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发布时间: 2020 - 05 - 27
2020注定是不平凡的一年!美股4次熔断,疫情让股神巴菲特也感叹「活久见」;但疫情期间网上流传的一个视频爆表了:被防护服包裹的医生戴着智能头盔,把实时影像直接传到后台的专家会诊团队;机器人不知疲倦地在给每个病房送药;无人机在空中提醒着聚集的人群; 更有小萌机器人帮主人上街买菜…这次疫情,让我们重新认识了,物联网和人工智能潜在的巨大市场价值!或许,股神鹰一样的眼神,也在这个市场中寻求最大的潜力股。我们可以任意猜想,他的下一目标是在哪里呢?优化物联网终端和智能设备的功耗和续航能力是产品成功的关键,特别是应用于超长年限和难以维护的物联网应用场景。如埋在水泥下的停车场感应装置、远洋海洋水文和气候监测系统。维护简单、但数量巨大的物联网场景、如智能电表、水表、气表等千家万户的场景。功耗和续航性能也不容忽视,因为维护成本同样让企业难以承受。无线性能和功耗测评是物联网终端产品设计验证的重要工作,也是最容易出现问题的环节。在2月份是德科技公众号给大家分享了《物联网产品的研发测试整体方案》文章,给工程师小伙伴们介绍了这套研发神器,全面评估产品的射频特性和功耗,估计大家还记忆犹新。今天,我们来更深入地谈功耗问题。过去两年,我们帮助了众多工程师服务评估了他们的产品功耗,包括终端、器件模块、芯片、运营商等等,要求也是千差万别,真可谓八仙过海各显神通。但万变不离其宗,我们概括总结为“功耗优化的三件套”思维。因此,工程师小伙伴们要设计出长续航时间的产品,考虑不仅有硬件设计,还要有软件和电池。我们来看下图,这是一个典型的物联网终端的电流工作状态,我们依次给伙伴们三个提示:第一个提示:从图上可以看出,物联网终端的电流以极低的占空比的脉冲电流形式出现,平均电流只有8uA,但峰值电流高达11mA,而出现峰值电流时,由于电池内阻的影响,电池的端电压会有明显的下降。以此类推,如果峰值电流更高,如智能门锁开...
发布时间: 2020 - 05 - 26
在使用有源探头进行测试时,最容易出现的错误就是超出探头的动态范围使用,我们也经常收到客户的电话,说同时使用有源探头和无源探头测同一个信号,有源探头的电压低于无源探头,究其原因,大部分情况下都是因为对动态范围和耐压范围的理解错误造成的。以是德科技N2795A有源探头为例,其耐压范围是正负20V,输入动态范围是正负8V,偏置范围是正负8V: 输入动态范围的定义是输入动态范围是指探头所能测试的在示波器屏幕中心线上下的电压范围,比如±2.5V动态输入范围的探头,只能测量示波器屏幕中心线上下2.5V范围内的电压,如果输入信号波动超出这个范围,反映在测量波形上来说就是波形被削波,测量的幅度偏小。根据定义,也就是说使用N2795A的探头时可以测量示波器屏幕中心线上下8V内的波形:而当我们直接测量0-16V的正弦波时,由于波形超出了屏幕中心线8V以上的范围,就会造成波形失真,使得测试结果偏低。此时就要用到探头/示波器的偏置能力: 偏置能力的定义是:偏置能力是指能够把0V电压基准线调整到和示波器屏幕中心线电压差的能力,根据信号的直流分量设置合适偏置,可以把具有直流分量的动态信号调整到示波器屏幕中心线附近,以满足探头动态输入范围的要求; 比如上面失真的测试波形,如果把波形设置为8V的偏置,使得波形继续显示在屏幕中心,就可以正确的测试0-16V的正弦波电压:因此,探头的最大输入电压并不一定是可测量电压范围,可测量电压范围应该是其动态范围加上偏置范围,当然,这个时候要合理使用偏置设定,使测试波形永远显示在其动态范围内。------转自是德科技
最新案例 / Case more
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最新方案 / Soluon more
发布时间: 2019 - 08 - 21
如果您需要捕获的信号是低占空比脉冲或猝发信号,并且信号之间有较长的空闲时间(例如封包串行数据),那么配有分段存储器的示波器可以有效地延长时间并提高以较高采样率捕获的串行数据包数量。所有示波器都具有数量有限的采集存储器。您应当知道,示波器的存储器深度决定波形时间和以特定采样率捕获到的串行数据包数量。您可以将示波器的时基设为很慢的时间 / 格设置,以便延长捕获时间间隔并增加串行数据包数量;但是当时基设置超出基于最高采样率下的最大时间间隔时,示波器便会自动降低采样率。在这种情况下,示波器无法提供精确的水平和垂直波形细节(基于示波器的指定带宽和最大采样率)。为什么需要分段存储?如果需要捕获较长时间和更多的串行数据包,同时仍在高采样率下进行数字化处理,只需购买配备更深存储的示波器即可。然而,配有千兆级采集存储器的示波器非常昂贵。如果需要采集的信号在重要波形分段(例如低占空比脉冲或串行数据包猝发)之间具有较长的信号空闲时间,那么具有分段存储器采集功能的示波器是更为经济的解决方案。【捕获时间 = 存储深度 / 采样率】通过将示波器的可用采集存储器划分为较小的存储器分段,分段存储采集模式可以有效地延长示波器的总采集时间。示波器可以在高采样率下,有选择性地针对被测波形的重要部分进行数字化处理。由此,示波器能够以极快的重新准备时间捕获很多的连续单次波形,同时不会错过重要的信号信息。
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秘笈:让您的示波器测量质量提升 1000 倍的绝招!

日期: 2016-03-09
浏览次数: 1050

 

您是否希望示波器测量尽可能最好?不要满足于普通的测量;只需正确选择信号的显示刻度,即可显著提升测量质量。为什么? 因为示波器的采样率和分辨率在测量中同样重要。


采样率受示波器水平刻度的影响。其公式为:

采样率 = 存储深度/采集时间长度


存储深度是一个恒定值,采集时间长度(或迹线长度)是一个变量,取决于您的每格时间设置。随着时间/格设定值增加,采集时间长度增加。由于这一切都必须适应示波器的存储深度,在某一点上,示波器的 ADC 将不得不降低采样率。这实际上意味着什么?我们以 100 kHz 方波的频率测量为例。我们知道频率为 100 kHz 且非常稳定,因此我们可以利用测量结果的标准方差来判断测量的质量。图 1 将 100 kHz 方波的水平显示刻度设置为满刻度 20 毫秒。并且,示波器的采样率已自动从 5 GSa/秒下降到 100 MSa/秒,以使整个迹线能够保存到示波器的存储器中。在大约 1500 次测量后,测量的标准方差为 1.49 kHz(约 1.5%)。


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但是,如果我们选择更小的时间/格设置值,有效缩短采集时间长度并提高采样率,看看会发生什么。图 2 所示为同一信号,但水平刻度设为 1.2 微秒/格。标准方差现为 1.5 Hz,是我们之前测量结果的千分之一。



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所改变的只是信号的水平刻度以及示波器的采样率。因此,选择适当的示波器水平刻度,对于时间相关测量的质量有很大的影响。


与水平刻度对时间相关测量有影响一样,垂直刻度也会对垂直相关测量(电压峰峰值、RMS 等)产生影响。我们再次以同样的 100 kHz 方波为例,来看看峰峰值电压。图 3 中的信号定标为 770 毫伏/格。测量结果峰峰值的标准方差为 18 毫伏。将示波器的伏/格设置降至 66 毫伏/格,则测量结果的标准方差变成 1.22 毫伏。这几乎改善了 15 倍!



 

 

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垂直刻度设置为什么会起到作用?通过设置信号刻度,使之尽可能填满屏幕,我们就能完全利用示波器的分辨率优势。分辨率是 ADC 能够达到多高精度的标志。分辨率越高, ADC 能检测的垂直电平数量越多。例如,下图所示为一个 2 位 ADC。红色正弦波是 ADC 的模拟输入,蓝色波形是数字化输入。您可以看到,出现了四个不同的量化电平。



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此图所示为 3 位 ADC 对同一模拟波形进行数字化处理的结果。量化电平数越多, ADC 的数字输出就越接近模拟输入。



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如果垂直定标的信号只填充了示波器屏幕的一部分,那么您实际上没有充分利用 ADC 的分辨率。例如,如果您将信号定标至占据 3 位 ADC 屏幕的一半,那么在信号上方和下方您会分别留下两个未使用的量化电平。这意味着,您的 3 位 ADC 只能使用四个量化电平,相当于一个 2 位 ADC 的精度。


了解如何正确地设置示波器信号显示刻度,能极大地改善您的测量质量。适当的水平定标会显著改善时间相关测量的质量,而适当的垂直定标则会对垂直相关测量产生积极影响。下一次使用示波器时,请记住:正确设置信号刻度,可以获得最佳的测量结果! 

 

 

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