基于混合域示波器的嵌入式射頻系統調測

嵌入式射頻系統

基本上今天的每一個電子產品都是一個嵌入系統，小到電子表，大到各種復雜的控制系統。嵌入式系統實際上是專用的計算機系統，它的特征包括非PC，以應用為中心，以計算機技術為基礎，適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求等。

傳統嵌入式系統的組成包括：A/D、D/A、 DSP、 FPGA;閃存，即NAND、NOR;嵌入式CPU系統;電源;并行總線;串行總線;I2C、SPI、 RS-232、CAN等。值得注意的是，以上技術包括了模擬、串行和數字技術，就是混合信號。

從嵌入式系統的特點及設計要求來看，總的分為三個特點，第一是專用性，即為特定用戶群設計，第二是高集成度，對器件的可靠性及性價比要求都很高，第三是實時性，這要求嵌入式系統的硬件和軟件都必須高效率地設計，同步工作。

嵌入式系統設計調試的挑戰

針對嵌入式系統的特點及設計要求，傳統嵌入式系統設計調試也相應地面臨著不小的挑戰。

對于可靠性測試，我們要注意以下幾點：

•各組成部分一致性測試

•各組成部分故障排查

•各組成部分潛在問題的發現

–偶發毛刺

–串擾

–噪聲

對于定時分析，則要注意以下幾點：

•降低控制信號時延可提高嵌入式系統

工作效率

•分析總線信號與控制信號間的時序關

系可提高嵌入式系統編程效率

這樣一來，對測試儀器的要求則綜合為具有混合信號測試能力，具有快速發現問題的能力和具有一致性測試能力。

MSO系列示波器

泰克MSO系列示波器型號特性如表1所示。

調試的階段大致可分為探測、發現、捕獲、搜索和分析，如圖1所示。

表1 泰克MSO系列示波器型號特性

圖1 調試的5個階段

MSO系列示波器在針對這5個階段分別具有不同的特點。

在探測方面，有TPP探頭系列，1GHz帶寬，3.9pF輸入電容無源探頭，同級2倍帶寬，一半的輸入電容。真正有源探頭的性能，無源探頭的便利。P6616數字探頭，100kOhm輸入阻抗，僅3pF輸入電容，容許每通道獨立設置閥值，可以支持多種邏輯系列。以及具有1ns脈沖檢測功能。

在發現方面，DPX FastAcq具有每秒大于250 000 波形更新率。數字熒光示波器，色溫等級顯示，快速響應信號所有動態變化，巨細無遺。同時顯示、對比多條總線上的活動，進行系統級調試。

在捕獲方面，具有MagniVu 60.6ps 16.5GHz 高速數字采樣技術、定時分辨率，更快，更精。最高250MB記錄長度，FastFrame分段存儲技術。較完善的觸發組合，包括觸發各種串行總線分組包。獨有建立/保持時間違規觸發。同級較佳的1.5%垂直精度。同級較佳的垂直靈敏度1mV/div。

在搜索方面，具有Wave Inspector快速導航與搜索功能，包括卷動/縮放;播放/暫停;用戶標記;自動搜索和標記模擬數據、數字數據和串行總線數據等。MultiView Zoom具有進行多重波形縮放、重疊、對比的功能。

在分析方面，具有超過10種應用軟件包，分別是ENET以太網驗證;USB2.0驗證;LIMIT 極限測試;通訊模板測試;DDR檢驗與調試;SignalVu頻域與調制域分析;功率與電源分析;低速串行總線;汽車電子總線。具有53種自動測量與高級數學運算，并且，具有Windows 7擴展性、可以兼容各種軟件。

MDO4000系列混合域示波器

今天的嵌入式系統，射頻無處不在，如圖2所示。模擬、數字、總線與射頻信號同時存在，相互關聯。

圖2 具有射頻信號的嵌入式系統

射頻無處不在，例如電腦、手機、數碼相機、公交收費系統、門禁系統、ETC、傳感系統、汽車電子、安防系統。又例如物聯網和通訊系統都必須用到射頻部分。然而，射頻通信標準繁多，例如WLAN、藍牙、Transfer Jet、RFID、ZigBee、TD-LTE、GSM/CDMA/3G/4G等等。經過分析，我們發現，可靠性測試需要增加射頻部分，保證所有單元同步，依然是提高嵌入式射頻系統效率的關鍵。那么如何測試射頻信號與總線信號及控制信號的定時關系呢?

MDO4000混合域示波器就是一個不錯的選擇。MDO4000 解決嵌入式射頻系統中的疑難雜癥：

•驗證嵌入式射頻系統的工作情況

•幫助提高嵌入式射頻系統工作效率

•發現嵌入式射頻系統潛在問題

•查找嵌入式系統中的噪聲

•查找嵌入式射頻系統電路板中的 EMI

串擾

•嵌入式射頻系統中的調制域分析

•嵌入式射頻系統中的通用射頻指標測

試

•嵌入式系統中的時域測試

MDO4000混合域示波器內置了頻譜分析儀，有專用射頻路徑，3GHz或6GHz輸入和>1GHz帶寬。MDO4000混合域示波器還具有21條通道時間相關的測試，如圖3所示。

圖3 MDO4000混合域示波器

MDO4000系列混合域示波器是多種儀器功能于一臺的示波器，這些功能有示波器功能，邏輯分析儀功能，能實現協議分析，包括總線解碼和總線時序分析，還有頻譜分析儀功能，能實現調制域分析。而這個示波器的深度只有5.8英寸。

MDO4000能測試射頻信號 AVT、FVT及PVT，并能將射頻信號轉存為TIQ 格式進行后臺分析。

MDO4000 獨特的創新表現在射頻信號與其他域信號實現時間相關分析，例如基帶信號與射頻信號、控制信號與射頻信號、電源與射頻信號、協議與射頻信號等。MDO4000系列混合域示波器是一個五合一系統，對任何既需要示波器，又需要頻譜儀的客戶，MDO 將體現性價比優勢。它相當于MSO4000B 示波器+中檔頻譜儀(指標優于入門級頻譜儀)，價格優于分別購買同檔次兩臺儀表，即使客戶不需要混合域分析，用500M帶寬示波器也可分析3GHZ載頻的調制信號，選配TPA-N-VPI 適配器可以把任何有源50Ω TekVPI 探頭連接到RF輸入上。