是德科技
½用
InfiniiVision 6000 X
系列示波器
查找异常毛刺出现的原因
应用指南
序言
异常毛刺、非单调边沿和亚稳态信号是几类经常½工程师感到烦恼不已、寝食难安的信号异常。
对异常进行故障诊断通常分三步走；
1.
观察识别；确认异常存在
2.
信号隔离；将异常信号与良½信号分离
3.
分析收集；查找导致根本原因的线索（例如频率异常、独一无二的码型、或者其他标识以
对第一个异常的原因进行诊断。）
本应用指南是对
Keysight InfiniiVision 6000 X
系列示波器的内½自动演示之一“查找造成毛刺的
耦合信号”的补充。本应用指南包括下列内容：
–
快速波½捕获率及其为½如此重要的原因
–
硬件
InfiniiScan
区域触摸触发及其如½½加速您的信号隔离
–
色度可支持的分段存储器，及其如½对您的信号提供更深入分析
– 10
½计数器和加法计算器、以及特定事件触发的计数器如½帮助您进行故障诊断
2
确认和隔离异常
如果您怀疑自己的设计中存在异常，
那么无论是在产品开发、
设计验证还是故障分析过程中，您所要做的第一件事便是找
到异常。图
1
所示的是混在良½信号中的一个异常毛刺。该
毛刺会造成设计出现间歇性的操½故障。如果像传统的数字
存储示波器一样采用较慢的波½捕获率（触发更新速率），
则第一步的观察确认将会耗费很长时间。不过，借助
6000
X
系列每秒
450,000
波½的捕获率（波½
/
秒），您可以立
即看到这种异常毛刺。在节约时间方面，如果您½用捕获率
为
450,000
波½
/
秒的示波器来显示一个毛刺可½需要
10
秒钟，½如果换用
1,000
波½
/
秒 捕获率的示波器来，显示
同一毛刺需要
75
分钟！
现在，您已确认了毛刺，接下来您会希望将其与良½信号
隔离开来。½用高级触发是在现代示波器中隔离信号的基
本方法。不过，设½高级触发需要专业知识，该过程可½极
富挑战性，这要视您要试图隔离异常的复杂程度而定。凭借
6000 X
系列独有的硬件
InfiniiScan
区域触摸触发，信号隔
离变得非常简单，只需在信号周围或感兴趣的区域划一个方
框即可，并选择信号是否为“必须交叉”或“不得交叉”。
示波器将会仅显示满足这些限定条件的波½。图
2
和图
3
是
½用
InfiniiScan
区域触发隔离我们示例信号中异常毛刺的示
例。由于
6000X InfiniiScan
区域触发基于硬件，它可通过速
度高达每秒
160,000
波½的触发进行扫描。相较之下，基于
½件的区域触发每秒仅½查看约
1,000
个波½。
图
1.
快速更新速率可更快捕获异常毛刺。
图
2.
划此方框以设½
InfiniiScan
区域触摸触发。
图
3.
仅捕获和显示图
2
中所划方框的交叉波½。
3
收集并深入分析以确定毛刺的来源
一旦异常得到隔离，下一步就是收集并分析相关信息，并试
图找出这个毛刺的根本原因。½用
6000 X
系列多点触摸屏
上的双光标，我们可以快速测量毛刺的大小，在图
4
的情况
下，
毛刺约为图中所示的
40 ns。
在了解了这个毛刺的½度后，
我们现在可用第二种方式来隔离毛刺。
我们真正想要了解的是，这个毛刺是否多次发生，如果是，
那么其发生频率是多少。在此情况下的高级触发中，脉½触
发是较为理想的一个。脉½触发可通过设½“大于”、“小
于”或“在……之间”的脉½条件来工½。图
5
所示的脉½
触发设½采用“小于
50 ns”的脉½。
½是我们如½才½找出毛刺多长时间发生一次呢？分段存储
器是
6000 X
系列的一个标准功½，它½让您有选择地捕获
和存储重要的信号活动或分段，而不会捕获琐碎的信号空闲
时间。我们为每一分段提供一个相对于第一个触发事件时间
标识。分段存储器是一个理想的解决方案，因为我们怀疑这
种毛刺的出现频率很½，间隔有非常长的空闲时间。我们将
½用分段存储器和脉½触发来找出这种毛刺发生了多少次。
图
6
显示了捕获
50
个毛刺的结果。½用可滚动的侧栏事件
列表，您可快速找出每个分段的时间标识。这个列表说明，
毛刺是周期性的，每
42 ms
发生一次，或发生频率为
23.8
Hz。
1 = 23.8 Hz
42ms
换句话说，您可以确定这个毛刺的½在根本原因是来自信号
源的一个耦合信号，频率大约在
23.8 Hz。
图
4.
½用双光标来确定毛刺大小
图
5.
设½脉½触发
图
6.
分段存储器捕获的
50
个毛刺。侧栏列表显示相对时间标识
4
收集并深入分析以确定毛刺
的来源（续）
同时½用分段存储器和色度分析，
可进行进一步的深入分析。
½色度显示激活后，分段存储器的“分段分析”功½½够重
叠所有分段。通过显示波½的三维定量视图，色度显示½够
提供特定感兴趣事件的发生频率是多少，所以要找出如图
7
所示的异常波½信号，这是一个理想的解决方案。
另外请注意，分段存储器½以
20 GSa/s
的速度在
2
秒的时
间内捕获
50
个毛刺。没有分段存储器功½的传统示波器需
要
40 Gpts
的存储深度来执行同样长度的采集
(2 sec / (1 pt
/ 20 GSa/s) = 40 Gpts)。
2 sec = 40 Gpts
.05 GSa/s
图
7.
分段存储器的色度分析½够为您正在处理的这种类型的毛刺提供额
外的深入分析
10
½计数器
/
累加器
InfiniiVision 6000 X
系列为发现特定毛刺的发生频率提供了
另外一种可选方案，即½用内½的
10
½计数器和累加器
(
选
件
)。内½的 10
½计数器和累加器½够统计边沿数和“符合
触发条件的事件”数量。图
8
所示的是用计数器来测量脉½
符合触发条件的事件频率。正如预期的那样，计数器发现毛
刺的发生频率为
23.8 Hz。
结论
具有较慢波½捕获率的示波器可½存在丢失宝贵信息的风
险，不过凭借
6000 X
系列提供的
450,000
波½
/
秒的捕获
率，该风险可以得到极大地降½。高级触发是一个功½强大
的事件隔离工具，不过硬件
InfiniiScan
区域将触发可用性提
升到了一个新高度。借助
InfiniiScan
区域触发，您可以确保
触发所有可视的事件。
在我们的示例中，在对毛刺进行隔离后，我们确定可疑耦
合信号的发生频率为
23.8 Hz。我们首先½用分段存储功½
进行分析，其时间标识显示任½两个相邻毛刺之间均间隔
42 ms。我们½够确认毛刺是周期性的，因为在我们捕获的
2
秒时间内，结果是一致的。如不采用分段存储器，我们需
要具备
40 Gpts
以上存储深度的示波器来捕获同样的时间长
度。分段存储器与色度显示结合½用½够识别出½概率出现
的异常波½。½为一种代替的故障诊断方法，我们可以½用
10
½计数器来监视触发符合条件的事件，并找出毛刺的发
生频率为
23.8 Hz。
½ 用
Keysight InfiniiVision 6000 X
系 列 示 波 器， 您 ½ 加 速
找出根本原因的过程。450,000 波½
/
秒的捕获率，硬件
InfiniiScan
区域触发，支持色度显示的分段存储器，10 ½内
½计数器，易于½用的多点触控显示屏，您可在自己的预算
范围内得到极具性价比的下一代示波器技术。
图
8.
½用
10
½计数器和累加器来确定符合触发条件的事件频率
5
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