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令人頭疼的偶發(fā)異常信號(hào),示波器這樣幫你記錄!

發(fā)布時(shí)間:2022-03-15 來源:ZLG致遠(yuǎn)電子 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】針對(duì)令人頭疼的偶發(fā)異常信號(hào),長時(shí)間盯著示波器屏幕去觀察肯定不現(xiàn)實(shí)。那么,針對(duì)此類信號(hào),有什么高效的方法去捕獲呢?分段存儲(chǔ),應(yīng)用而生。


 什么是分段存儲(chǔ)


分段存儲(chǔ)在采集過程中進(jìn)行多次觸發(fā),對(duì)每次觸發(fā)采樣得到的數(shù)據(jù)存放到將存儲(chǔ)空間分成的一段一段小的存儲(chǔ)中。示波器觸發(fā)一次填充一個(gè)段,段與段之間的空閑信號(hào)或信號(hào)不感興1647318785840545.png趣的部分沒有被采集和存儲(chǔ)。


原理如下圖所示:總的存儲(chǔ)深度分為n段,第1段用于顯示,第2段開始存儲(chǔ),也就是當(dāng)發(fā)生第一次觸發(fā)時(shí)采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到第2段存儲(chǔ)空間中,當(dāng)?shù)?段存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)滿之后,結(jié)束第一次觸發(fā),等待第二次觸發(fā)的到來,觸發(fā)后把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到第3段存儲(chǔ)空間中,以此類推。

 

分段存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖


如果示波器總的存儲(chǔ)深度為512Mpts,段數(shù)分配計(jì)算公式如下:


N=512*1024*1024/【當(dāng)前存儲(chǔ)容量向2n次冪取整】-1


分段存儲(chǔ)如何設(shè)置


ZDS5000系列示波器最大存儲(chǔ)為512Mpts,在保持4GSa/s采樣率的情況下,支持分段存儲(chǔ)范圍:1~524287段。點(diǎn)擊【Seg】,通過調(diào)節(jié)時(shí)基檔位,在560Kpts存儲(chǔ)深度的狀態(tài)下,將分成255段進(jìn)行存儲(chǔ)和采集,如下圖所示。


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分段存儲(chǔ)設(shè)置


設(shè)置觸發(fā)方式為【普通】,將觸發(fā)電平調(diào)到合適的位置,等待小概率異常信號(hào)到來。

 

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觸發(fā)方式設(shè)置


通過手指觸碰探頭,可模擬小概率異常信號(hào)的發(fā)生,等分段存儲(chǔ)完成,點(diǎn)擊【Stop】,點(diǎn)擊【當(dāng)前段】可通過旋轉(zhuǎn)旋鈕A/B查看所有分段存儲(chǔ)情況,如圖20.4所示為第45段存儲(chǔ)的波形。

 

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分段存儲(chǔ)結(jié)果


分段存儲(chǔ)應(yīng)用場合


1、低占空比脈沖或猝發(fā)信號(hào)——信號(hào)與信號(hào)之間有較長的空閑時(shí)間,很多情況下,即使有較大的存儲(chǔ),通過降低采樣率的方式也很難達(dá)到想要的采集時(shí)長,而分段存儲(chǔ)可以很好的完成。


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低占空比脈沖信號(hào)


2、串行總線分析——串行總線以數(shù)據(jù)包的方式進(jìn)行傳輸,包與包之間空閑時(shí)間會(huì)占用示波器寶貴的存儲(chǔ)資源,采用分段存儲(chǔ),示波器可以只采集數(shù)據(jù)包,空閑時(shí)間不采樣。在保持較高采樣率下,還可以采集較多的數(shù)椐包,方便解碼分析。

 

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總線分析


實(shí)例應(yīng)用:8小時(shí)振蕩檢測試驗(yàn)


以ZDS5000系列示波器測試做振動(dòng)試驗(yàn)的連接器為例,測試整個(gè)過程中,監(jiān)測連接器可能出現(xiàn)次失效區(qū)的次數(shù),進(jìn)而檢測產(chǎn)品是否合格。


1、測試需求


整個(gè)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)長8個(gè)小時(shí),在整個(gè)過程中連接器可能會(huì)出現(xiàn)0~幾十次失效區(qū),時(shí)長是300ns以上,幅值大小不確定(正常情況下電平為1V)。


2、測試難點(diǎn)


●   震動(dòng)試驗(yàn)時(shí)長8小時(shí),示波器基于大時(shí)基錄波難以實(shí)現(xiàn),并且采樣率也不夠;

●   振動(dòng)實(shí)驗(yàn)室噪聲干擾較大,失效時(shí)的尖峰波形和雜波混雜在一起,不易測試失效區(qū)信號(hào)。 


22.png

測試波形


針對(duì)上述測試難題,ZDS5000系列示波器的分段存儲(chǔ)功能提供了良好的解決方案。


首先,根據(jù)異常信號(hào)的特征,設(shè)置好示波器捕獲觸發(fā)條件(包括觸發(fā)電平、觸發(fā)方式、時(shí)基、分段存儲(chǔ),分段段數(shù)等),進(jìn)行8個(gè)小時(shí)的振動(dòng)試驗(yàn)監(jiān)測,捕獲異常情況如圖所示:

 

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異常捕獲


24.jpg

分段存儲(chǔ)


如圖所示,在長達(dá)8個(gè)小時(shí)的測試周期中,共捕獲了380404段異常波形,上圖為第281段的失效區(qū)異常情況及信號(hào)特征,當(dāng)前采樣率仍為4GSa/s。



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