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示波器FFT功能分析

硬件工程師煉成之路 ? 來源:硬件工程師煉成之路 ? 作者:硬件工程師煉成之 ? 2020-10-22 10:41 ? 次閱讀

示波器有很多好的功能,大部分需要付費才能用,今天寫的FFT功能,是示波器本身就有的功能,不需要額外費用。

首先,從測試出的問題開始

一EE朋友,他們的實驗室測試他的作品時,發現一個Clock Variation of VCROSS fail,其他參數都是Pass的。

找我的目的只是想問問對功能是不是有影響,有沒有遇到過類似的問題,要怎么解決,卻耐不住我的強烈好奇心,讓他多做了很多實驗

看SI的問題,除了數據,波形一定是要認真看的,在波形上的表現如下:

測試數據雖然僅一項參數Fail,但從波形上來看,Clock品質并不如意,電平上的Noise相對時基上的Jitter問題更嚴重,測試經驗告訴我們,可能這個信號受到了其他信號的干擾

既然懷疑受到干擾,我們要做的事情,就是要找出干擾源了。正在看檔案的攻城獅,是不是要準備打開Layout檔案,從Layout上檢查有哪些可能的干擾源,我的EE朋友也是專業的,不用我提醒,自己檢查了Layout。

他懷疑的干擾源可能是+V12A_CoreMOSFET 的切換頻率,檢查線路Layout是他作為EE的專業能力,測試是我的專業能力,先查找Spec這顆MOSFET的切換頻率約為300K,然后讓他把這兩個信號擺一起看看

是不是非常明顯,Clock Voltage異常的點,都發生在這個電的切換頻率上。看似已經找到Root Cause,但到這里,但我們還沒有用上FFT呢,這文檔題目不能白用FFT這個名字,再說這功能還是示波器自帶的呢,怎么著都得用上。

下面,我們只分析異常Clock的頻譜,打開示波器的FFT功能

因我們懷疑的對象是MOSFET切換頻率,一般MOSFET切換頻率范圍為100KHz到2MHz,這是我這EE朋友說的,我得相信他,所以我讓他把Start 設置為0Hz,Stop設置為2MHz,檢查這個頻率范圍內的異常頻點。

然后我們觀察到4個異常頻點,285KHz, 571KHz(285KHz倍頻諧波), 940KHz, 1.881M(940KHz倍頻諧波)

可以看出有2個異常基頻285KHz/ 940KHz, 看起來干擾源還不止一個呢。我這EE朋友是專業的,他知道干擾源后又做了一系列的實驗,例如調整Snubber電阻調節Switch Frequency,確認異常頻點是否跟著Switch Frequency一起動,對比其他OK的Clock的頻譜,看這兩個異常頻點哪個才是罪魁禍首,最終確定285KHz的Noise是必須解決的,至于怎么解決,我就沒多問了,腦袋裝不下那么多東西。

責任編輯:PSY

原文標題:示波器FFT功能應用實例

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