动滚动数据就象不使用搜索引擎、网络浏览器或收藏夹查看互联网一样麻烦。MSO/DPO系列WaveInspector®控制功能可以简便高效地处理长记录，获得所需的答案。专用前面板WaveInspector®控制功能包括：缩放/卷动播放/暂停设置/清除标记搜索和标记在标记之间导航例如，顺时针旋转平移外圈会在波形上向右平移缩放窗口，反时针旋转则会向左平移缩放窗口。旋转的越远，缩放窗口在波形中移动得越快。即使在10M点的采集中，仍可以迅速把缩放窗口从记录一端移动到另一端。和DPO系列示波器6导航长记录(续)在检查信号时，您可能会发现许多波形区域需要进一步考察，或可以在其余分析中作为参考点使用。通过WaveInspector®控制功能，可以把标记手动放在波形上，使用前面板和按钮，从一个标尺跳到下一个标记，而不要求调节缩放标度或位置。除把标记手动放在波形上，WaveInspector®搜索功能还可以搜索整个采集，自动标记每次发生的用户指定事件。手动使用搜索和标记：1.缩放信号，在屏幕中心定位感兴趣的事件。2.按MarkSet/Clear前面板按钮。3.对感兴趣的所有信号重复上述操作。4.按和箭头按钮，在事件之间即时跳动。自动查找感兴趣的事件：1.按Search前面板按钮。2.选择SearchType(与选择触发类型类似)，输入搜索标准。3.注意所有所有匹配的事件都在瞬间标上三角形。4.与手动标记一样，使用和箭头在搜索结果之间导航。和DPO系列示波器7捕获和解码嵌入式串行总线串行总线在嵌入式设计中的使用量的提高，推动着对更长的高分辨率捕获窗口的需求。但是，串行总线波形解释起来非常困难。硬件工作正常吗?是否有软件漏洞?系统噪声是否影响总线传送?MSO/DPO系列选配的串行触发和分析功能可以迅速捕获和解码I2C和SPI串行总线业务，帮助检验和调试设计。触发I2C串行信号：1.连接串行数据和时钟信号。2.按B1前面板按钮，把输入定义为I2C串行总线。3.按TriggerMenu前面板按钮。4.选择Bus触发Type。5.选择要触发的信号事件，如某个Address上的任何活动。6.注意屏幕底部解码后的总线波形，它提供了简便的时间对准的串行信号解码。和DPO系列示波器8捕获和分析汽车串行总线串行总线(如CAN、LIN和FlexRayTM)正越来越多地用于汽车、航空和工业控制应用中。使用传统示波器、逻辑分析仪和协议分析仪调试和检验这些系统可能会非常复杂、困难。MSO/DPO系列选配的汽车串行触发和分析功能可以迅速捕获和解码CAN、LIN和FlexRay串行总线业务，帮助检验和调试设计。触发CAN串行信号：1.连接和显示串行信号。2.按B1前面板按钮，把输入定义为CAN串行总线。3.按TriggerMenu前面板按钮。4.选择Bus触发Type。5.选择要触发的信号事件，如每个StartofFrame。6.在B1菜单中，选择DisplayAsEventTable。7.事件表提供总线数据的文本读数，简便地与系统设计文档进行对比。注意，事件表中高亮度显示的内容与表格上方缩放窗口中选择的波形相对应，实现了与示波器显示屏的时间相关。和DPO系列示波器9捕获难检毛刺在当前的高速数字设计中，难检毛刺和随机异常事件可能会导致电路失效。MSO/DPO系列使找到这些毛刺变得前所未有的简便，同时通过峰值检测功能简化了这一任务。峰值检测可以捕获和显示窄毛刺，即使是低速时基设置的低频信号也不例外。使用峰值检测：1.在屏幕上显示波形。2.按Acquire前面板按钮。3.按PeakDetect菜单按钮。4.注意示波器捕获多个非常窄的毛刺，即使在扫描速度很慢时。如果没有峰值检测，那么将看不到这么多的毛刺。和DPO系列示波器10捕获难检毛刺(续)查看间歇性异常信号也可能是一个挑战。MSO/DPO系列提供了可变余辉和无穷大余辉显示功能，为您提供了信号随时间变化的相关信息，可以更加简便地了解捕获的瞬变特点。使用显示余辉：1.在屏幕上显示波形。2.按Acquire前面板按钮和WaveformDisplay菜单按钮。3.调节PersistTime菜单按钮，直到选择需要数量的余辉。4.按Intensity前面板按钮，使用多功能旋钮调节灰度亮度。5.可以根据显示屏上波形亮度的细微变化，判断异常信号的相对发生频次。和DPO系列示波器11FilterVuTM可变低通滤波器MSO/DPO2000系列中的FilterVuTM可变低通滤波器允许从信号中滤掉不想要的噪声，同时仍能捕获毛刺。它显示两个波形：一个可以滤波的波形(前景)和一个毛刺捕获波形(背景)。可变低通滤波器得到更干净的波形，揭示以前被噪声挡住的信号特点。更干净的波形可以帮助您精确定位信号边沿和幅度电平。同时，在背景中，波形的毛刺捕获部分会直到示波器的全部带宽显示信号细节，而不会漏掉高频尖峰、噪声、随机毛刺或偶发异常事件。使用FilterVuTM可变低通滤波器，减少波形上的噪声：1.在屏幕上显示波形。2.按前面板FilterVu按钮。3.调节可变NoiseFilter频率，从信号中减少不想要的噪声。4.调节BackgroundIntensity，按需显示毛刺和其它细节。和DPO系列示波器12考察微小的信号考察mV或µV范围的信号可能极具挑战，这不仅由于其信号幅度低，还因为其可能发生相对较高的噪声。通过ADA4000A差分放大器，可以使用标准10X无源探头，以直到100µV/div的垂直分辨率采集差分信号。即使在单次事件上，MSO/DPO系列的HiRes采集模式*仍降低了噪声，提高了垂直分辨率。使用ADA400A和HiRes采集和显示微小的差分信号：1.在屏幕上显示波形。2.按Acquire前面板按钮。3.按HiRes菜单按钮。4.注意HiRes采集模式显示了干净的黄色单次波形，原始信号则用白色表示。*MSO/DPO2000系列上没有提供。和DPO系列示波器13调试数字定时问题数字设计人员必需迅速找到和分析各种电路定时问题。例如，数字电路中的建立时间和保持时间违规可能会导致不可预测的电路操作。MSO/DPO系列提供了捕获违规的建立时间和保持时间触发功能，同时它提供了搜索功能，自动确定采集内部的所有违规。此外，通过MSO示波器，您可以监测整个并行总线中的建立时间和保持时间。为找到建立时间和保持时间违规：1.按TriggerMenu前面板按钮。2.在侧面菜单中，按Type，直到选择Setup&Hold。3.使用多功能旋钮，设置所需的最小建立时间和保持时间。4.按Search前面板按钮。5.选择SearchonSetup&Hold，输入搜索参数或选择CopyTriggerSettingstoSearch。6.注意其立即标出建立时间和保持时间违规数量，它们用白色三角形标出。和DPO系列示波器14检查信号完整性设计工程师必需检定设计中的信号，以保证设计在实际环境中可靠地工作。检定标准包括频率和幅度变化、上升时间、过冲、地面反弹、串扰和其它信号完整性问题。通过MSO/DPO系列，可以简便地自动或使用光标完成这些测量。为进行信号完整性测量：1.按Cursor