示波器是电子工程师的眼睛。如果不使用示波器,我们在研的产品就相当于一个黑盒子,难以探知其真实面目,毕竟一抹黑的路不好走。想要产品使用的好,不仅要了解产品,也要维护好产品,用好产品也能减少故障率的提升,下面通过良好的使用习惯:
1、理论联系实际的好帮手
示波器是一名硬件测试工程师必须熟练掌握的工具,但由于工作性质的原因,我们经常做的工作是对照测试用例或者规范进行一些固定项的重复测试,如各类接口,内部总线等。久而久之,很多人就不满足于这种知识面了。不安于现状的测试工程师们接下来的步骤就是找来一些资料来深入学习自己所面向的产品,了解工作原理,内部构造,各模块电路,信号流向等。这些知识有的清晰,有的模棱两可,有的甚至搞不懂。
当你遇到这种情况时,示波器可以成为你非常好的帮手,对不懂的地方,可以先查查资料,尝试弄明白原理,然后用示波器量一下波形,时序等,验证自己的分析结果。通过示波器可以直观地看到波形,会使人感到很清晰,印象深刻,理论知识也可以得到更好的理解。
把一个电子产品上的信号都量测之后,加上学习一些文档,那样对自己所面对的产品理解就会透彻了。
2、直面bug的本质
当我们在解决bug的时候,有的问题可能根据经验就解决了,而没有去彻底把本质搞明白。这样就会有隐患,而且下次设计电路的时候可能掉进同样的一个陷阱。
比如I2C上拉电阻配置不正确导致通信出现概率性失败,信号线上电容过大导致波形失真等,也许我们改改电阻值、电容值就把问题解决了,但是这样还不够,如果通过示波器看到波形的本质,然后再去调试。这样解决的问题,以后就不会再犯了,也会保证避免出现一些当时认为已经解决,但是在批量时依然会概率性的出问题。
一些EMC问题是由内部高频信号的谐波引起,通过示波器调试,可以在保证信号完整性的基础上有效降低辐射信号的能量,如串接更合适的匹配电阻,增加对地电容等手段去解决。而保证信号完整性,最直接的手段就是使用示波器测试,以免矫枉过正,出现隐患。
3、有图有真相
有些bug出现的时候,需要多方来一起解决。这样的多方邮件沟通就需要图像作为重要依据了。之前遇到一个bug:Host端向device端加载文件时出现概率性失败的情况。这里涉及三方的硬件,软件,还要涉及Host芯片及Device芯片厂家的台湾原厂。各方经过各自的检查,加上各自之前出货的经验,均认为自己没有问题。使用示波器反复量测波形,时序,在开始也没能定位问题。因在启动时,时钟信号线上会出现一部分1V杂波信号,然后通过实验手段判定就是Host端发出,以此作为证据要求Host端的台湾原厂修改,理由是不管此信号是否对通信造成影响,至少先解决这个问题再考虑。在更新过两次代码后,1V杂波信号消失,老化拷机,并未出现问题。
出于自我保护本能以及各方知识的局限,一般各自都会认为自己这方没有问题,通过示波器量测波形,找到证据,督促修改,会使得问题容易得到解决。
最后,需要特别注意的是示波器的操作一定要正确,错误的操作及细节的不注意,就有可能把示波器这一神器变成双刃剑,带来不必要的麻烦,需要特别注意。在实际工作中经常会发现不同的人测试会得到不同的测试结果,这里就需要平时多多累积一些经验了。归根结底,还是一个要多使用的问题,当然文档也要多看。
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用好示波器,事倍功半,使用示波器最应注意的6个原则,掌握这6个原则,您将能更好地使用示波器。 这六个原则包括: 最小化量化误差:尽量让波形占满栅格,充分利用ADC动态范围 时刻警惕采样率:要过采样而不要欠采样 选择合适的带宽:带宽并不是越高越好 捕获待测信号的全貌: 保证捕获信号的时间长度包含完整频率成分 尽可能减少探头的影响: 减少地线环路; 考虑到探头的负载效应 利用测量统计功能,波波去噪算法,波形特别捕获模式:适当应用,要注意其优缺点
在你使用示波器的过程中难免会出现一些故障,那么这些故障大家是否能够及时解决呢?重要的就是要找到示波器出现的故障的原因: 1、垂直方向无展示 输入耦合方式DC-接地-AC开关误置于接地位置; 输入端的高、低电位端与被测电路的高、低电位端接反; 输入信号较小,而V/div误置于低灵敏度档。 2、波形不稳定 稳定度电位器顺时针旋转过度,致使扫描电路处于自激扫描状态未处于待触发的临界状态; 触发耦合方式AC、ACH、、DC开关未能按照不同触发信号频率正确选择相应档级。 选择高频触发状态时,触发源选择开关误置于外档应置于内档; 部分示波器扫描处于自动档连续扫描、时,波形不稳定; 3、垂直线条密集或呈现一矩形 t/div开关选择不当,致使f扫描< 水平线条密集或呈一条倾斜水平线; t/div关选择不当,致使f扫描>>f信号。 4、垂直方向的电压读数不准 未进行垂直方向的偏转灵敏度v/div、校准; 进行v/div校准时,v/div微调旋钮未置于校正位置即顺时针方向未旋足、; 进行测试时,v/div微调旋钮调离了校正位置即调离了顺时针方向旋足的位置、; 使用l0 :1衰减探头,计算电压时未乘以10倍; 被测信号频率超过示波器的最高使用频率,示波器读数比实际值偏小; 测得的是峰-峰值,正弦有效值需换算求得。
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