自动测试设备(ATE)系统中的示波器需求

在测试电子器件时，很难不提到示波器所具有的通用性。为了对电子电路进行验证，工程师需要能够查看和测量其设计中的信号。自动测试设备(ATE)通常不提供大量可视化故障诊断，这对于必须安装、校准并对系统进行故障诊断的用户来说是一大挑战。这些操作需要可视化工具，示波器便能提供这种工具。

没有其他设备能比示波器提供更多种测量工具。为了在ATE 环境中实现示波器功能，用户通常在数字化仪中使用SFP(软件前面板)示波器软件。然而，尽管软件看起来像示波器，但它没有传统示波器所具备的高性能工具，也就无法进行故障诊断。

在单个PXI 插槽中提供真正的台式示波器性能

是德科技最新的M9241A(200 MHz)、M9242A(500 MHz)和M9243A(1 GHz)InfiniiVision PXIe 模块化示波器旨在为PXIe 模块化系统提供传统台式示波器的可用性和性能。是德科技在制造高性能示波器方面拥有60 多年的经验，并且利用这些知识打造了PXIe 示波器，这些示波器超越了数字化仪与示波器软件的简单组合。

图1：Keysight M9243A 是一款1 GHz、2 通道示波器，具有性能卓越的可视化和故障诊断功能。

是德科技的M924XA 模块化示波器采用了性能出色的MegaZoom 技术，这一技术同样也用于广受欢迎的InfiniiVision 3000T X 系列台式示波器。它们还拥有同样经过优化的用户界面，因此在电脑上操作M924XA 示波器的感受与使用熟悉的传统示波器类似。

波形可视化工具

示波器采集数据，对其进行处理，并将其绘制在屏幕上供用户进行故障诊断和信号分析。这个显示屏上在屏幕上同时显示出叠加在一起的多个波形。使用波形强度可以快速识别信号误差，这对于观察信号很关键。然而，对于试图使用数字化仪和示波器软件的用户来说，这更加困难，并且他们经常受到信号显示限制的困扰。

图2：当高频信号上出现每秒几次的短脉冲时，需要较高的波形更新速率才能捕获和显示这个信号。可以利用高级触发来进一步隔离信号。

是德科技的模块化示波器通过提供业界领先的波形更新速率(高达每秒1,000,000 个波形)消除了这些限制，从而可捕获更多的信号细节。这些示波器允许用户使用区域触发(zone triggering)，根据屏幕上显示的信号信息来创建触发。使用区域触发时，如果您能够在显示屏上看到该事件，那么只需在屏幕上用鼠标或手指(在触摸屏上)绘制一个方框，然后选择所需的触发操作，就可以在遇到该事件时轻松触发。

图3：使用非单调边沿隔离信号，只需在感兴趣的信号上绘制一个方框并选择“必须相交”。

减少数据采集量

用户通常需要从运行示波器软件的数字化仪中采集大量数据，因为他们不具有实时正确隔离所需信号的能力。捕获的大量数据被传送到控制器上进行软件分析，希望捕获到了感兴趣的信号。

示波器通过提供一系列工具来解决这个问题，这些工具能够根据高级参数信息(矮脉冲、上升/下降时间、建立和保持等)选择性地实施数据捕获和集中数据采集与分析。这使得用户能隔离感兴趣的信号，然后使用测量和分析工具来确定感兴趣的信号参数。有时根本不需要数据，只需识别出事件并对其计数，就足以证明它是所需的信息。

工具整合

虽然示波器功能是Keysight M924XA 系列模块化示波器的首要优势，但它并不是这款仪器所包含的唯一分析工具。综合的20 MHz 任意波形发生器可提供激励，激活被测系统的电路和操作，以便用户捕获、编辑和回放信号。波形发生器还提供一种快速简单的方法，用于整合函数发生器生成更标准的信号。

协议分析工具通常很难集成到模块化环境中，但M924xA 系列具有此功能。它包括许多高级协议工具，用于触发和解码串行通信信号。无论是芯片到芯片通信还是军事通信，其功能完善的协议分析能力都使得用户能定义感兴趣的数据包，进行触发并解码通信协议。

图4：使用高级协议分析工具对串行通信进行解码并对事件进行分析。这里我们可以看到汽车CAN 通信链路上的CRC 错误计数。

如前所述，有时我们只需要对信号事件进行简单计数就好。所有示波器触发事件都可以轻松转换到事件计数器或累加器中。 通用计数器可用作8 位频率计数器或作为事件计数器，提供的触发功能甚至比每秒高达2500 万个事件的显示速率更快。

波形模板

无论是按照制造业中的指定标准执行合格/不合格测试，还是对罕见信号异常进行测试，模板/限值测试都是一款重要的生产效率工具。过去，ATE 系统通常需要定制FPGA 工作才能提供实时分析。是德科技的最新模块化示波器具有强大的硬件模板测试功能，每秒可执行高达270,000 次测试。它们还使用户能够根据之前捕获的“理想”信号轻松创建模板。然后，他们可以将测试结果作为简单的计数或六西格玛(sigma)性能基准来报告。

探测

只有用于捕获信号的探头好，才能进行好的信号分析。是德科技针对模块化环境提供众多探测解决方案，支持各种不同的应用。除了标准的无源电压探头之外，是德科技还增加了高温环境探头、高灵敏度电流探头、高电流探头、高电压探头和电源探头。

值得一提的是，电源探头具有大偏置、低噪声和1:1 衰减比，负载非常低，可用于关键的电源完整性测量。

示波器在ATE 中的价值

当特征仍处于开发阶段，或者在表征系统运行性能时，要执行正确的分析，ATE 操作通常会给软件程序(和程序员)带来沉重的负担。示波器是通用的“万能”工具，可用于验证系统测试配置。而将示波器整合到ATE 系统中，可以进一步改进测试操作。作为一款功能强大的工具，示波器可以通过改进校准和对交互操作进行故障诊断，显著提升系统可用性。