示波器的12個功能
1. 協(xié)議解碼
根據(jù)示波器波形顯示進(jìn)行串行總線手動解碼既耗時又容易出錯。在這一相對簡單的I2C信號中，可能有問題存在。您能輕松找到這個問題嗎?甚至還能說出該信號代表什么嗎?要對該數(shù)據(jù)包進(jìn)行手動解碼，需尋找到包頭、數(shù)據(jù)位及包尾。利用時鐘狀態(tài)(黃色)對所有數(shù)據(jù)信號狀態(tài)(藍(lán)色)進(jìn)行對照確認(rèn)，然后將其轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)值。
在此將手動解碼與自動解碼示例進(jìn)行比較。只需定義時鐘和數(shù)據(jù)處于哪些通道上以及定義用于確定邏輯值(“1”和“0”)的閾值，就可以讓示波器獲悉正通過總線傳輸?shù)膮f(xié)議。在一瞬間，就可對串行數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并將其顯示出來，說明總線波形顯示中的起始位、地址位、數(shù)據(jù)位和結(jié)束位。對I2C總線而言，地址值和數(shù)據(jù)值能夠以十六進(jìn)制方式顯示，或以二進(jìn)制方式顯示。
2. 網(wǎng)絡(luò)分析儀
需測量回波損耗(Sdd11)或插入損耗(Sdd21)，但卻沒有TDR或VNA，怎么辦?您可用高帶寬示波器進(jìn)行一些近似于網(wǎng)絡(luò)分析的測量，盡管這樣做好像有些超出其使用范圍，而且肯定有某些局限。傳統(tǒng)的頻率響應(yīng)時間測試涉及對快脈沖的測量以及對響應(yīng)FFT的查看。除這種測量外，您還可以通過一些相當(dāng)基礎(chǔ)的設(shè)置來測量回波損耗和插入損耗。
例，一些高速標(biāo)準(zhǔn)(像PCI Express 3.0和USB 3.0)包括有這樣的測量，一長串邏輯值“1”后接一長串“0”。這構(gòu)成一種穩(wěn)態(tài)條件或低頻狀態(tài)。然后，測試案變?yōu)闀r鐘或1010案，又稱為奈奎斯特。對前后電壓電平進(jìn)行比較，得到一個標(biāo)稱插入損耗值。可采用更先進(jìn)的技術(shù)以及自定義信號激勵來提取其他詳細(xì)信息。
3. 在DVD驅(qū)動器上播放影片
大型LCD屏幕還可用作什么呢?可以肯定的是，您可以在示波器上觀看信號完整性分析指南，但更令人高興的是，您還可以觀看近的電影(但是還不能觀看3D視頻)。
4. 濾波
您是否需要用高帶寬示波器測量低頻信號但又不想有高頻噪音?許多示波器都具有數(shù)字信號處理功能，可進(jìn)行濾波，包括低通濾波。下一次，您想在您12GHz示波器上測量100MHz時鐘時，可使用帶寬限制功能，以得到更佳的信噪比和更精確的測量值。
5. 寬帶雷達(dá)測試
數(shù)字示波器早已具備FFT功能。隨著雷達(dá)和其他寬帶RF系統(tǒng)進(jìn)入數(shù)字領(lǐng)域，現(xiàn)在示波器已具備瞬態(tài)或?qū)掝l帶寬RF信號分析功能。您可以對無外部降頻轉(zhuǎn)頻器的寬帶雷達(dá)、高數(shù)據(jù)速率衛(wèi)星鏈路或跳頻通信系統(tǒng)執(zhí)行脈沖分析、數(shù)字解調(diào)和EVM測量。
6. 改善垂直分辨率
大部分示波器的A/D分辨率為8個比特。用不同的采集模式，可按下所述，通過求相鄰采樣的平均值來提高垂直分辨率。那么，通過求平均值和采用高分辨率模式可將分辨率提高多少呢?理論上講，增加值為0.5Log2N，其中N為相鄰采樣的平均數(shù)。
實際情況是，2個字節(jié)的存儲深度限制了這一增加。兩個字節(jié)為16位。保留其中一位作為符號位，剩余的15位用作數(shù)據(jù)數(shù)值。舍入誤差使第14位和第15位成為隨機(jī)值，從而使實際限值變?yōu)?3位。因此，改善可從約六個有效位開始，用高度過采樣時可增至約13位。
7. 基于示波器的信號發(fā)生器
由于許多示波器都裝有計算機(jī)I/O端口，比USB端口或以太網(wǎng)端口，因此可使用這些端口來生成測試信號。只需下載合適的軟件(可在許多標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的網(wǎng)站上查找到)來激活測試模式，您就擁有了一臺信號發(fā)生器。
8. 測試文件
果您想像大多數(shù)人那樣在示波器上進(jìn)行分析，則可能還需要有一些測試文件。了解許多集成軟件分析工具中的測試報告功能，可為您節(jié)約一些時間。想要更高效，您可以通過遠(yuǎn)程控制儀表指令自動化分析和測試報告的操作。即便是基本型示波器也具備針對文件的省時功能，比“保存全部”功能，只需按下一個按鈕，即可保存截、波形數(shù)據(jù)和設(shè)置文件。
9. 智能檢索
沒有正確的檢索工具的話，要在很長的波形記錄中找到您感興趣的事件可能會很耗時。今，記錄長度日漸超過100萬數(shù)據(jù)點，要定位您的事件可能意味著需要瀏覽成千上萬個信號活動屏。用軟件搜索工具可簡化對長記錄的瀏覽。甚至有前置面板控制器，使您可快速進(jìn)行縮放和平移操作，就像用DVR看視頻一樣。還可順便自動標(biāo)注每個定義事件的發(fā)生情況，以便在各事件之間快速移動。
10. 觸發(fā)
示波器的觸發(fā)功能可在信號中的正確點進(jìn)行同步水平掃描，對明確的信號檢定而言，是不可缺少的。觸發(fā)控制器允許您穩(wěn)定重復(fù)波形并捕捉單次觸發(fā)波形。
在高速調(diào)試應(yīng)用中，您的電路可能會工作99.999%或更長的時間。而正是.001%的時間會造成您的系統(tǒng)崩潰或正是您需要更詳細(xì)分析波形的一部分。高級觸發(fā)功能，AB雙重事件觸發(fā)、窗口觸發(fā)、邏輯認(rèn)證等等都有助于隔離問題，速度比在采集后搜索上百萬個數(shù)據(jù)樣本快很多。
11. 儀器的遠(yuǎn)程控制
您是否曾有過這樣的經(jīng)歷：離開實驗室之前忘記檢查測量值或保存測試結(jié)果?沒有特殊軟件工具就無法遠(yuǎn)程訪問示波器了嗎?幸運(yùn)地是，只需打開瀏覽器，輸入示波器的IP地址，就可輕松接入示波器。許多示波器，甚至基本型示波器，不僅可在實驗室中聯(lián)網(wǎng)，還可設(shè)置為可在線訪問的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
12. 眼
什么是眼?通過眼，在高速數(shù)字設(shè)計領(lǐng)域工作的人士可識別多個比特相互疊加，被廣為使用的形。何才能在不挨個查看的情況下就快速驗證上百萬個比特呢?在一張瞬態(tài)中，您能大致了解會造成系統(tǒng)運(yùn)行不可靠的時間變化、噪音、振鈴和其他信號完整性的影響。大部分示波器用戶都很熟悉這一工具，然而許多人并沒有意識到信號處理和可視化技術(shù)方面的進(jìn)步，從而加深對這一基本形的了解。通過眼，可基本了解電壓電平和邊緣速率等參數(shù)值。果再進(jìn)一步延伸這一概念，您可以用BER輪廓線(BER contours)來推斷或預(yù)測誤碼率。下類似眼，但其顯示的誤碼率為定時抖動和電壓噪聲的函數(shù)。
按照結(jié)構(gòu)和性能不同分類
①普通示波器。電路結(jié)構(gòu)簡單，頻帶較窄，掃描線性差，僅用于觀察波形。
②多用示波器。頻帶較寬，掃描線性好，能對直流、低頻、高頻、超高頻信號和脈沖信號進(jìn)行定量測試。借助幅度校準(zhǔn)器和時間校準(zhǔn)器，測量的準(zhǔn)確度可達(dá)±5%。
③多線示波器。采用多束示波管，能在熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形，沒有時差，時序關(guān)系準(zhǔn)確。
④多蹤示波器。具有電子開關(guān)和門控電路的結(jié)構(gòu)，可在單束示波管的熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形。但存在時差，時序關(guān)系不準(zhǔn)確。
⑤取樣示波器。采用取樣技術(shù)將高頻信號轉(zhuǎn)換成模擬低頻信號進(jìn)行顯示，有效頻帶可達(dá)GHz級。
⑥記憶示波器。采用存儲示波管或數(shù)字存儲技術(shù)，將單次電信號瞬變過程、非周期現(xiàn)象和超低頻信號長時間保留在示波管的熒光屏上或存儲在電路中，以供重復(fù)測試。
⑦數(shù)字示波器。內(nèi)部帶有微處理器，外部裝有數(shù)字顯示器，有的產(chǎn)品在示波管熒光屏上既可顯示波形，又可顯示字符。被測信號經(jīng)模一數(shù)變換器（A/D變換器）送入數(shù)據(jù)存儲器，通過鍵盤操作，可對捕獲的波形參數(shù)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行加、減、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的運(yùn)算，并顯示出答案數(shù)字。
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