在測試電子器件時，很難不提到示波器所具有的通用性。為了對電子電路進行驗證，工程師需要能夠查看和測量其設計中的信號。自動測試設備（ATE）通常不提供大量可視化故障診斷，這對于必須安裝、校準并對系統進行故障診斷的用戶來說是一大挑戰。這些操作需要可視化工具，示波器便能提供這種工具。

沒有其他設備能比示波器提供更多種測量工具。為了在 ATE 環境中實現示波器功能，用戶通常在數字化儀中使用 SFP（軟件前面板）示波器軟件。然而，盡管軟件看起來像示波器，但它沒有傳統示波器所具備的高性能工具，也就無法進行故障診斷。

Don Schoenecker，是德科技公司示波器產品規劃師

在單個 PXI 插槽中提供真正的臺式示波器性能

是德科技最新的 M9241A（200 MHz）、M9242A（500 MHz）和 M9243A（1 GHz）InfiniiVision PXIe 模塊化示波器旨在為 PXIe 模塊化系統提供傳統臺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擁有 60 多年的經驗，并且利用這些知識打造了 PXIe 示波器，這些示波器超越了數字化儀與示波器軟件的簡單組合。

圖 1：Keysight M9243A 是一款 1 GHz、2 通道示波器，具有性能卓越的可視化和故障診斷功能。

是德科技的 M924XA 模塊化示波器采用了性能出色的 MegaZoom 技術，這一技術同樣也用于廣受歡迎的 InfiniiVision 3000T X 系列臺式示波器。它們還擁有同樣經過優化的用戶界面，因此在電腦上操作 M924XA 示波器的感受與使用熟悉的傳統示波器類似。

波形可視化工具

示波器采集數據，對其進行處理，并將其繪制在屏幕上供用戶進行故障診斷和信號分析。這個顯示屏上在屏幕上同時顯示出疊加在一起的多個波形。使用波形強度可以快速識別信號誤差，這對于觀察信號很關鍵。然而，對于試圖使用數字化儀和示波器軟件的用戶來說，這更加困難，并且他們經常受到信號顯示限制的困擾。

圖 2：當高頻信號上出現每秒幾次的短脈沖時，需要較高的波形更新速率才能捕獲和顯示這個信號。可以利用高級觸發來進一步隔離信號。

是德科技的模塊化示波器通過提供業界領先的波形更新速率（高達每秒 1，000，000 個波形）消除了這些限制，從而可捕獲更多的信號細節。這些示波器允許用戶使用區域觸發（zone triggering），根據屏幕上顯示的信號信息來創建觸發。使用區域觸發時，如果您能夠在顯示屏上看到該事件，那么只需在屏幕上用鼠標或手指（在觸摸屏上）繪制一個方框，然后選擇所需的觸發操作，就可以在遇到該事件時輕松觸發。

圖 3：使用非單調邊沿隔離信號，只需在感興趣的信號上繪制一個方框并選擇“必須相交”。

減少數據采集量

用戶通常需要從運行示波器軟件的數字化儀中采集大量數據，因為他們不具有實時正確隔離所需信號的能力。捕獲的大量數據被傳送到控制器上進行軟件分析，希望捕獲到了感興趣的信號。

示波器通過提供一系列工具來解決這個問題，這些工具能夠根據高級參數信息（矮脈沖、上升/下降時間、建立和保持等）選擇性地實施數據捕獲和集中數據采集與分析。這使得用戶能隔離感興趣的信號，然后使用測量和分析工具來確定感興趣的信號參數。有時根本不需要數據，只需識別出事件并對其計數，就足以證明它是所需的信息。

工具整合

雖然示波器功能是 Keysight M924XA 系列模塊化示波器的首要優勢，但它并不是這款儀器所包含的唯一分析工具。綜合的 20 MHz 任意波形發生器可提供激勵，激活被測系統的電路和操作，以便用戶捕獲、編輯和回放信號。波形發生器還提供一種快速簡單的方法，用于整合函數發生器生成更標準的信號。

協議分析工具通常很難集成到模塊化環境中，但 M924xA 系列具有此功能。它包括許多高級協議工具，用于觸發和解碼串行通信信號。無論是芯片到芯片通信還是軍事通信，其功能完善的協議分析能力都使得用戶能定義感興趣的數據包，進行觸發并解碼通信協議。

圖 4：使用高級協議分析工具對串行通信進行解碼并對事件進行分析。這里我們可以看到汽車 CAN 通信鏈路上的 CRC 錯誤計數。

如前所述，有時我們只需要對信號事件進行簡單計數就好。所有示波器觸發事件都可以輕松轉換到事件計數器或累加器中。 通用計數器可用作 8 位頻率計數器或作為事件計數器，提供的觸發功能甚至比每秒高達 2500 萬個事件的顯示速率更快。

波形模板

無論是按照制造業中的指定標準執行合格/不合格測試，還是對罕見信號異常進行測試，模板/限值測試都是一款重要的生產效率工具。過去，ATE 系統通常需要定制 FPGA 工作才能提供實時分析。是德科技的最新模塊化示波器具有強大的硬件模板測試功能，每秒可執行高達 270，000 次測試。它們還使用戶能夠根據之前捕獲的“理想”信號輕松創建模板。然后，他們可以將測試結果作為簡單的計數或六西格瑪（sigma）性能基準來報告。

探測

只有用于捕獲信號的探頭好，才能進行好的信號分析。是德科技針對模塊化環境提供眾多探測解決方案，支持各種不同的應用。除了標準的無源電壓探頭之外，是德科技還增加了高溫環境探頭、高靈敏度電流探頭、高電流探頭、高電壓探頭和電源探頭。

值得一提的是，電源探頭具有大偏置、低噪聲和 1:1 衰減比，負載非常低，可用于關鍵的電源完整性測量。

示波器在 ATE 中的價值

當特征仍處于開發階段，或者在表征系統運行性能時，要執行正確的分析，ATE 操作通常會給軟件程序（和程序員）帶來沉重的負擔。示波器是通用的“萬能”工具，可用于驗證系統測試配置。而將示波器整合到 ATE 系統中，可以進一步改進測試操作。作為一款功能強大的工具，示波器可以通過改進校準和對交互操作進行故障診斷，顯著提升系統可用性。

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是德科技（NYSE：KEYS）幫助客戶將具有突破性的電子產品和系統以更低的成本更快推向市場。從設計到仿真，再到原型設計驗證、生產測試以及網絡中的優化，是德科技提供全方位的電子信號測試與分析解決方案。我們的客戶遍及全球通信、互聯網基礎設施、航空航天與國防、汽車、半導體和通用電子終端市場。2016 財年，是德科技收入達 29 億美元。更多信息，請訪問 www.keysight.com。