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利用示波表脉宽触发功能解决维修难题

2008/9/24/14:22 来源:今日电子

    市场上具有脉冲触发功能的手持示波器还不是很多,但是,很多现场维修人员像实验室人员一样需要这种功能,而Fluke190C手持示波表就是这样一款具有脉宽触发功能的示波表,无论是同步逻辑错误,还是旋转编码器故障或串行数据传输误差,Fluke190C都能帮助维修人员查找出隐藏很深的问题。

    利用脉宽触发,可以在毛刺上触发,研究是什么原因产生的,并确定其对系统的其他部分的影响,这种功能为维修工程师提供了重要的诊断工具。除毛刺外,持续时间太长的脉冲还会在电路中引起定时问题(例如,表现为漏脉冲)。在捕获这些信号时,需要利用具有脉宽触发能力的示波表在持续时间超过给定值的脉冲上产生触发。对于很多总线协议来说,在数据流的开头,往往会有一个长脉冲,这时,在长的脉冲上的触发能力也就非常有用了。

    为了应付所有可能的情况,190C系列示波表上脉宽触发功能提供了4个时间限定条件:“小于”(t)、“等于”(=t)和“不等于”(≠t),时间间距可选,最小步长为0.01格或50ns。示波表还提供了9个栅格的预触发和1000个栅格的后触发时间延迟功能。为了确定正确的触发条件,必须知道所查找的信号的一些信息,例如脉冲持续时间,或者确定要研究的状态是否会引起毛刺或长于正常信号的脉冲(见图1和图2)。

    

    图1为了确定正确的触发条件,必须知道所查找的信号的一些信息

    

    图2使用更高速度的时基

    在该CMOS电路设计方案中,显示出一个450kHz的控制信号有中断现象。中断是由于一个多路复用器受串扰的影响在错误的时间打开造成的。红色的轨迹(上部)显示的是具有中断现象的450kHz信号;蓝色的轨迹(下部)显示的是引起错误的开关操作的串扰信号。示波表在信号中断处产生触发,信号中断时可以看作一个比建立正常的信号宽得多的脉冲。450kHz的方波的脉宽大约为1.1ms,所以选择在脉宽>1.2ms时进行触发,以识别出异常的脉冲。使用脉冲触发功能对于从主信号中隔离出中断信号是非常关键的。

    

    当使用更高速度的时基时,则能够更加明显地看出,串扰是由和450kHz的控制信号不同步的子系统引起的。使用余辉模式,可以像具有余辉的模拟示波器那样显示脉冲。

    查找同步逻辑电路中的故障

    在同步逻辑系统中,一个典型的故障就是在信号通道上的慢速外围设备引起的定时延迟。例如,在一个微处理器板上,一个信号时钟控制着所有的定时功能。两个源于时钟的脉冲同时穿过逻辑门即可产生与时钟脉冲同步的输出脉冲。如果由于器件损坏或设计问题,任一信号出现意外的时间延迟,都会导致输出脉冲的持续时间比时钟脉冲要短。这就有可能在电路中产生各种各样的时序问题。如果用户怀疑存在这类问题,则可以将示波表设置为在比系统的时钟脉冲窄的脉冲上进行触发。例如,如果时钟脉冲为1μs,则可以将示波表的一个通道的时间限定条件设置为脉宽<1μs时触发,这样将会显示出许多可能导致异常电路动作的信号,例如毛刺。

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