异常毛刺、非单调边沿和亚稳态信号是几类经常使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;将异常信号与良好信号分离
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。)
一、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所示的是混在良好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作故障。如果像传统的数字存储示波器一样采用较慢的波形捕获率(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 6000X系列每秒450,000 波形的捕获率(波形 / 秒),您可以立即看到这种异常毛刺。在节约时间方面,如果您使用捕获率为 450,000 波形 / 秒的示波器来显示一个毛刺可能需要10秒钟,但如果换用1,000波形 / 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好信号隔离开来。使用高级触发是在现代示波器中隔离信号的基本方法。不过,设置高级触发需要专业知识,该过程可能极富挑战性,这要视您要试图隔离异常的复杂程度而定。凭借6000X系列示波器独有的硬件 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形。图2和图3是使用 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波形的触发进行扫描。相较之下,基于软件的区域触发每秒仅能查看约1,000个波形。
图 1. 快速更新速率可更快捕获异常毛刺。
图 2. 划此方框以设置 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形。
二、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。使用6000X系列示波器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宽度后,我们现在可用第二种方式来隔离毛刺。
图 4. 使用双光标来确定毛刺大小
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,脉宽触发是较为理想的一个。脉宽触发可通过设置“大于”、“小于”或“在……之间”的脉宽条件来工作。图5所示的脉宽触发设置采用“小于 50 ns”的脉宽。
图 5. 设置脉宽触发
但是我们如何才能找出毛刺多长时间发生一次呢?分段存储器是InfiniiVision 6000X系列示波器的一个标准功能,它能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低,间隔有非常长的空闲时间。我们将使用分段存储器和脉宽触发来找出这种毛刺发生了多少次。
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
图6显示了捕获50个毛刺的结果。使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42ms 发生一次,或发生频率为23.8 Hz。
换句话说,您可以确定这个毛刺的潜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。
同时使用分段存储器和色度分析,可进行进一步的深入分析。当色度显示激活后,分段存储器的“分段分析”功能能够重叠所有分段。通过显示波形的三维定量视图,色度显示能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
图 7. 分段存储器的色度分析能够为您正在处理的这种类型的毛刺提供额外的深入分析
所示的异常波形信号,这是一个理想的解决方案。
另外请注意,分段存储器能以20 GSa/s的速度在2秒的时间内捕获50 个毛刺。没有分段存储器功能的传统示波器需要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)。
10 位计数器 / 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,即使用内置的 10 位计数器和累加器 ( 选件 )。内置的 10 位计数器和累加器能够统计边沿数和“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宽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。
图 8. 使用 10 位计数器和累加器来确定符合触发条件的事件频率
上一篇:什么是数字信号发生器
下一篇:利用普源示波器测量眼图的方法教程
推荐阅读最新更新时间:2024-11-17 12:08
推荐帖子
- 申请免费试用LM3S8962 评估套件
- 申请免费试用LM3S8962评估套件申请免费试用LM3S8962评估套件一天内熟悉基本应用,是不是太快了回复楼主0212009623的帖子楼主是学生吧?你的时间安排是不是太快了,我8962做产品用了半年了我这么短的时间也做不出来这么多功能啊?实际一点吧是学生哦,温度采集估计没问题,就是那个图像的,现在还在弄在现在能修改进度吗????版主建议下希望能申请成功,单片机做这个系统有点不够可以修改时间经过版主的建议,感觉时间规划是有点紧。现在修改下计划进度:11.1到11
- 0212009623 微控制器 MCU
- stm32 ram调试
- 本帖最后由白丁于2014-12-2119:26编辑 stm32ram调试顶起来。不错。。。。。。。。感谢楼主分享,keil5装过一次,感觉不习惯又卸了Goodjob!!!
- 白丁 stm32/stm8
- LPC-1788程序设计
- 求各位大牛帮忙设计一个程序题目要求:1.采用单片机模拟三相电网电压信号:模拟对称的三相电网电压、畸变的电网电压、不对称的电网电压2.要求具有功能:输入:按键或者触摸屏可选择输出信号类型输出:PWM或者DA输出通过运放得到正负15V的三相模拟信号3.要求的三相电网电压基波误差幅值小于1%,相角误差小于1度有偿帮助,有意者联系QQ1257858860LPC-1788程序设计
- benpaoxiaoxiong NXP MCU
- Stop模式中断(紧急)
- 在运行是开了两个中断为PA0,PB11在使用PA0唤醒,PB11不唤醒进入STOP模式前:NVIC-ICER=18;//禁止PB11中断退出STOP模式时:EXTI-PR=111;//清除PB11中断挂起位NVIC-ISER=18;//重新使能PB11中断现在问题是,我只要在STOP模式中,按了PB11,那么唤醒之后,PB11下降沿中断还是会发生?为什么?我不是清除了中断挂起位吗?Stop模式中断(紧急)
- lanshunhua stm32/stm8
- 菜鸟求助:AT89C51和C52在protues运用有什么区别?
- 本人菜鸟,很菜的那种,在用protues进行单片机仿真的时候把AT89C51换成AT89C52,原本是没有问题的,可以仿真,可是换了之后就没办法仿真了。我做的是电子密码锁,换单片机前后程序是没变的,引脚应该也没链接错误,但是不明白为什么仿真失败。51和52的引脚不是一样的吗,功能相差不大吧,难道是程序的问题?(程序跟单片机型号有关吗?)请大神指教!菜鸟求助:AT89C51和C52在protues运用有什么区别?应该没有关系的。我觉得你应该先单独调试各个外设,比如指示灯,EEPROM,
- 落魄IV 单片机
- 电子元器件
- 搞电子元器件工程师的出路在哪?电子元器件搞电子元器件工程师的出路在哪?数字电路分立元件和芯片设计应该不一样吧,芯片如CPU、内存、GPU、AI芯;分立元件,则考虑可靠、持久、耐用、成本低廉等。自己做老板!干点大事业!
- 王1979 分立器件
- 大联大品佳集团推出以复旦微和ams OSRAM产品为主的汽车氛围灯方案
- 为啥车载操作系统(Vehicle OS)越来越重要了呢?
- 车载传感器 — 一文详解激光雷达
- 汽车(超声波、毫米波、激光)雷达之间的简单区别
- 汽车电路相关知识大全
- Bourns 推出两款厚膜电阻系列,具备高功率耗散能力, 采用紧凑型 TO-220 和 DPAK 封装设计
- SABIC进一步深化与博鳌亚洲论坛的战略合作伙伴关系
- 使用 3.3V CAN 收发器在工业系统中实现可靠的数据传输
- 凌华智能推出AmITX Mini-ITX 主板,助力边缘人工智能和物联网创新
- 英飞凌携手马瑞利采用AURIX™ TC4x MCU系列推动区域控制单元创新
- 【摸黑抢楼】赢大礼,关于示波器的狂想曲!正式开抢!!!
- 有奖直播已结束【如何利用 TI MSPM0 汽车微控制器提高检测和控制性能】
- 理想中的开发板、万用表,好用不贵? e络盟11.11抢购,给你机会!
- MPS EMI 知识充电节盛大开启!赚积分赢好礼!
- 百度大脑EdgeBoard 边缘AI计算盒(FZ5)免费测评体验
- 【温故喝新之单片机版块】温2016年MCUs,喝2017年版块新篇章
- 直播已结束【用于光伏逆变器/储能系统的欧姆龙继电器 /开关/连接器解决方案】
- 一天一个Webench设计,看谁能撑30天?
- TI低功耗蓝牙技术与阿里云IoT智能生活开放平台iLOP的完美结合!预报名+看直播均可赢好礼!