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示波器使用介绍

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Edisons|  楼主 | 2016-4-27 23:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
深入了解示波器 初级
信号完整性
信号完整性的意义
任何好的示波器系统的关键点在于精确地重建波形的能力,称为信号完 整性。摄像机捕获信号图象,以便我们随后能够进行观察和解释。在这 一点上,示波器很是类似。信号完整性有两个关键点。
您摄下图片的时间,它是否与实际发生的情况一致? 图片是清晰的还是模糊的? 每一秒您能摄下多少张精确的图片?
综合起来,不同的系统和不同性能的示波器,有不同的实现最高信号完 整性的能力。探头也对测量系统的信号完整性有影响。
信号完整性影响许多电子设计规律。但在数年以前,数字设计者并不以 为重。他们着重于逻辑的设计,便能使逻辑电路顺利工作。在进行高速 设计时,噪声和不确定信号偶有发生,RF(射频)设计者需要对此进 行考虑。而数字系统进行着缓慢的转换,信号如所预料的一样稳定。
处理器的时钟速率上升了数个数量级。3D图象处理、视频和服务器I/ O等计算机应用需要巨大的带宽。如今的许多电信设备也是基于数字 的,同样也需要大量的带宽资源。数字处理的高清晰度电视同样如此。 目前,微处理器设备处理的数据速率高达2、3 GS/s,甚至5 GS/s(吉 采样值每秒)。同时,一些内存设备采用400-MHz的时钟以及200-ps 上升时间的数据信号。
重要的是,随着速度的提高,原用于车辆、录像机、机械控制器的普通 IC设备应用得越来越少。与那些800-MHz的处理器类似,工作于20MHz时钟速率的处理器也许同样有上升时间的问题。设计者不得不考 虑交叉情况下对性能的影响。其结果,几乎所有的设计中都包含高速设 计。
如果不预防地进行一些测量,高速带来的问题可能会影响其他常规的数 字设计。如果电路时断时续发生故障,或者如果电路在电压和温度的极 限条件下发生差错,可能就是里面隐藏着信号完整性的问题。最终,影 响的是投放市场的时间、产品的可靠性、电磁兼容性( E MI compliance),等等。
为什么要考虑信号完整性问题?
让我们来看一看今天数字设计中引起信号衰减的特殊原因。比起过去, 为什么这些问题变得更为普遍?
答案是速度。在“过去缓慢的年月”,维护可接受的数字信号完整性就 意味着对细节的关注,比如时钟的分布、信号通道的设计、白噪声、负 载的影响、传输线的影响、总线终端、解耦和功率的分配。现在,上述 规则仍旧适用,但是⋯⋯
总线的周期时间比20年以前快过了千倍!原来需要数毫秒才能完成的 事务处理现在仅需要数纳秒。为实现速度的提高,边缘的速度也经过加 速:边缘升降速度比20年前快了100倍以上。
进步是相当令人瞩目的。但是,某些物理现实阻碍着电路板技术跟上速 度提高的步调。数十年以来,芯片内部总线的传输时间基本上没有什么 变化。物理尺寸自然越来越小,但是电路板上总还得安插实际的IC元 件、连接器、无源部件,当然还需安排总线本身。实际的布局增加了间 距,而这些距离意味着时间的消耗,这与速度形成了矛盾。
需要注意的是,数字信号的边缘速度(上升时间)对频率的影响远大于 重复速率的影响。正因为如此,一些设计人员有意识“减缓”相关的上 升时间,使IC器件正常工作。


wanglaojii| | 2016-4-27 23:20 | 显示全部楼层
过去为预测电路中的信号状态,常常单独考虑各个基本的电路模块。但 是当边缘速度比信号通道延迟还要快四到六倍时,简单的划分模块就不 再可行。

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laozhongyi| | 2016-4-27 23:22 | 显示全部楼层
,高速的边缘速度通常需要有更高的电流保障啊

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_gege| | 2016-4-27 23:24 | 显示全部楼层
楼主,你知道周期信号和非周期信号 怎么解释吗?

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Mozarts| | 2016-4-27 23:29 | 显示全部楼层
一些波形组合正弦波、方波、阶跃波和脉冲的特性,形成新的波形,对 于许多示波器来说是一种考验。

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Listate| | 2016-4-27 23:31 | 显示全部楼层
玩电路这东西,示波器一定要会弄

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cnb12345| | 2016-5-5 15:56 | 显示全部楼层

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