作者丨鼎陽(yáng)科技 張一慧
引言
數(shù)字電路測(cè)試是數(shù)字電路設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，用于驗(yàn)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(cè)試中，通常使用示波器進(jìn)行數(shù)字電路輸出信號(hào)的檢測(cè)，從而進(jìn)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(cè)量解決方案。本文將為大家介紹如何使用示波器進(jìn)行典型數(shù)字電路的調(diào)試。
1、意義
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，電子電路的設(shè)計(jì)逐步復(fù)雜化，從而導(dǎo)致數(shù)字電子電路的測(cè)試越來(lái)越困難。科學(xué)合理的測(cè)試方案無(wú)疑在電路設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中具有重要意義，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
驗(yàn)證電路功能：通過(guò)輸入特定的信號(hào)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(duì)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(jì)缺陷：在測(cè)試過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)中存在的缺陷或錯(cuò)誤，例如邏輯錯(cuò)誤或元件故障，通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)這些錯(cuò)誤，可以避免在產(chǎn)品發(fā)布后出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
優(yōu)化電路設(shè)計(jì)：通過(guò)測(cè)試，可以獲得電路的實(shí)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(píng)估電路性能，并為優(yōu)化電路設(shè)計(jì)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(jì)和調(diào)試數(shù)字電路的過(guò)程中，可以幫助工程師迅速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，捕獲異常波形信號(hào)，搜索關(guān)心的特定事件，從而方便用戶分析電路特點(diǎn)并解決問(wèn)題。
想要找到和看到問(wèn)題，首先需要一臺(tái)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(wèn)題的真正特點(diǎn)。
除此之外，鼎陽(yáng)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(wú)須進(jìn)行復(fù)雜的觸發(fā)設(shè)置，即可在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)波形中的異常，提高測(cè)試效率。
若需要了解異常信號(hào)相對(duì)于正常信號(hào)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(hào)出現(xiàn)的概率。
圖1 快速捕獲異常信號(hào)
若想要在長(zhǎng)波形記錄中找到一個(gè)特定事件，可開啟搜索和導(dǎo)航功能。通過(guò)指定條件，對(duì)波形進(jìn)行自動(dòng)搜索，并把符合條件的事件用白色三角符號(hào)標(biāo)識(shí)出來(lái)，結(jié)合導(dǎo)航功能，快速定位到感興趣的事件，省去了手動(dòng)搜索的耗時(shí)和不便。
圖2 快速找到關(guān)注事件并進(jìn)行標(biāo)記
多路數(shù)字信號(hào)測(cè)量
在復(fù)雜的數(shù)字電路中，工程師們可能需要捕獲多個(gè)串行或并行數(shù)字信號(hào)，觀測(cè)被測(cè)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系，鼎陽(yáng)科技多款示波器可搭配SPL2016邏輯探頭實(shí)現(xiàn)16路數(shù)字通道的采集功能， 16路數(shù)字信號(hào)可分為兩組，每組可自定義命名，兩組信號(hào)在邏輯分析儀探頭中可獨(dú)立設(shè)置閾值電平，這樣用戶可以使用同一個(gè)探頭同時(shí)觀察兩種不同的數(shù)字邏輯電平信號(hào)。
數(shù)字通道與模擬通道相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)混合信號(hào)采集與分析功能，快速解決模數(shù)混合信號(hào)的設(shè)計(jì)與分析等問(wèn)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(shí)顯示
