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如何使用示波器進行典型數(shù)字電路的調(diào)試?


  來源: 鼎陽科技 時間:2024-08-21 編輯:清風
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作者丨鼎陽科技 張一慧


引言


數(shù)字電路測試是數(shù)字電路設(shè)計的重要環(huán)節(jié),用于驗證數(shù)字電路功能是否按照所期望的方式工作。在數(shù)字電路測試中,通常使用示波器進行數(shù)字電路輸出信號的檢測,從而進行故障查找或確定電路性能和參數(shù),不同的示波器具有不同的帶寬和采樣率,可以為多種類型的電路提供合適的測量解決方案。本文將為大家介紹如何使用示波器進行典型數(shù)字電路的調(diào)試。


1、意義


隨著科學技術(shù)的進步與發(fā)展,電子電路的設(shè)計逐步復雜化,從而導致數(shù)字電子電路的測試越來越困難。科學合理的測試方案無疑在電路設(shè)計和制造過程中具有重要意義,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:


驗證電路功能:通過輸入特定的信號并觀察輸出,可以確保電路在各種工作條件下都能正確執(zhí)行其功能,這對于確保產(chǎn)品的可靠性和性能至關(guān)重要。


發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷:在測試過程中,可能會發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計中存在的缺陷或錯誤,例如邏輯錯誤或元件故障,通過及時發(fā)現(xiàn)并修復這些錯誤,可以避免在產(chǎn)品發(fā)布后出現(xiàn)嚴重問題,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。


優(yōu)化電路設(shè)計:通過測試,可以獲得電路的實際性能數(shù)據(jù),如功耗、速度、穩(wěn)定性等。這些數(shù)據(jù)可以用于評估電路性能,并為優(yōu)化電路設(shè)計提供依據(jù)。


2、解決方案


異常事件和特定事件的捕獲


示波器在設(shè)計和調(diào)試數(shù)字電路的過程中,可以幫助工程師迅速發(fā)現(xiàn)問題,捕獲異常波形信號,搜索關(guān)心的特定事件,從而方便用戶分析電路特點并解決問題。


想要找到和看到問題,首先需要一臺能夠輕松捕獲到低概率異常事件的示波器,它可以讓用戶在幾秒內(nèi)看到毛刺或者其它偶發(fā)瞬態(tài)事件,揭示電路問題的真正特點。


除此之外,鼎陽示波器具有余輝顯示功能,余輝開啟后,示波器用新采集的波形更新顯示,但并不立即清除之前采集的波形。已采集的波形將以亮度較低的顏色顯示,而新采集的波形則以正常顏色和亮度顯示,結(jié)合高波形刷新率和余輝功能,某些情況下用戶無須進行復雜的觸發(fā)設(shè)置,即可在較短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)波形中的異常,提高測試效率。


若需要了解異常信號相對于正常信號發(fā)生的頻次,可開啟色溫功能,波形出現(xiàn)的頻率越大,顏色越暖,出現(xiàn)的頻率越小,顏色越冷,以此判斷異常信號出現(xiàn)的概率。


圖1  快速捕獲異常信號


若想要在長波形記錄中找到一個特定事件,可開啟搜索和導航功能。通過指定條件,對波形進行自動搜索,并把符合條件的事件用白色三角符號標識出來,結(jié)合導航功能,快速定位到感興趣的事件,省去了手動搜索的耗時和不便。


圖2 快速找到關(guān)注事件并進行標記


多路數(shù)字信號測量


在復雜的數(shù)字電路中,工程師們可能需要捕獲多個串行或并行數(shù)字信號,觀測被測信號的時序關(guān)系,鼎陽科技多款示波器可搭配SPL2016邏輯探頭實現(xiàn)16路數(shù)字通道的采集功能, 16路數(shù)字信號可分為兩組,每組可自定義命名,兩組信號在邏輯分析儀探頭中可獨立設(shè)置閾值電平,這樣用戶可以使用同一個探頭同時觀察兩種不同的數(shù)字邏輯電平信號。



數(shù)字通道與模擬通道相結(jié)合,以實現(xiàn)混合信號采集與分析功能,快速解決模數(shù)混合信號的設(shè)計與分析等問題。在數(shù)字通道參數(shù)區(qū),可快捷設(shè)置數(shù)字通道波形顯示區(qū)域的高度范圍和位移。


圖4 數(shù)字通道與模擬通道同時顯示

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