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如何快速准确的定位性能验证中模拟信号的异常

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如何快速准确的定位性能验证中模拟信号的异常.

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如何快速准确的定位性能验证中 模拟信号的异常 泰克和新数字时代 无线技术无处不在 基于数字RF技术 视频应用迅猛发展 基于数字视频技术 性能指标日新月异 基于高速串行技术 电子应用深入生活 下一代网络 基于嵌入式系统 基于无线用户数量不断增 技术 长和网络融合 2 完善的工具,加快每个调试阶段 发现 捕获 搜索 分析 • 高达280,000 wfm/s的 波形捕获速率 • 辉度等级数字荧光显示 • 4条模拟通道 + 16条数 字通道+1 RF通道  标配长记录长度10M以 上  完整的一套触发, 包括串 行数据包内容触发  在所有信号中触发采集  MagniVu™高速数字采 集  Wave Inspector®控制 功能 – 卷动/缩放 – 播放/暂停 – 用户标记 – 自动搜索和标记模拟数 据、数字数据和串行总 线数据  29项自动测量功能  高级波形数学运算  专业应用支持: – 串行总线分析 – 电源分析 – 视频调试 水平时基与捕获系统—余辉显示 • 余晖显示模式: ◦ 作为工程师,最难面对的是预料之 外的问题和异常,如果问题是可预 见的,那么在硬件电路的设计时, 就能做出预防。 ◦ 所以这种情况下,我们暂时不能使 用高级触发来捕获和定位隐藏在正 常波形下的异常偶发事件。 ◦ 使用无限余晖,用较长观测信号, 可以将偶发的异常事件滞留在屏幕 上,根据滞留的偶发事件形态,定 义高级触发来定位和捕获波形,帮 助工程师解决实际问题。 水平时基与捕获系统—波形显示 正常的波形,研发或生产 的目标,但是我们不知道到底 是否在其中隐藏了偶发的异常 事件,所以我们打开无限余晖 进行监测,注意把波形强度调 整到100% 有时候会发现矮脉冲! 水平时基与捕获系统—波形显示 看到了偶发的窄脉冲! 太多的异常信号隐藏在正常信号中 了!实在太恐怖了! 根据无限余晖监测到的异常波形特征, 我们就可以用高级触发来定位和捕获 异常信号,并逐个地、彻底地解决它 们。 触发系统—触发类型—欠幅脉冲触发 • 欠幅脉冲触发: 丰富的触发 触发系统—触发类型—欠幅脉冲触发 用无限余晖发现隐藏在正常波 形中的欠幅脉冲,经观察,脉冲为 正向脉冲,高度在500mV到2.30V 之间,根据以上信息设置脉冲触发 定位异常信号。 首先,选择触发类型为欠幅脉冲。 其次,选择极性为正向脉冲,在 欠幅脉冲设置中,还可以设置为 负向,或任意方向。 8 触发系统—触发类型—欠幅脉冲触发 如果,对捕获的欠幅脉冲还要进行脉冲宽度筛选,则激活触发 时间项,根据需要的条件设置脉冲宽度>、<、=、≠某特定值 数字信号测量 • MSO和逻辑分析仪获取 和显示数字信号的方式为: ◦ 在探头中将输入信号与阈 值进行比较 ◦ 基于采样时钟采集一个发 生的信号 ◦ 基于1和0构建数字 ”波 形” 将模拟波形表示为数字波形 10 数字通道(二) 打开Magnivu功能最大的逻辑信号采样率高达16.5Gs/s 串行触发和解码 • 串行总线已经深入当前的混合信号设计 • 客户一般想知道: ◦ 硬件是否正确工作? ◦ 软件是否正确编程? ◦ 系统噪声是否影响我的总线传送? ◦ 当某条命令在总线上传送时,系统其余部分会发生什么情况? • 客户需要捕获和解码总线,确定是否存在任何问题 手动解码串行位 • 工程师必须手动数每个位,确定是1还是0 111 0110 1 00000010 00100000 手动解码串行位 • 然后他们必须把数据转换成可以理解的格式 111 0110 1 地址: 76 – 读取 00000010 数据: 02 00100000 数据: 20 串行触发和解码 • 让示波器为您工作 串行触发和解码 • DPO提供的不仅仅是解码 ◦ 触发数据包内容 ◦ 搜索和标记数据包内容 ◦ 使用Event Table格式查看数据 SPI I2C RS232 CAN LIN 总线协议的分析 Serial Standard Serial Triggering Includes packet level triggering Serial Decode & Analysis Decoded bus/wfm view Automated Search Tabular data view with time stamps Sync data view with zoom window Serial Bus Compliance I2C, SPI RS-232/422/485/UART USB 2.0 (LS, FS, HS) Ethernet (10/100BASE-T) CAN/LIN/FlexRay MIL-STD-1553 Audio (I2S, LJ, RJ, TDM) I2C, SPI RS232/422/485/UART USB 2.0 Ethernet (10/100BASE-T) CAN/LIN/FlexRay MIL-STD-1553 Audio (I2S, LJ, RJ, TDM) MIPI D-PHY USB 2.0 Ethernet (10/100/1000BASET) MIPI DDR Memory Jitter & Eye Diagram Analysis MSO/DPO4000B Series DPO4EMBD DPO4COMP DPO4USB DPO4ENET DPO4AUTOMAX DPO4AERO DPO4AUDIO DPO4EMBD DPO4COMP DPO4USB DPO4ENET DPO4AUTOMAX DPO4AERO DPO4AUDIO - - - MSO/DPO5000 Series SR-EMBD SR-COMP SR-USB SR-EMBD SR-COMP SR-USB - VNM (CAN/LIN) - USB ET3 - DDRA DJA (DJE incl. std) DPO7000C Series SR-EMBD SR-COMP SR-USB (LS, FS) LSA (CAN) SR-EMBD SR-COMP SR-USB - LSA (CAN/LIN) - SR-DPHY USB ET3 D-PHY DDRA DJA (DJE incl. std) 在传统电子测试中我们正面临着前所未有的机遇和挑战 • 第一部数字示波器的记录 长度约为500点 Standard Record Length on all Channels 10,000,000 Mid-range Oscilloscopes 1,000,000 • 在过去25年中记录长度一 直在逐步提高 100,000 10,000 • 当前大多数示波器的标配 1,000 记录长度是100,000+样点 100 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 长存储——这意味着: • 以高分辨率捕获长时间的信 号活动窗口 Standard Record Length on all Channels 10,000,000 Mid-range Oscilloscopes 20,000个屏幕! • 感受 – 按Stop及查看结果要 1,000,000 比配置高级触发器更容易 • 长时间观察触发事件前和触 发事件后的系统行为 100,000 • 保险 10,000 2,000个屏幕 200个屏幕 然而,我怎样大海捞针,从庞大的 1,000 数据中找到所需的信息? 100 20个屏幕 1个屏幕 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 Wave Inspector带来和你使用 一样的感受 • 您了解Wave-Inspector吗? ◦ 现代数字示波器可以捕获海量数据,这既是好事,也是坏事。您想要所有数据,正因 如此,您需要使用示波器。但直到现在,在庞大的数据中找到所需的数据不亚于大海 捞针,是一个非常耗时麻烦的过程。配有Wave Inspector的MDO4000C系列示波器 为您提供了所需的功能,可以高效地满足您的需求,而这种效率是以前的示波器所不 能想象的。这些应用及各种其它应用已经推动、且将继续推动对更长、更详细的数据 捕获窗口的需求。 ◦ 作为类比,想象一下如果没有喜欢的搜索引擎、网络浏览器或收藏夹的帮助,却想找 到您要找到的东西,这有点象大海捞针。直到现在,这一直是示波器用户在长记录长 度示波器中所面临的问题。很明显,旧的解决方案不再能够奏效。 MDO4000C混合域示波器所独有的 Wave Inspector  Wave Inspector对示波器就象是 对 互联网一样重要  专用前面板控制功能: – 缩放 – 平铺 – 播放 / 暂停 – 设置 / 清除标记 – 在标记之间导航 – 搜索和标记  强制外圈反馈 – 旋转得越远,速度越快 – 反向旋转旋钮,改变方向或减慢速度 – 异常直观  大大改善了几乎每个客户都会关注的操作便捷性! 用波形导航观测I 2C 根据波形导航搜索,会自动标示满足条件的波形位置共有8个 测量 测量菜单按键 测量—自动测量 测量指示器可以指示测量项目的具体位置,有利于对测量项目的理解。 测量选通是测量时的数据来源,可以是全部存储的数据,可以是屏幕显示内容对 应的数据,也可以是光标之间内容所对应的数据。 使用OpenChoice® Desktop编制结果文档 • 实验室中的设计工程师和现场的技术 人员通常需要存档使用示波器完成的 工作。他们可能会把屏幕图保存到可 移动存储设备上,然后把文件手动复 制到PC上。每台MSO/DPO系列示波 器免费提供的简便易用的 OpenChoice® Desktop通过USB直 接把屏幕图传送到PC上,简化了这些 文档编制任务。Microsoft Word和 Excel工具条也简化了与这些Office应 用的集成。 • 通过USB把屏幕图传送到PC上: ◦ 1. 采集信号。 ◦ 2. 使用USB电缆把示波器连接到PC上。 ◦ 3. 启动OpenChoice® Desktop程序。 ◦ 4. 按Select Instrument,选择适当的 USB仪器,点击OK。 ◦ 5. 按Get Screen,捕获屏幕图。 ◦ 6. 按Modify Note,添加备注。 ◦ 7. 按Save As,把屏幕图保存到PC的文件 中。 ◦ 8. 按Copy to Clipboard。然后可以启动 文档编制程序,把图像粘贴到文档中 泰克全面的电源探测解决方案 差分探头和电流探头 DPO系列示波器配有泰克通用探头接口(VPI)。TekVPI 探头用途广泛,功能丰富,简便易用 • TekVPI 高压差分探头 ◦ TDP1000 和TDP0500 ▪ 提供了GHz 性能,分析开关式电源 (SMPS)设计 ▪ 广泛的被测设备(DUT)连接能力和简便 易用性 • TekVPI 电流探头 ◦ TCP0030 和TCP0150 ▪ 杰出的带宽(DC - 120 MHz)和宽动态范 围(几毫安到几百安)。 ▪ 分芯结构,可以更简便、更迅速地连接 被测设备(DUT) 今天的嵌入式系统 • 射频无处不在 ◦ 电脑 ◦ 手机 ◦ 数码相机 ◦ 公交收费系统 ◦ 门禁系统 ◦ ETC ◦ 传感系统 ◦ 汽车电子 ◦ 安防系统 ◦ …… ◦ 物联网 ◦ 通讯系统 • 射频通信标准繁多 ◦ WLAN, 蓝牙 ◦ WLAN, 蓝牙 ◦ Transfer Jet ◦ RFID ◦ RFID ◦ RFID ◦ ZigBee, 其它 ◦ 广播,WLAN,蓝牙 ◦ …… ◦ RFID, ZigBee, TD-LTE ◦ GSM/CDMA/3G/4G/…… 混合域时代的测试需求与挑战 满足无线嵌入式系统调测与设计需求 - 需要考虑射频参数 满足混合信号测试需求 - 需要测试模拟、数字、逻辑、功率、频率…… 简化操作,方便易用 - 需要测试仪器集成多种功能,操作界面统一 适应未来需求 - 需要测试仪器可定制,升级方便 混合域分析能为数字射频系统调测带来什么? • 数字射频系统需求 ◦ 高效 ▪ 提高控制效率 ▪ 提高编程效率 ◦ 同步 ▪ 保障各模块间同步工作 ◦ 查找潜在问题 ▪ 噪声源 ▪ 锁相环 ▪ EMI • 混合域分析可以分析 ◦ 控制信号与射频信号的时序关系以提高控制效率 ◦ 发现数字射频系统锁相环潜在问题 ◦ 总线信号与射频信号的时序关系以提高编程效率 ◦ 确定板内 EMI 与时域信号的关系避免潜在 ◦ 电压、电流变化对射频信号的影响查找潜在问题 问题的发生 时间相关的混合域显示 通过频谱分析时间观测  当时域和频域信号同时显示时,频谱总是通过触发捕获得到的,在时间上与整个时域波 形相关  橘黄色的横条指明了频谱来自于什么时刻 时域波形显示窗口  橘黄色横条被称作 频谱分析时间 – 请注意在全部 波形简略图上 也有相应标记  时域波形的时间称 作模拟时间 – 通过水平刻度 旋钮调节 频谱分析时间 模拟时间 频域分析显示窗口 30 时间相关的混合域显示 通过频谱分析时间观测  频谱分析时间 = 窗口参数 / 分辨率带宽RBW  在本例中:频谱分析时间= 2.23 / 300,000 = 7.4µs  频谱分析时间可以使用Wave Inspector Pan(波形导航平移工具)控制,沿模拟 时间移动  用户可以在一次采集后观测 整个过程的频域变化  如屏幕显示:  我们捕获了VCO/PLL启动过 程  SPI 总线信号命令设定VCO 频率值  让我们看看频谱分析时间沿 模拟时间移动时会发生什么 频谱分析 时间 模拟时间 31 时间相关的混合域显示 RF vs 时域轨迹(频率随时间的变化)  数字下变频过程产生IQ信号,用于生成幅度、频率、相位相对于时间的轨 迹,显示在时域窗口 时频轨迹的比例和位 置控制  时频轨迹显示调频信 号的运行情况 CF  时频轨迹的标示位于 中心频率处 频率 vs. 时间轨迹  当轨迹在标示之上代 表 频率 > CF  当轨迹在标示之上代 表 频率 < CF 频谱分析时间 请注意CF峰值对应 的时域显示 32 时间相关的混合域显示 RF vs 时域轨迹(幅度随时间的变化)  数字下变频过 程产生IQ信号, 用于生成幅度、 频率、相位相 对于时间的轨 迹,显示在时 域窗口  可以观察射频 信号以及其在 时域幅度随时 间变化的轨迹 33 时间相关的混合域显示 RF vs 时域轨迹(相位随时间的变化)  数字下变频过 程产生IQ信号, 用于生成幅度、 频率、相位相 对于时间的轨 迹,显示在时 域窗口  可以观察射频 信号以及其在 时域相位随时 间变化的轨迹 34

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