許多人認(rèn)為，示波器是調(diào)試模擬電源的最好工具，對于數(shù)字控制電源而言也是如此。

通過代碼進(jìn)行單步執(zhí)行不是一個(gè)可行的辦法，因?yàn)檫@很容易燒掉FET。然而，數(shù)字系統(tǒng)的挑戰(zhàn)在于很多信號(hào)在芯片內(nèi)部消失。

首先是芯片外部硬件中所發(fā)生情況的原理圖：

您可以看到固件外部仍有可使用示波器進(jìn)行監(jiān)控的模擬信號(hào)。另外，您是否注意到方框底部輸出的信號(hào)？這些信號(hào)將進(jìn)入 UCD3138 數(shù)字控制器并由固件處理，請看下圖。

方框中的每個(gè)箭頭都代表一個(gè)通過下面所述方法送出到器件引腳并由此送到示波器的內(nèi)部信號(hào)。但始于 COMP_D、E 及 F 這 3 個(gè)比較器的信號(hào)除外，它們?nèi)际谴碜兞康摹澳M”信號(hào)。

我們已經(jīng)講了這么多關(guān)于示波器是調(diào)試模擬電源的最好工具的例子，下面我想跟燒友們一起學(xué)習(xí)下如何測量與使用？我們將以目前十分受到資深工程師使用的MDO4000C系列混合域示波器為例。

MDO4000C系列是功能最為強(qiáng)大的混合域示波器，組合了多達(dá)六種儀器，包括函數(shù)發(fā)生器和內(nèi)置頻譜分析儀等選件。 與其他任何儀器不同，它可以同步 RF、模擬和數(shù)字通道，允許您以前所未有的深度洞察您的設(shè)計(jì)。

其在測量過程中主要包括如下幾個(gè)方面內(nèi)容：

近場測量與遠(yuǎn)場測量

如圖顯示了近場和遠(yuǎn)場中波阻抗的特點(diǎn)，以及其間的跳變區(qū)域。我們可以看到，在近場區(qū)域中，場可以從以磁場為主變成以電場為主。調(diào)試中使用近場測量，因?yàn)榭梢源_定能量來源，可以在不需特定測試站點(diǎn)的情況下執(zhí)行測量。

但是，一致性測試是在遠(yuǎn)場進(jìn)行的，從遠(yuǎn)場測量結(jié)果中預(yù)測遠(yuǎn)場能量水平可能會(huì)非常復(fù)雜，因?yàn)檫h(yuǎn)場信號(hào)的強(qiáng)度不僅取決于來源的強(qiáng)度，還取決于放射機(jī)制及可能采用的任何屏蔽或?yàn)V波。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們必須記住，如果我們在遠(yuǎn)場中觀察到一個(gè)信號(hào)，那么我們應(yīng)該在近場中看到相同的信號(hào)。但是，我們可能會(huì)在近場中觀察到一個(gè)信號(hào)，但在遠(yuǎn)場中不能看到相同的信號(hào)。

如圖構(gòu)成信號(hào)的電壓和電流變化導(dǎo)致電場和磁場。

近場探測

盡管一致性測試程序是為得到絕對的經(jīng)過校準(zhǔn)的測量而設(shè)計(jì)的，但在很大程度上可以使用相對測量來執(zhí)行調(diào)試。

近場探頭本質(zhì)上是為撿拾磁場(H場)或電場(E場)變化而設(shè)計(jì)的天線。一般來說，近場探頭不會(huì)帶有校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，因此其主要目的是進(jìn)行相對測量。

如圖使磁場探頭與電流流向成一線，以便磁場線穿過環(huán)路。

如圖使電場探頭與導(dǎo)體垂直，以觀察電場。

磁場探頭

磁場探頭采用不同的環(huán)路設(shè)計(jì)，環(huán)路平面應(yīng)與電流流動(dòng)成一線，以便環(huán)路與流量的磁場線相交。環(huán)路的大小決定著靈敏度以及測量面積，因此在使用這些類型的探頭隔離能量來源時(shí)要特別注意。

近場探頭套件通常包括大量的不同尺寸，因此可以使用小得多的環(huán)路尺寸，以便縮窄測量面積。磁場探頭特別適合識(shí)別電流相對較高的來源，如：

低阻抗節(jié)點(diǎn)和電路

傳輸線

電源

端接線和電纜

電場探頭

電場探頭作為小型單極天線使用，對電場或電壓變化作出響應(yīng)。在使用這些類型的探頭時(shí)，非常重要的一點(diǎn)是使探頭一直與測量平面垂直。

在實(shí)踐中，電場探頭特別適合集中于非常小的區(qū)域，識(shí)別電壓相對較高的來源及沒有端接的來源，如：

高阻抗節(jié)點(diǎn)和電路

未端接的PCB軌跡

電纜

在低頻率上，系統(tǒng)中的電路節(jié)點(diǎn)阻抗可能會(huì)變化很大，因此要求了解電路或試驗(yàn)，以確定提供最高靈敏度的是磁場探頭還是電場探頭。

在較高頻率上，這些差異非常大。在所有情況下，進(jìn)行重復(fù)的相對測量都非常重要，以便能夠樹立信心，知道自己準(zhǔn)確地表示了實(shí)現(xiàn)的任何變動(dòng)導(dǎo)致的近場輻射。

最重要的考慮因素是對每次試驗(yàn)變化要保證近場探頭的位置和方向保持一致。

混合域示波器

如圖MDO4000C系列示波器提供振蕩器啟動(dòng)的時(shí)間相關(guān)視圖。

MDO4000C系列可以同時(shí)查看同步的模擬信號(hào)特點(diǎn)、數(shù)字定時(shí)、總線事務(wù)和頻率頻譜。

不難看出，MDO4000C系列示波器提供了獨(dú)一無二的能力，在一臺(tái)儀器中同時(shí)融合了頻譜分析儀、示波器和邏輯分析儀功能，是業(yè)界唯一的一款真正集成的頻譜分析儀硬件。