Страница в базата знания на страницата с инструменти
Тъй като използването на технология за цифрови схеми става все по-често в играчките, тостерите, радиостанциите и други потребителски продукти, се появяват нови предизвикателства в техниките за тестване и измерване. Например вчерашният четирибитов микроконтролер се превърна в 16- и 32-битови високоскоростни устройства. В същото време той е проектиран за напрежение от 3 V, за да намали консумацията на преносими устройства. Въпреки това, по-високата честота на сигнала в тези логически схеми с ниска мощност е по-скоро предизвикателство за проектиране, което често причинява сериозни проблеми в целостта на цифровия сигнал.
По-бързите логически схеми, когато се използват заедно с по-сложни микропроцесори, представляват по-голямо предизвикателство и по-сложна задача за отстраняване на грешки за художници и техници, разработващи потребителско и индустриално електронно оборудване. В резултат на това средният дизайнер също трябва да се справя с проблеми, възникнали в миналото, само при най-удобните задачи за проектиране, като например работещ сигнал, проблеми със синхронизирането, опасности, преходни процеси и т.н. И, разбира се, поради спешното предизвикателство на пазарната конкуренция, тези проблеми трябва да бъдат решени бързо и точно.
Това са условия, които изискват инструменти за измерване и отстраняване на грешки, особено осцилоскопи, които отговарят на новите предизвикателства. Изследователите се нуждаят от инструменти, които да помогнат за бързото решаване на проблемите и не става въпрос само за честотна лента. С други думи, осцилоскопът трябва първо да помогне на потребителя бързо да разпознае, че е възникнал проблем, а след това да помогне на изследователя да определи проблема и в крайна сметка да открие причината.
Тази статия се опитва да хвърли светлина върху начина, по който цифровият фосфорен осцилоскоп (DPO) предлага нови, важни опции за отстраняване на неизправности в цифрови схеми.
За да разрешим проблема, първо трябва да го разпознаем
Повечето осцилоскопи, включително аналоговите осцилоскопи за време (ART) и цифрово управление (DSO), нямат възможностите и характеристиките, за да следят развитието на цифровия свят. Помислете например за проблема с яснотата на сигнала, който е често срещан в дигиталния дизайн: тесен преходен процес може сериозно да повлияе на работата на масивна верига. Аналоговият осцилоскоп, дори ако честотната лента е достатъчна за откриване на събитието, не е в състояние да го покаже с достатъчна яркост. Много по-силен основен сигнал закрива този сигнал.
Освен това аналоговият осцилоскоп дава малка възможност за съхранение, анализ или отмяна на импулса. Въпреки че по-бързият DSO може да улови преходно време, той не може да се покаже в реално време, с изключение на повтарящия се символ. В резултат на това изглежда, че преходното се случва толкова често, колкото и основният сигнал.
DPO представлява напълно нова категория при показване на тези видове сигнали. DPO цифровият фосфорен дисплей е способен да възпроизвежда точно цифровия сигнал и периодичната грешка с детайли, мащабирани с интензивност на светлината в реално време, подобно на аналоговия осцилоскоп. Това се дължи на по-висок ред на улавяне на сигнала в сравнение с DSO с подобна производителност. Това е значително предимство, ако задачата е да се представят периодични проблеми, подобни на преходните. Неговата система за улавяне на сигнала е активна в много по-голям период от време, така че DPO има няколко пъти по-голяма вероятност да улавя импулси и редки събития.
Второ, модулираният дисплей на DPO в реално време, модулиран с интензивност на светлината, предоставя подробности за „историята“ на активността на сигнала във времето, което улеснява откриването на заловения проблем. Той осветява областите, където лъчът на сигнала работи по-често, подобно на аналоговия осцилоскоп. Рядкото събитие е по-тъмно от основната форма на сигнала, което постоянно се повтаря, но все пак е много видимо и различимо. Промените могат да се видят веднага, както са направени. Модулацията на яркостта също е много полезна за цифровото око и трептене.
Фигури 1а и 1Ь показват колко ясно активността на сигнала може да бъде възпроизведена посредством модулация на интензивността на светлината.
Фигура 1а: Смущаващият импулс на дисплея на DSO не се вижда или е несигурен
Фигура 1b: Импулсът на смущения се появява с по-ниска интензивност на DPO дисплея
Спусъкът помага за премахване на смущаващия сигнал
След като сте избрали правилната сонда, широк спектър от опции за задействане е от съществено значение за отстраняване на неизправности. Нуждаете се от DPO, който има пълно логическо задействане. Режимите на задействане трябва да включват състояние, широчина на импулса, намалена амплитуда, скала на сигнала и т.н. задейства. Чрез задаване на правилния спусък проблемът може лесно да бъде идентифициран и да се извърши анализ на причините.
Състезателният феномен, опасността, често е проблем при проектирането на нови цифрови вериги, особено защото праговете на напрежението са се приближили и времето е станало по-критично. Един от резултатите от опасността е преходен, импулс, който е много по-тесен от нормалните сигнали за данни във веригата. Повечето цифрови системи определят минималната ширина на импулса на валидния сигнал за данни и широчината на импулса под него трябва да бъде отменена. Задействането на импулсна ширина (PW), налично в повечето DPO, е ефективен инструмент за откриване на преходни процеси.