自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)系統(tǒng)中的示波器需求

在測(cè)試電子器件時(shí)，很難不提到示波器所具有的通用性。為了對(duì)電子電路進(jìn)行驗(yàn)證，工程師需要能夠查看和測(cè)量其設(shè)計(jì)中的信號(hào)。自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(ATE)通常不提供大量可視化故障診斷，這對(duì)于必須安裝、校準(zhǔn)并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的用戶來說是一大挑戰(zhàn)。這些操作需要可視化工具，示波器便能提供這種工具。

沒有其他設(shè)備能比示波器提供更多種測(cè)量工具。為了在ATE 環(huán)境中實(shí)現(xiàn)示波器功能，用戶通常在數(shù)字化儀中使用SFP(軟件前面板)示波器軟件。然而，盡管軟件看起來像示波器，但它沒有傳統(tǒng)示波器所具備的高性能工具，也就無法進(jìn)行故障診斷。

在單個(gè)PXI 插槽中提供真正的臺(tái)式示波器性能

是德科技最新的M9241A(200 MHz)、M9242A(500 MHz)和M9243A(1 GHz)InfiniiVision PXIe 模塊化示波器旨在為PXIe 模塊化系統(tǒng)提供傳統(tǒng)臺(tái)式示波器的可用性和性能。是德科技在制造高性能示波器方面擁有60 多年的經(jīng)驗(yàn)，并且利用這些知識(shí)打造了PXIe 示波器，這些示波器超越了數(shù)字化儀與示波器軟件的簡(jiǎn)單組合。

圖1：Keysight M9243A 是一款1 GHz、2 通道示波器，具有性能卓越的可視化和故障診斷功能。

是德科技的M924XA 模塊化示波器采用了性能出色的MegaZoom 技術(shù)，這一技術(shù)同樣也用于廣受歡迎的InfiniiVision 3000T X 系列臺(tái)式示波器。它們還擁有同樣經(jīng)過優(yōu)化的用戶界面，因此在電腦上操作M924XA 示波器的感受與使用熟悉的傳統(tǒng)示波器類似。

波形可視化工具

示波器采集數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行處理，并將其繪制在屏幕上供用戶進(jìn)行故障診斷和信號(hào)分析。這個(gè)顯示屏上在屏幕上同時(shí)顯示出疊加在一起的多個(gè)波形。使用波形強(qiáng)度可以快速識(shí)別信號(hào)誤差，這對(duì)于觀察信號(hào)很關(guān)鍵。然而，對(duì)于試圖使用數(shù)字化儀和示波器軟件的用戶來說，這更加困難，并且他們經(jīng)常受到信號(hào)顯示限制的困擾。

圖2：當(dāng)高頻信號(hào)上出現(xiàn)每秒幾次的短脈沖時(shí)，需要較高的波形更新速率才能捕獲和顯示這個(gè)信號(hào)?？梢岳酶呒?jí)觸發(fā)來進(jìn)一步隔離信號(hào)。

是德科技的模塊化示波器通過提供業(yè)界領(lǐng)先的波形更新速率(高達(dá)每秒1,000,000 個(gè)波形)消除了這些限制，從而可捕獲更多的信號(hào)細(xì)節(jié)。這些示波器允許用戶使用區(qū)域觸發(fā)(zone triggering)，根據(jù)屏幕上顯示的信號(hào)信息來創(chuàng)建觸發(fā)。使用區(qū)域觸發(fā)時(shí)，如果您能夠在顯示屏上看到該事件，那么只需在屏幕上用鼠標(biāo)或手指(在觸摸屏上)繪制一個(gè)方框，然后選擇所需的觸發(fā)操作，就可以在遇到該事件時(shí)輕松觸發(fā)。

圖3：使用非單調(diào)邊沿隔離信號(hào)，只需在感興趣的信號(hào)上繪制一個(gè)方框并選擇“必須相交”。

減少數(shù)據(jù)采集量

用戶通常需要從運(yùn)行示波器軟件的數(shù)字化儀中采集大量數(shù)據(jù)，因?yàn)樗麄儾痪哂袑?shí)時(shí)正確隔離所需信號(hào)的能力。捕獲的大量數(shù)據(jù)被傳送到控制器上進(jìn)行軟件分析，希望捕獲到了感興趣的信號(hào)。

示波器通過提供一系列工具來解決這個(gè)問題，這些工具能夠根據(jù)高級(jí)參數(shù)信息(矮脈沖、上升/下降時(shí)間、建立和保持等)選擇性地實(shí)施數(shù)據(jù)捕獲和集中數(shù)據(jù)采集與分析。這使得用戶能隔離感興趣的信號(hào)，然后使用測(cè)量和分析工具來確定感興趣的信號(hào)參數(shù)。有時(shí)根本不需要數(shù)據(jù)，只需識(shí)別出事件并對(duì)其計(jì)數(shù)，就足以證明它是所需的信息。

工具整合

雖然示波器功能是Keysight M924XA 系列模塊化示波器的首要優(yōu)勢(shì)，但它并不是這款儀器所包含的唯一分析工具。綜合的20 MHz 任意波形發(fā)生器可提供激勵(lì)，激活被測(cè)系統(tǒng)的電路和操作，以便用戶捕獲、編輯和回放信號(hào)。波形發(fā)生器還提供一種快速簡(jiǎn)單的方法，用于整合函數(shù)發(fā)生器生成更標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)。

協(xié)議分析工具通常很難集成到模塊化環(huán)境中，但M924xA 系列具有此功能。它包括許多高級(jí)協(xié)議工具，用于觸發(fā)和解碼串行通信信號(hào)。無論是芯片到芯片通信還是軍事通信，其功能完善的協(xié)議分析能力都使得用戶能定義感興趣的數(shù)據(jù)包，進(jìn)行觸發(fā)并解碼通信協(xié)議。

圖4：使用高級(jí)協(xié)議分析工具對(duì)串行通信進(jìn)行解碼并對(duì)事件進(jìn)行分析。這里我們可以看到汽車CAN 通信鏈路上的CRC 錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。

如前所述，有時(shí)我們只需要對(duì)信號(hào)事件進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)就好。所有示波器觸發(fā)事件都可以輕松轉(zhuǎn)換到事件計(jì)數(shù)器或累加器中。 通用計(jì)數(shù)器可用作8 位頻率計(jì)數(shù)器或作為事件計(jì)數(shù)器，提供的觸發(fā)功能甚至比每秒高達(dá)2500 萬個(gè)事件的顯示速率更快。

波形模板

無論是按照制造業(yè)中的指定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行合格/不合格測(cè)試，還是對(duì)罕見信號(hào)異常進(jìn)行測(cè)試，模板/限值測(cè)試都是一款重要的生產(chǎn)效率工具。過去，ATE 系統(tǒng)通常需要定制FPGA 工作才能提供實(shí)時(shí)分析。是德科技的最新模塊化示波器具有強(qiáng)大的硬件模板測(cè)試功能，每秒可執(zhí)行高達(dá)270,000 次測(cè)試。它們還使用戶能夠根據(jù)之前捕獲的“理想”信號(hào)輕松創(chuàng)建模板。然后，他們可以將測(cè)試結(jié)果作為簡(jiǎn)單的計(jì)數(shù)或六西格瑪(sigma)性能基準(zhǔn)來報(bào)告。

探測(cè)

只有用于捕獲信號(hào)的探頭好，才能進(jìn)行好的信號(hào)分析。是德科技針對(duì)模塊化環(huán)境提供眾多探測(cè)解決方案，支持各種不同的應(yīng)用。除了標(biāo)準(zhǔn)的無源電壓探頭之外，是德科技還增加了高溫環(huán)境探頭、高靈敏度電流探頭、高電流探頭、高電壓探頭和電源探頭。

值得一提的是，電源探頭具有大偏置、低噪聲和1:1 衰減比，負(fù)載非常低，可用于關(guān)鍵的電源完整性測(cè)量。

示波器在ATE 中的價(jià)值

當(dāng)特征仍處于開發(fā)階段，或者在表征系統(tǒng)運(yùn)行性能時(shí)，要執(zhí)行正確的分析，ATE 操作通常會(huì)給軟件程序(和程序員)帶來沉重的負(fù)擔(dān)。示波器是通用的“萬能”工具，可用于驗(yàn)證系統(tǒng)測(cè)試配置。而將示波器整合到ATE 系統(tǒng)中，可以進(jìn)一步改進(jìn)測(cè)試操作。作為一款功能強(qiáng)大的工具，示波器可以通過改進(jìn)校準(zhǔn)和對(duì)交互操作進(jìn)行故障診斷，顯著提升系統(tǒng)可用性。