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使用混合信號示波器驗證測量混合信號電路

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      隨著電子產(chǎn)品的功能變得日益復雜，混合信號越來越多地出現(xiàn)在工程師設計的產(chǎn)品中。雖然混合信號可以給設計帶來靈活性，但由于模擬和數(shù)字信號有著不同的頻率和幅度特性，因而工程師調(diào)試和測試產(chǎn)品的難度也增大了。本文詳細介紹了如何利用安捷倫的混合信號示波器來完成設計調(diào)試和測試。

         如今，無論是在計算機領(lǐng)域，通信領(lǐng)域還是消費類電子領(lǐng)域，當你信手捻來一塊電路板時，就會發(fā)現(xiàn)其中所使用的器件是多樣性的，往往是混合著模擬器件和數(shù)字器件，其中模擬部分包括光、聲音、溫度、壓力等現(xiàn)實世界物理信號，以及電源信號、視頻信號、AM/FM等調(diào)制信號等，而數(shù)字部分則包括單片機、微處理器、可編程邏輯器件、DSP等，而像ADC、DAC、某些單片機等則集模擬信號和數(shù)字信號于一身。這樣的混合結(jié)構(gòu)固然給我們的設計帶來了靈活性，但同時也給調(diào)試和測試帶來了復雜性。其復雜性表現(xiàn)在：

1. 模擬信號的測試和驗證需求仍然存在，但同時存在很多路數(shù)字信號需要進行同時顯示、驗證和測試，尤其是需要驗證控制信號是否在正確的時間、正確地控制著相關(guān)信號。 
    
2. 孤立信號越來越少，多路信號的關(guān)聯(lián)性調(diào)試和驗證在很多情況下是必須的，而模擬信號速度往往遠遠低于數(shù)字信號，要求儀器在捕獲一個慢信號完整周期的同時，還能支持很高的采樣率，這就要求儀器有很深的存儲深度和多個通道，同時價位還要能被接受。 
    
3. 高速數(shù)字信號本身呈現(xiàn)模擬特征(如過沖、振鈴等)，需要進行信號完整性測試。
   
4. 不同器件或芯片間的通信大量使用串行總線，如I²C、SPI、CAN、LIN、USB、SATA、PCI-E等，儀器要和串行通信協(xié)議同步來調(diào)試驗證電路的需求迅速增加。

         BGA等特殊封裝形式使得很多信號無法測量，可編程器件的使用使得很多關(guān)鍵信號沒有在管腳處引出。

         領(lǐng)先的測試設備制造商一直致力于混合電路測試技術(shù)的研究，新開發(fā)的混合信號示波器(MSO)有助于工程師解決混合信號調(diào)試和測試方面的難題，有些用戶把這種儀器和數(shù)碼相機做了個比較，發(fā)現(xiàn)有很多相似之處，例如：

1. 有廣角鏡頭能力，能捕獲全方位景色，拍下突發(fā)事件時，也記錄下周圍的人物和環(huán)境。混合信號示波器可全方位捕獲模擬和混合信號多達18路或20路，判知異常信號和其它多路數(shù)字信號或模擬信號有沒有關(guān)系。 
    
2. 像素高，一次成像，不僅可記下全景，而且可以對局部細節(jié)進行放大而不失真。混合信號示波器標準配置有快響應深存儲，可在一個屏幕上同時捕獲并顯示多達18路信號或20個通道，對每一路的信號都是深度捕獲，標配存儲深度為1MB～8MB，還有選件可配置為更深，能夠放大幾萬倍來觀察和分析細節(jié)。 
    
3. 快門抓拍瞬間與所關(guān)注的焦點同步。靈活的觸發(fā)功能可以讓您把混合信號示波器和被測對象的運行狀態(tài)同步起來，比如可與I²C、SPI等串行總線協(xié)議同步，還可與SDRAM控制命令、