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发布时间: 2018 - 05 - 25
感受高速数字技术的温度大数据和云计算时代背景下数据中心和骨干网支撑着海量数据的计算和交互而海量的数据则源自于无数的手机和终端个体 如何加速海量数据和信息的收集和汇聚?是业界非常关心的问题自动驾驶,虚拟和增强现实以及大数据分析等很多需求目前都在推动更快的数据传输和海量数据的处理。这一工作的核心和关键是设计更快速的系统和互连设施,包括连接它们的高速互连接口和总线,比如PCI Express,正在持续提升速度, 2019年将转向32 Gbps,其后不久将出现 40 Gbps。这一目标的实现是不会轻而易举的。设计人员必须明白,新技术必须权衡取舍才能达到更快的速度。在许多情况下,权衡是由信号和电源完整性问题和挑战引起的。比如PCIE5.0即使在均衡之后,要达到32 Gpbs 目前的眼高仅为8mV pp!PAM-4调制技术越来越受欢迎,但PAM-4的噪声对灵敏度的挑战带来的信号完整性问题非常严峻。在 Keysight World和你聊聊『 人工智能和大数据 』底层支撑技术的测试挑战感受数字新技术的温度PCIE4.0及5.0:从仿真到测试PCIE总线作为今天最流行的接口互连总线正在渗透到我们每个人的生活中,从各种终端到核心网络中的互连系统和设备,其复杂性和多样性带来的挑战也是最大的。如何有效地结合规范和标准根据实际的应用和市场需求设计出最具性价比的产品? 打通设计仿真、链路测试、发送和接收测试,让他们不再是孤岛,Keysight将与您分享业界最专业和全面的解决方案。HDMI2.1和DP1.4测试更新HDMI和DP作为终端显示技术的两大标准,给我们的日常生活带来美轮美奂的视觉享受,其前进的步伐仍未停歇,HDMI最新2.1标准已经发展到全串行化传输,DP最新版本为1.4,两者的信号速率也在持续翻倍。更高速率,也带来更多的挑战。如何进行高效的一...
发布时间: 2018 - 05 - 25
弯道超车,还是“另辟蹊径”?中国汽车行业正在面临深度变革我们经常听到一个词『 弯道超车 』这寄托汽车行业从业者美好的期许也彰显我们的能力与勇气但实际上,我们并不是『 弯道超车 』我们只是开辟了『 另一个竞技场 』九层之台,起于累土;千里之行,始于足下任何技术的进步和产业的成长,不过是无数个夜以继日的智慧累积。今天汽车产业的蓬勃发展,无外乎就是对我们过去十几年甚至几十年的辛苦付出的回报。在 Keysight World 中我们组织这样一个圆桌论坛,邀请汽车行业的嘉宾,畅所欲言、激荡思辨,从能源结构到驾驶方式,到商业模式,探讨行业变化,展望市场未来。砥砺前行,做大做强中国汽车产业。汽车雷达产业链测试挑战及应对方略汽车毫米波雷达在中国还处于产业发展的初期,在设计仿真、开发验证及生产测试方面面临诸多挑战,是德科技提供的软硬件组成的系统级解决方案,在雷达基带算法、系统架构设计、雷达信号的生成、分析、目标的仿真、天线测试方面为产业提供全方位的测试测量技术服务。汽车以太网L1-L7测试技术解析随着高级驾驶辅助系统及未来无人驾驶技术的发展,传统的汽车总线已经无法满足大数据的传输要求,汽车行业需要高可靠性、高传输带宽、低成本、低电磁辐射以及低延迟等车载网络系统需求,这极大的推进了汽车以太网的发展,是德科技提供完整L1-L7测试解决方案,应对产业发展带来的挑战,推动自动驾驶技术早日实现。车联网的发展方向及应对之策随着4G,5G的技术发展,我们已经可以窥见未来其一个重要的应用领域-车联网。汽车的应用环境极其复杂,其信息交互的速率和可靠性的要求与手机等产品不可同日而语。是德科技的信道仿真及虚拟路测系统可以极大降低设计人员及测试人员的工作量,更完整更可靠的验证车联网模块。从测试测量维度加速V2X相关技术的发展。当大家谈到...
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八大技巧助您更好地进行示波器探测(上)

日期: 2016-03-05
浏览次数: 702


 


探测技术对于高质量的示波器测量至关重要,而探头通常是示波器测量链中的第一环。如果探头的性能不足,就会在示波器上看到失真信号或误导信号。为您的应用选择恰当的探头是进行可靠测量的第一步。如何使用探头也会影响您进行精确测量的能力,以至于影响您获得有用的测量结果。本应用指南介绍8个重要技巧,帮助您为自己的应用选择适当探头,提高示波器探测能力。


技巧一
选择无源探头还是有源探头?


对于中低频(小于600-MHz)测量来说,无源高阻抗探头是很好的选择。这些探头坚固耐用且价格经济,具有宽动态范围(大于300 V)和高输入阻抗,从而和示波器的输入阻抗相匹配。不过,和低阻抗(z0)无源探头或有源探头相比,无源探头具有更高的电容负载,而且带宽较低。总之,对于绝大多数模拟或数字电路的通用调式和故障诊断来说,高阻抗无源探头都是一个极好的选择。


对于在宽频范围上(大于 600 MHz)需要进行精确测量的高频应用来说,最好选用有源探头。有源探头比无源探头价格较高,并且其输入电压有限,但是由于它们的电容负载显著降低,因而能使您更精确地观察快速信号。


1.png

图1-1 用无源探头和有源探头测量具有 600 ps 上升时间的信号


在图1-1中,我们看到的是采用600 MHz示波器(Keysight DSO 9064A)测量具有500 ps 上升时间信号的屏幕快照。左图是使用Keysight N2873A 500 MHz 无源探头测量此信号的图像。右图是使用Keysight N2796A 2 GHz 单端有源探头测量同一信号的图像。两个图中的黄色迹线均是信号在探测之前的曲线。绿色迹线是探测后的信号曲线,它与探头的输入相同。紫色迹线显示的是测得信号,也可以称为探头输出。


无源探头在加载信号时会混入自身的电阻、电感和电容(绿色迹线)。或许您希望示波器探头不要影响被测件(DUT)的信号。不过,在本例中,无源探头对被测件确实有影响。被探测的信号其上升时间由原来预期的600 ps 变为4 ns,部分原因是由于探头的输入阻抗,另外还因为在测量583-MHz 信号(0.35/600 ps = 583MHz)时,探头的带宽只有500-MHz。


无源探头的电感和电容效应还会造成探头输出的过冲和波动。一些设计人员对这个数量的测量误差并不在意,但对某些设计人员来说,这个数量的测量误差是无法接受的。


我们看到,在将有源探头(例如Keysight N2796A 2GHz有源探头)连接到被测件时,该信号几乎未受影响。信号特征在探测后(绿色迹线)和探测前(N2796A 2GHz迹线)几乎完全相同。此外,信号的上升时间也未受探头的影响,始终保持在555ps。另外,有源探头的输出(绿色迹线)也和探测得的信号(紫色迹线)相匹配,测得上升时间为预期的600 ps。N2796A 有源探头的2 GHz带宽、优异的信号保真度及其低探头负载使这一切成为可能。


技巧二
使用双探头检查探头负载


探测电路之前,先将一个探针连接到电路上的一点,然后再将第二个探头连接到同一点。在理想状况下,您应看到信号无任何变化。如果信号产生变化,这个变化是由探头负载引起的。在理想状况下,示波器采用无扰线(具有无限的输入电阻、零电容和零电感)连接到被测电路,它能对被测信号进行精确复制。但在现实世界中,探头是测量的一部分,它会向电路加载负载。如欲检查探头的负载效应,首先要将探头连接到被测电路或一个已知的步进信号,另一端连接到示波器的输入端。在示波器显示屏上观察此迹线,然后保存,再在显示屏上调用以使迹线保留在显示屏上进行比较。稍后,将相同类型的另一个探头连接到同一探测点,观察在使用两个探头进行探测时原始迹线有何变化。


2.png图2-2 由长接地引线引起的探头负载


为了更好地进行探测,您可能需要对探测进行调整,或者使用较低负载的探头。例如本例中,缩短接地引线就能起到好的效果。在图2-2 中,电路接地采用18 cm(7英寸)长的接地引线。


技巧三
使用前的探头补偿


大多数探头在设计时都和特定示波器型号的输入相匹配。不过,各个示波器之间也是略有差别,甚至在同一示波器的不同输入通道之间也有差别。所以在将探头连接到示波器的输入端之前,一定要确保首先检查探头补偿,因为此探头先前可能已经过调整以便和不同的输入相匹配。为了解决这个问题,大多数无源探头都采用内置补偿RC 分压器网络。探头补偿是调整RC分压器的过程,以使探头维持在额定带宽上的衰减率。


如果示波器能够自动补偿探头性能,使用该功能将会非常有用。否则,可使用手动补偿来调整探头的可变电容。大多数示波器在前面板上都可提供方波参考信号以对探头提供补偿。您可将探针连接到探头补偿端接,再将探头连接到示波器的输入端。观察方波参考信号,使用小螺丝刀对探头进行恰当调整,以使示波器屏幕上的方波看上去像方波。


技巧四
低电流测量技巧


随着当前电池供电设备和集成电路变得越来越注重环保和高能效,工程师迫切需要高灵敏度的低电平电流测量能力,以确保电流消耗处于可接受的范围之内。需要精确测量功耗的主要应用是无线移动设备和消费类电子产品等使用电池供电的应用。为了尽量延长电池的使用时间,工程师需要最大限度降低产品在整个使用寿命中的功耗。功率定义为P = V x I。降低设备功耗的主要方法是在电源电压固定不变的情况下,减少设备的平均电流消耗。


测量由电池供电的移动设备(例如手机或平板电脑)的电流消耗,最主要的挑战是电流信号的动态范围非常宽。移动设备通常需要在活动状态(峰值电流非常高而且消耗得非常快)与空闲或待机电流模式(只消耗极少直流和交流电流)之间来回切换。图 4-1 显示了在用GSM 手机打电话时测得的电流消耗。活动状态下的电源峰值高达 2 A 左右,而空闲模式中的电流消耗极小。


3.png

图4-1 用GSM手机打电话时测得的电流消耗


利用示波器测量电流,最简单的办法是用Keysight 1147B 或N2893A 等钳形电流探头直接监测输入被测器件的电流。


可是,这种方法并不适合测量从不到1 毫安快速变到几安培的小电流,因为钳形电流探头的动态范围和灵敏度都非常有限,仅有几毫安。以测量手机电流消耗为例,空闲状态下的电流由于受到探头噪声的掩盖而很难测量。


而且,为获得更精确的测量,工程师必须不定期地对探头进行消磁处理,以消除探头核心的残余磁性,并补偿钳形电流探头的直流偏置。额外的校准流程会使钳形电流探头更加难以使用。


插入新模板、收藏、复制,都是针对黑色方框进行操作。最新的 Keysight N2820A 系列高灵敏度电流探头可以同时满足宽动态范围和高灵敏度电流测量需求。由于当前的应用环境要求测试装置的外形必须极小,所以这些探头还具有另一个优势――只需极小的空间便能与被测器件(DUT)建立物理连接。


最新的N2820A/21A 交流/ 直流电流探头具有示波器电流探头中业界最高的灵敏度,可覆盖最低50 uA、最高5 A 的电流范围。

 

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