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混合信號示波器究竟多少條通道最合適?


時間:2017-08-09 作者:
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過去,在這些工程師需要4個以上的模擬輸入時,他們會試圖同時使用兩臺示波器。這種把多臺示波器“級聯(lián)”起來的做法會帶來多個挑戰(zhàn)。為同步采集,多臺示波器必須在同一個時點觸發(fā),這既對線纜(或雙探頭)提出了要求,也需要創(chuàng)造性的觸發(fā)設置。另外很難比較兩個顯示屏上的數(shù)據(jù),因此許多工程師從兩臺示波器中獲得數(shù)據(jù),然后使用電腦把波形合關起來做評估。即使兩臺示波器型號一模一樣,這種同步仍會耗費很長時間,而如果使用的是不同的示波器型號,那么問題會更多。

在數(shù)字通道方面,事實證明,數(shù)目減少與數(shù)目增多同樣重要。在某些情況下,許多工程師有很大的挫敗感,因為他們被迫購買16條數(shù)字通道,而實際上只需要8條數(shù)字通道。在我們的研究中,大約75%的受訪者聲稱,他們想要的數(shù)字通道數(shù)量并不是16條,有的人想要更多,有的人想要更少。

對嵌入式系統(tǒng)設計人員來說,在示波器諸多特點中,靈活性要比通道數(shù)量更為重要。我們的研究發(fā)現(xiàn),79%的嵌入式工程師希望示波器“面向未來需求”,擁有多種功能,可以滿足面臨巨大壓力的設計團隊的各種需求。

在我們與嵌入式設計人員討論在哪個階段需要更多的通道和更高的靈活性時,最常見的回答是在系統(tǒng)級調試期間。在多個子系統(tǒng)開始融匯在一起時,多個處理器、多個電源、多條串行總線和多個I/O設備,這時候系統(tǒng)級查看能力就會變得至關重要。在采用示波器的傳統(tǒng)調試方式中,工程師要多次使用2通道或4通道捕獲數(shù)據(jù),向回追溯信號路徑,找到問題的根本原因。當今許多系統(tǒng)要處理來自多個傳感器的輸入,驅動多個促動器,同時通過多條總線通信,傳統(tǒng)調試方式可能會遇到很多問題。這些嵌入式計算系統(tǒng)包括傳感器、加速器、處理能力和通信,在不斷發(fā)展壯大的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中構成分布式智能設備。

我們研究發(fā)現(xiàn),嵌入式工程師的另一個痛點源自當今系統(tǒng)中電源數(shù)量的激增。為優(yōu)化功耗、性能和速度,即使相對簡單的系統(tǒng)可能也會有一個12 V整體供電裝置、多個5 V電源、一個3.3 V電源及一個1.8 V電源。檢驗和調試這些電源的開機和關機順序,特別是相對于電路板上其他控制信號或狀態(tài)信號的關系,要求更多的通道和更多的測試。

某些有創(chuàng)造力的工程師報告稱,他們使用數(shù)字MSO通道上的可變閾值檢驗電源順序。在這種情況下,他們把數(shù)字通道的閾值設置成略低于電源的標稱電壓,使用這種設置生成電源、復位線路、中斷、狀態(tài)線路等的“時序圖”。這種方法有一個明顯缺陷,即電源是用二進制波形表示的,忽略了信號的模擬特點。大多數(shù)工程師更愿意使用模擬通道執(zhí)行這種測試和調試。

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