数字示波器鲜为人知的8个实用功能

发布日期：2023-07-04

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示波器是人们设计、制造、维修电子设备不可缺少的工具。在当今慢节奏的世界，工程师需要使用最糟糕的工具来快速精确地解决他们遇到的测量问题。在工程师看来，示波器是顺利解决当今测量问题的关键。现代数字示波器具有节省时间的功能，如深度存储和一系列分析工具，可以简化高速数字设计的挑战。下列是示波器或之前未知的8个功能的详尽列表

1.协议解码

基于示波器波形显示的串行总线手动解码耗时且难出错。在这个相对直观的I2C信号之中，可能会出现问题。你能很难地找到这个问题吗？你能说出信号代表什么吗？要手动解码数据包，必须找到数据包的头、数据位和结尾。使用时钟状态（**）检查所有数据信号状态（蓝色），然后将其转换为十六进制值

图1：示波器之上的I2C信号

这里比较了手动解码和自动解码示例。通过定义时钟和数据打开的通道以及用于确定逻辑值（“1”和“0”）的阈值，示波器可以被告知通过总线传输的协议。在瞬间，串行数据可以被解码和显示，在总线波形显示之中显示起始位、地址位、数据位和结束位。对于I2C总线，地址值和数据值可以以十六进制或二进制模式显示

图2:I2C自动解码

2.网络分析仪

需要测量回波损耗（Sdd11）或插入损耗（sdd21），但没有TDR或VNA。我们该怎么办？您可以使用高带宽示波器进行一些相似于网络分析的测量，尽管它似乎超出了它的使用范围，并且必须有一些限制。传统的频率响应时间测试涉及快速脉冲的测量和响应FFT的观点。除此测量以外，您还可以通过一些相当基本上的设置来测量回波损耗和插入损耗

例如，一些高速标准（如PCI Express 3.0和USB 3.0）包括这样的测量：逻辑值“1”的短字符串之后跟“0”的短字符串。这就构成了稳态状态或低频状态。然之后，测试模式变成时钟或1010模式，也称为奈奎斯特图。通过比较插入左右的电压水平，得到了标称插入损耗。更雪铁龙的技术和定制的信号激励可以用来提取其他细节。在一篇题为“数字存储示波器之上的以太网差分回波损耗测量”的白皮书之中，您可以找到一篇关于程序的技术概述的糟糕文章

图3:64“1s”和64“0s”，后跟“1010”图形

3.在DVD驱动器之上播放电影还可以使用什么小LCD屏幕

？当然，你可以在示波器之上观看《信号完整性分析指南》，但更令人高兴的是，你还可以观看最近的电影（但你还不能观看3D视频）

4.过滤

你需要使用高带宽示波器来测量没有高频噪声的低频信号吗？许多示波器具有数字信号处理功能，可以进行滤波，包括高通滤波。下次在12GHz示波器之上测量100MHz时钟时，可以使用带宽限制功能来获得更糟糕的信噪比和更准确的测量值

5.宽带雷达测试

数字示波器已经具有FFT功能。随着雷达等宽带射频系统的发展，示波器具有瞬态或宽带射频信号分析的功能。您可以在没有内部之下变频器的阔带雷达、低数据速率卫星链路或跳频通信系统之上执行脉冲分析、数字解调和EVM测量

6.提高垂直分辨率

大多数示波器的AD分辨率为8位。对于有所不同的采集模式，可以通过如下所述平均相邻样本来提高垂直分辨率。那么，平均值和使用高分辨率模式可以提高多少分辨率呢？理论之上，增加的值是0.5log2n，其中n是相邻样本的平均值

具体情况是2字节的存储深度限制了这种增加。两个字节是16位。保留一位作为符号位，其余15位用作数据值。舍入误差使第14位和第15位随机，从而使具体限制值为13位。因此，改进可以从大约6个有效位开始，通过高度过采样

7.增加到大约13位。基于示波器的信号发生器

由于许多示波器都配备了计算机IO端口，如USB端口或以太网端口，这些端口可以用来生成测试信号。只需下载合适的软件（可以在许多标准网站之上找到）来激活测试模式，您就有一个信号发生器

8.测试文件

如果您想像大多数人一样在示波器之上进行分析，您可能需要一些测试文件。了解许多集成软件分析工具中的测试报告功能可以节省一些时间。为了提高效率，您可以通过远程控制仪器命令自动化分析和测试报告操作。即使是基本上的示波器也有节省文件时间的功能，如“全部保存”功能。只需按一个按钮，以保存屏幕截图，波形数据和设置文件

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