
在電子測試與測量過程中,偶發(fā)信號(如毛刺、矮脈沖、間歇性干擾等)的捕獲一直是工程師面臨的難點(diǎn)。即便使用性能優(yōu)異的示波器,若設(shè)置不當(dāng),仍可能出現(xiàn)“抓不到"偶發(fā)信號的情況。這并非儀器故障,而是信號特性與示波器工作模式不匹配所致。以下從多個(gè)維度出發(fā),系統(tǒng)性地提出解決方案,幫助用戶高效捕獲偶發(fā)信號。

一、提升波形捕獲率,壓縮死區(qū)時(shí)間
示波器在每次觸發(fā)采集后存在“死區(qū)時(shí)間",即數(shù)據(jù)處理與重新準(zhǔn)備觸發(fā)的間隔。在此期間,若偶發(fā)信號出現(xiàn),將無法被記錄。波形捕獲率越高,死區(qū)時(shí)間越短,捕獲偶發(fā)事件的概率越大。R&S示波器通常具備高波形捕獲率模式,應(yīng)優(yōu)先啟用。同時(shí),注意存儲深度對捕獲率的影響:存儲深度越大,單次采集數(shù)據(jù)越多,但波形刷新率可能下降。因此,應(yīng)根據(jù)信號頻率和異常特征,合理平衡存儲深度與采樣率,避免過度設(shè)置導(dǎo)致刷新率下降。
二、啟用余輝(Persistence)與快速捕獲(FastAcq)功能
示波器配備優(yōu)秀的顯示與捕獲技術(shù)。余輝模式可將多次采集的波形疊加顯示,正常信號因重復(fù)出現(xiàn)而明亮清晰,偶發(fā)異常則以暗淡軌跡呈現(xiàn),形成視覺對比。建議將余輝時(shí)間設(shè)為“無限"或較長區(qū)間,便于觀察低頻次異常。此外,F(xiàn)astAcq模式通過高速采集與色彩編碼,用“熱色"(如紅色)表示高頻信號,“冷色"(如藍(lán)色)表示低頻或異常信號,使矮脈沖、毛刺等一目了然。結(jié)合水平與垂直縮放,可進(jìn)一步定位異常細(xì)節(jié)。
三、優(yōu)化觸發(fā)設(shè)置,精準(zhǔn)鎖定異常
對于不規(guī)則信號,普通邊沿觸發(fā)難以穩(wěn)定捕獲。應(yīng)根據(jù)信號特征選擇高級觸發(fā)模式。例如,若懷疑存在矮脈沖,可使用“欠幅脈沖觸發(fā)"(Runt Trigger),設(shè)定電壓閾值,當(dāng)信號未達(dá)到正常幅度時(shí)即觸發(fā);若為寬度過窄的脈沖,可啟用“脈寬觸發(fā)"(Pulse Width Trigger)。同時(shí),確保觸發(fā)電平設(shè)置合理,避免過高或過低導(dǎo)致漏觸發(fā)。觸發(fā)源也應(yīng)正確選擇,確保來自目標(biāo)通道。
四、善用數(shù)學(xué)運(yùn)算與濾波功能
偶發(fā)信號常被噪聲掩蓋??蓡⒂檬静ㄆ鲀?nèi)置的低通濾波器,濾除高頻干擾,突出主信號特征。也可使用數(shù)學(xué)功能進(jìn)行“差值運(yùn)算",將實(shí)測波形與理想波形相減,放大異常部分的差異,便于識別。
五、規(guī)范探頭使用與信號路徑檢查
探頭補(bǔ)償不當(dāng)或接觸不良會導(dǎo)致信號失真。務(wù)必進(jìn)行探頭校準(zhǔn),確保補(bǔ)償電容匹配。使用短接地引線,減少環(huán)路干擾。若信號微弱,考慮使用高阻抗或有源探頭,提升信噪比。
六、驗(yàn)證儀器狀態(tài),排除硬件問題
若上述設(shè)置仍無效,應(yīng)執(zhí)行儀器自檢與信號路徑補(bǔ)償(SPC)。通過測量示波器自帶校準(zhǔn)方波,確認(rèn)通道與探頭工作正常。若方波異常,可能為硬件故障,需送修處理。
綜上所述,捕獲偶發(fā)信號不僅是儀器性能的體現(xiàn),更是設(shè)置策略的綜合運(yùn)用。合理利用示波器的高捕獲率、余輝、FastAcq與高級觸發(fā)功能,結(jié)合科學(xué)的調(diào)試流程,即可顯著提升異常信號的發(fā)現(xiàn)能力,為電路診斷提供有力支持。
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