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混合信号示波器测量方案

由于混合信号电路本身的复杂性，即使您只需要观察一路信号质量，数字示波器和模拟示波器也无法完成，比如，当您需要观察DDR SDRAM的某根数据线信号质量时，眼图分析是常用的手段，在分析时，示波器要首先和DDR SDRAM的读写操作同步，根据DDR SDRAM的命令(参见表1)，这需要占用5个通道分别连接到RAS,CAS,CS,WE,CLK信号上，同时再使用另外一个通道来观察您所关心的数据信号眼图，结果如图1所示，混合信号示波器可轻松获取DDR SDRAM的连续8个读操作(即8个眼图)。

数字存储示波器(DSO)或模拟示波器可以判别信号是否正常，却不能告诉你信号是在什么时候变得不正常的，也就是说，它不能帮助你验证在电路特定的运作状态下，关键信号的质量是否过关，而这对于混合信号示波器来说却是很简单的事情。如图2所示，工程师用混合信号示波器可以发现PCI总线数采插卡在DMA控制器将总线控制权交回CPU后，采插内部的固化软件偶尔会跑飞，根本原因是这时时钟会出现不应该的幅值跌落，导致电路误认为新的时钟周期到来，从而产生误动作，据此工程师又进一步发现导致该幅值跌落的原因，从而解决了这个问题。使用时，只需注意把控制信号连接到逻辑通道上，根据PCI总线命令设定触发条件即可。

上面的功能实质上是混合信号示波器可以与并行总线的控制命令同步，混合信号示波器可以解决的第三个难题是与串行总线同步。比如，I2C总线仅由两根线(时钟线SCL和数据线SDA)组成，如何判断和验证电路是否能正确完成向某个地址(如0x50)读出某个数据(如0x07)呢？混合信号示波器可根据I2C协议来判断两个器件是否通过I2C总线完成通信，对于其它总线如SPI、CAN也是同样方法。也就是说，混合信号示波器能够先将串性总线的协议解出来，然后再与之同步。

混合信号示波器解决的第四个难题是对捕获的深存储数据直接进行高清晰显示处理(图3)。脉宽调制(PWM)信号中偶尔可能会出现异常信号，混合信号示波器可直接以亮点或其它醒目的形式将异常信号与深存储器中其它信号直接区分开来，即使是单次采集，也没有问题，而且还可以对这些异常的亮点进行放大观察、测量和分析。从图4种可以看到，对其中的一个亮点进行放大后，发现该异常是正脉冲末尾处有一短暂的幅值跌落，工程师然后可以具体测量该异常信号的时间和幅值信息。直接在焊缝上进行检测。检测区域的宽度是焊缝本身加上焊缝两侧各相当于母材厚度30%的一段区域，而且*小为10mm。

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