復(fù)雜系統(tǒng)的調(diào)試和驗(yàn)證面臨許多測試技術(shù)挑戰(zhàn)，包括捕獲和可視化多個(gè)不頻繁或間斷出現(xiàn)的事件，如串行數(shù)據(jù)包、激光脈沖和故障信號(hào)。為了準(zhǔn)確地測量和表征這些信號(hào)，必須在長時(shí)間內(nèi)以高采樣率捕獲它們。

應(yīng)用場景詳解

高分辨率捕獲單個(gè)脈沖

圖1. 高分辨率捕獲的單個(gè)脈沖

考慮圖1所示的單個(gè)3.25 ns脈沖。它是用5系列MSO在一個(gè)1250點(diǎn)的波形中以3.125 GS/s的采樣率和12位垂直分辨率獲得的。在這種采樣率和分辨率下，可以看到許多波形細(xì)節(jié)。

圖2. 利用峰值檢測和長記錄長度捕獲多個(gè)脈沖

對(duì)于這個(gè)信號(hào)，脈沖間隔超過6.5毫秒。為了獲得與圖1相同的采樣率的信號(hào)，時(shí)間窗口擴(kuò)展了5萬倍，通過增加時(shí)間/分割和記錄長度來捕獲更多的連續(xù)脈沖。(峰值檢測采集也被用來使窄脈沖更明顯。)

如圖2所示，這將占用產(chǎn)品的整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)記錄長度。然而在20毫秒的采集中只捕獲了3個(gè)3.25納秒的脈沖。在這種情況下，只有0.00005%的捕獲是我們測試需要的！

長時(shí)間的連續(xù)采集有一些明顯的缺點(diǎn)：

圖3.  利用 5 系列 MSO分段存儲(chǔ)分割內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)以高采樣率捕獲多個(gè)脈沖

Fastframe?分段存儲(chǔ)允許您將內(nèi)存分割成多幀。每一幀的記錄長度與啟用Fastframe模式之前相同，最大幀數(shù)為儀器的最大記錄長度除以一幀的記錄長度。

然后，以指定的采樣率觸發(fā)采集并填充每一幀，只捕獲感興趣的波形部分。然后，這些幀可以按照它們被捕獲的順序被單獨(dú)查看，或者疊加以顯示它們的相似性和差異性，從而使您能夠輕松地審視波形，以便您可以將注意力集中在感興趣的信號(hào)上。

圖3演示了這種方法，捕獲了100,000幀。使用5系列MSO中的Fastframe分段存儲(chǔ)器，以3.125 GS/s的采樣率捕獲脈沖，記錄長度與圖1相同。

Fastframe采集模式的觸發(fā)速率可以達(dá)到每秒500萬幀(采集/秒)，這比示波器其他的觸發(fā)速率都要快得多。

圖4. 所有獲取幀疊加顯示允許快速的視覺比較

在圖4中，分段存儲(chǔ)幀被疊加，因此所有的脈沖在屏幕上看起來都是堆疊在一起的。這允許對(duì)所有獲取幀進(jìn)行快速的可視比較。

選定的幀被設(shè)置為100,000，波形以藍(lán)色顯示在疊加幀的頂部。參考幀和所選幀之間的時(shí)間差(Delta)顯示在顯示器右側(cè)的結(jié)果面板中。

圖5. 5 系列 MSO 分段存儲(chǔ)顯示，顯示平均總結(jié)幀信息

Fastframe分段存儲(chǔ)支持標(biāo)準(zhǔn)的樣本采集模式，以及峰值檢測和高分辨率模式。Fastframe可以在記錄結(jié)束時(shí)提供一個(gè)額外的“摘要”幀。對(duì)于采樣和高分辨率的采集模式，可以添加一個(gè)平均總結(jié)幀來顯示所有幀的平均波形。對(duì)于峰值檢測采集模式，可以添加包絡(luò)摘要來顯示所有幀中波形的最大值和最小值。

圖6. 顯示Fastframe時(shí)間戳，在顯示屏右側(cè)的結(jié)果面板中顯示幀1和幀2之間的時(shí)間間隔。顯示屏頂部的粉紅色時(shí)間趨勢柱狀圖中，所有100,000個(gè)脈沖之間的時(shí)間增量非常一致。

每一幀的波形只反映了事件的一部分。在每一幀的絕對(duì)和相對(duì)定時(shí)中也有重要的信息。每個(gè)觸發(fā)點(diǎn)的定時(shí)都具有時(shí)間戳的特征。

觸發(fā)器時(shí)間插值為每個(gè)觸發(fā)器時(shí)間戳提供了非常高的定時(shí)分辨率，比樣本間隔更精確。時(shí)間戳以皮秒分辨率顯示。雖然此解決方案可能不適用于單個(gè)事件的絕對(duì)時(shí)間戳，但在度量事件之間的時(shí)間間隔時(shí)，它會(huì)變得非常強(qiáng)大。