Лекция
Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про средства диагностики , и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое средства диагностики , средства контроля радиоэлектронной техники, осциллограф, логический анализатор, анализатор спектра , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры.
Классификация аппаратуры контроля и диагностики.
осциллограф ы, анализаторы спектра, генераторы АМ/ЧМ-сигналов, генераторы
НЧ, генераторы ВЧ, генераторы ТВ-сигналов, микровольтметры аналоговые, мультиметр цифровой, измеритель RLC, тестер цифровых микросхем, тестер полупроводниковых приборов,
В настоящее время автоматические системы контроля и диагностики решают широкий спектр задач. К ним в первую очередь относятся:
Естественно предположить, что все перечисленные задачи должны по возможности решаться системой диагностики в реальном масштабе времени.
Важной характеристикой систем диагностирования является глубина диагностирования. Эта характеристика определяет уровень проводимой диагностики по иерархии технической системы. Можно осуществлять диагностирование до уровня отдельных устройств, образующих техническую систему, блоков и элементов.
К настоящему моменту создано большое число типов систем технической диагностики, которые путем выделения ряда существенных отличительных признаков могут быть классифицированы в соответствии с рис. 11.2 [ 17].
По назначению системы технической диагностики можно разделить на специализированные и универсальные. Специализированные системы предназна-
Рис. 11.2. Классификация систем технической диагностики чены для диагностики объектов одного типа, причем перечень контролируемых параметров и алгоритмов диагностики жестко задан и не может изменяться. Для реализации таких систем требуется минимум аппаратуры.
Универсальные системы диагностики предполагают возможность оценивания технического состояния различных объектов, контроля большого количества параметров и применения гибких алгоритмов.
В зависимости от задач, решаемых системой диагностики, можно выделить контролирующие, диагностирующие и прогнозирующие системы. Цель контролирующих систем заключается в оценке только работоспособности объекта диагностирования. Это самый простой вид задач, решаемых системой диагностики. Для технических систем, выполняющих жизненно важные функции, такой вид диагностики может оказаться предпочтительным, так как возможна его реализация в реальном масштабе времени и своевременное принятие мер по переходу на резервные системы. Поиск же неисправности при этом целесообразно осуществить в стационарных условиях.
Диагностирующие системы позволяют сделать заключение не только о работоспособности объекта диагностики, но и указать отказавшее устройство или элемент. Глубина диагностики зависит от степени детализации объекта диагностирования на отдельные устройства и элементы. Например, при потере мощности карбюраторного двигателя можно указать на неисправность системы питания, а можно и конкретизировать отказ, выявив неисправность системы смесеобразования в карбюраторе.
Система прогнозирующей диагностики позволяет сделать оценку технического состояния исследуемого объекта в будущие моменты времени на основании тенденций в изменениях контролируемых параметров.
По виду конструктивного исполнения системы диагностики могут быть автономными и встроенными. Автономные системы реализуются самостоятельно вне объекта диагностирования. Их связь с объектом осуществляется через специальные линии связи. Например, некоторые системы ракеты в режиме полета контролируются путем соответствующей обработки телеметрической информации, передающейся на землю с помощью радиосигналов. Встроенные системы диагностики являются составной частью объекта диагностирования. Вся обработка диагностической информации в таких системах осуществляется на самом объекте диагностирования. Такие системы носят еще название бортовых.
И наконец, по форме сигналов и используемого оборудования системы диагностики можно разделить на аналоговые, аналогово-цифровые и цифровые. В тех случаях, когда диагностика осуществляется по небольшому количеству параметров, представляющих собой непрерывные функции времени, и для обработки их используются простые алгоритмы, возможно применение аналоговых систем. Их отличает высокое быстродействие и надежность. Вместе с тем точность работы таких систем сравнительно невысока. Если в системе диагностики для реализации алгоритмов диагностирования используется ЭВМ, то ее связь с датчиками, выходные сигналы которых являются, как правило, непрерывными функциями времени, осуществляется посредством аналогово-цифровых преобразователей. Такие системы диагностики являются аналогово-цифровыми. К чисто цифровым системам диагностики можно отнести либо системы с цифровым сигналом, поступающим отдатчика непосредственно в ЭВМ, либо системы диагностики самой ЭВМ.
Рассмотренная классификация систем диагностики не является полной. В зависимости от поставленной задачи ее можно и углубить и расширить.
Для построения системы диагностики необходимо [17]:
Осцилло́граф (лат. oscillo — качаюсь + греч. γραφω — пишу) — прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи, измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, и наглядно отображаемого (визуализации) непосредственно на экране, либо регистрируемого на фотоленту.
Современные осциллографы позволяют исследовать сигнал гигагерцовых частот. Для исследования более высокочастотных сигналов можно использовать электронно-оптические камеры.
По логике работы и назначению осциллографы можно разделить на три группы :
Осциллографы с непрерывной разверткой для регистрации кривой на фотоленте (шлейфовый осциллограф).
По количеству лучей: однолучевые, двулучевые и т. д. Количество лучей может достигать 16 и более (n-лучевой осциллограф имеет n сигнальных входов и может одновременно отображать на экране n графиков входных сигналов).
Осциллографы с периодической разверткой делятся на: универсальные (обычные), скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные; цифровые осциллографы могут сочетать возможность использования разных функций.
Имеются осциллографы (в основном, портативные), совмещенные с другими измерительными приборами (напр. мультиметром). Такие приборы называются скопметрами. В последние годы на рынке появились планшетные осциллографы, т.е. приборы с полностью сенсорным управлением на цветном дисплее.
Осциллограф также может существовать не только в качестве отдельного прибора, но и в виде приставки к компьютеру: в виде карты расширения, или подключаемой через какой-либо внешний порт (чаще всего USB).
Осциллограф с дисплеем на базе ЭЛТ состоит из следующих основных частей:
Также содержатся вспомогательные блоки: блок управления яркости, калибратор длительности, калибратор амплитуды.
В цифровых осциллографах чаще всего используются ЖК-дисплеи.
Осциллографическая электронно-лучевая трубка
Схема электронно-лучевой трубки осциллографа: 1 — отклоняющие пластины, 2 — электронная пушка, 3 — пучок электронов, 4 — фокусирующие катушки, 5 — экран
Осциллограф имеет экран A, на котором отображаются графики входных сигналов. У цифровых осциллографов изображение выводится на дисплей (монохромный или цветной) в виде готовой картинки, у аналоговых осциллографов в качестве экрана используется осциллографическая электронно-лучевая трубка с электростатическим отклонением. На экран обычно нанесена разметка в виде координатной сетки.
Осциллографы разделяются на одноканальные и многоканальные (2, 4, 6, и т. д. каналов на входе). Многоканальные осциллографы позволяют одновременно наблюдать на экране несколько сигналов, измерять их параметры и сравнивать их между собой.
Входной сигнал каждого канала подается на свой вход «Y» и усиливается своим усилителем вертикального отклонения до уровня, необходимого для работы отклоняющей системы ЭЛТ (десятки вольт) или аналого-цифрового преобразователя. Усилитель вертикального отклонения всегда строится по схеме усилителя постоянного тока (УПТ), то есть имеет нижнюю рабочую частоту 0 Гц. Это позволяет измерять постоянную составляющую сигнала, правильно отображать несимметричные сигналы относительно нулевой линии, измерять постоянное напряжение. Такой режим работы называется — режим с открытым входом.
Однако, если необходимо отсечь постоянную составляющую (например, она слишком велика и уводит луч за границы экрана), усилитель можно переключить в режим с закрытым входом (входной сигнал подается на УПТ через разделительный конденсатор).
В большинстве осциллографов используются два основных режима развертки:
В некоторых моделях предусмотрен еще один режим:
Автоматическая развертка
При автоматической развертке генератор развертки работает в автоколебательном режиме, поэтому, даже в отсутствие сигнала, по окончании цикла развертки — цикла генератора пилообразного напряжения развертки происходит ее очередной запуск, это позволяет наблюдать на экране изображение даже в отсутствии сигнала или при подаче на вход вертикального отклонения постоянного напряжения. В этом режиме у многих моделей осциллографов выполнен захват частоты генератора развертки исследуемым сигналом, при этом частота генератора развертки в целое число раз ниже частоты исследуемого сигнала.
Ждущий режим развертки
В ждущем режиме развертки напротив, при отсутствии сигнала или его недостаточном уровне (либо при неверно настроенном режиме синхронизации) развертка отсутствует и экран гаснет. Развертка запускается при достижении сигналом некоторого настроенного оператором уровня, причем можно настроить запуск развертки как по нарастающему фронту сигнала, так и по падающему. При исследовании импульсных процессов, даже если они непериодические (например, непериодическое, достаточно редкое ударное возбуждение колебательного контура) ждущий режим обеспечивает зрительную неподвижность изображения на экране.
В ждущем режиме развертку часто запускают не по самому исследуемому сигналу, а некоторым синхронным, обычно опережающим сам исследуемый процесс сигналом, например, сигналом импульсного генератора, возбуждающего процесс в исследуемой схеме. В этом случае, запускающий сигнал подается на вспомогательный вход осциллографа — вход запуска развертки — вход синхронизации.
Однократный запуск
При однократном режиме генератор развертки «взводится» внешним воздействием, например, нажатием кнопки и далее ожидает запуска точно также, как и в ждущем режиме. После запуска развертка производится только один раз, для повторного запуска генератор развертки необходимо «взвести» снова. Этот режим удобен для исследования непериодических процессов, таких как логические сигналы в цифровых схемах, чтобы последующие запуски развертки по фронтам сигнала не «замусоривали» экран.
Недостаток такого режима развертки — светящееся пятно по экрану пробегает однократно. Это затрудняет наблюдение при быстрых развертках, так как яркость изображения в этом случае мала. Обычно в этих случаях применяют фотографирование экрана. Необходимость фотографирования на фотопленку ранее устраняли применением осциллографических трубок с запоминанием изображения, в современных цифровых осциллографах запоминание процесса производится в цифровом виде в цифровой памяти (ОЗУ) осциллографа.
Для получения неподвижного изображения на экране каждые последующие траектории движения луча по экрану в циклах развертки должны пробегать по одной и той же кривой. Это обеспечивает схема синхронизации развертки, запускающая развертку на одном и том же уровне и фронте исследуемого сигнала.
Пример. Допустим, исследуется синусоидальный сигнал и схема синхронизации настроена так, чтобы запускать развертку при нарастании синусоиды, когда ее значение равно нулю. После запуска луч отрисовывает одну или несколько, в зависимости от настроенной скорости развертки, волн синусоиды. После окончания развертки схема синхронизации не запускает развертку повторно, как в автоматическом режиме, а дожидается очередного прохождения синусоидой волны нулевого значения на нарастающем фронте. Очевидно, что последующее прохождение луча по экрану повторит траекторию предыдущего. При частотах повторения развертки свыше 20 Гц, из-за инерционности зрения будет видна неподвижная картина.
Если запуск развертки не синхронизирован с наблюдаемым сигналом, то изображение на экране будет выглядеть «бегущим» или даже совершенно размазанным. Это происходит потому, что в этом случае, отображаются различные участки наблюдаемого сигнала на одном и том же экране.
Для получения стабильного изображения все осциллографы содержат систему, называемую схемой синхронизации, которую в зарубежной литературе, не совсем корректно, часто называют триггером.
Назначение схемы синхронизации — задерживать запуск развертки до тех пор, пока не произойдет некоторое событие. В примере, событием было прохождение синусоиды через нуль на нарастающем фронте.
Поэтому, схема синхронизации имеет как минимум две настройки, доступные оператору:
Правильная настройка этих органов управления обеспечивает запуск развертки всегда в одном и том же месте сигнала, поэтому изображение сигнала на осциллограмме выглядит стабильным и неподвижным.
Во многих моделях осциллографов имеется еще один орган управления схемой синхронизации, ручка плавной регулировки «СТАБИЛЬНОСТЬ», изменением ее положения изменяют время нечувствительности генератора развертки к запускающему событию («мертвое время» генератора развертки). В одном крайнем положении генератор развертки переводится в автоколебательный режим, в другом крайнем положении — в ждущий режим, в промежуточных положениях изменяет частоту запуска развертки. Обычно в осциллографах, снабженных этой регулировкой, отсутствует переключатель режима развертки «ЖДУЩИЙ/АВТОМАТИЧЕСКИЙ»
Как было сказано, почти всегда предусмотрен дополнительный вход синхронизации развертки, при этом имеется переключатель запуска развертки «ВНЕШНИЙ/ВНУТРЕННИЙ», при положении «ВНЕШНИЙ» на вход схемы синхронизации развертки подается не сам исследуемый сигнал, а напряжение со входа синхронизации.
Часто имеется переключатель на синхронизацию от питающей сети (в европейских странах и России — 50 Гц, в некоторых других странах — 60 Гц), при синхронизации от сети на вход схемы синхронизации подается напряжение с частотой сети. Такая синхронизация удобна для наблюдения сигналов с частотой сети, или сигналов кратных этой частоте, например, сетевых помех, измерении параметров сетевых фильтров, выпрямителей и др.
В специализированных осциллографах имеются и особые режимы синхронизации, например, режим запуска развертки в момент начала заданной оператором номером строки в кадре телевизионного сигнала, что удобно при измерении параметров телевизионного тракта и отдельных его каскадов в системах телевидения.
В других специализированных осциллографах, применяемых при исследовании цифровых (например, микропроцессорных) устройств, схема синхронизации дополняется компаратором кодов и запуск развертки производится при совпадении заданного оператором двоичного кода (слова) с кодом на шине, например, адреса. Это удобно для поиска причины сбоев при записи/чтении некоторой ячейки памяти и других диагностик.
Один из важнейших приборов в радиоэлектронике. Используются в прикладных, лабораторных и научно-исследовательских целях, для контроля/изучения и измерения параметров электрических сигналов — как непосредственно, так и получаемых при воздействии различных устройств/сред на датчики, преобразующие эти воздействия в электрический сигнал или радиоволны.
Фигура Лиссажу на экране двухканального осциллографа
В осциллографах есть режим, при котором на пластины горизонтального отклонения подается не пилообразное напряжение развертки, а произвольный сигнал, подаваемый на специальный вход (вход «Х»). Если подать на входы «X» и «Y» осциллографа сигналы близких частот, то на экране можно увидеть фигуры Лиссажу. Этот метод широко используется для сравнения частот двух источников сигналов и для подстройки одного источника под частоту другого.
Пример вывода на экран современного осциллографа трех исследуемых процессов с двумя курсорными засечками. Временны́е засечки отображаются вертикальными пунктирными линиями, на экран белыми символами слева выведено время между засечками — 40 мс и частота, отвечающая этому временному интервалу, — 25 Гц.
В современных аналоговых и цифровых осциллографах часто имеется вспомогательная сервисная система, позволяющая удобно измерить некоторые параметры исследуемого осциллографом сигнала. В таких осциллографах на экран наблюдения исследуемого сигнала дополнительно выводятся изображения курсоров в виде горизонтальных или вертикальных прямых, либо в виде взаимноперпендикулярных прямых линий.
Координаты курсорных линий по амплитуде и времени отображаются в десятичном цифровом виде, обычно на экране осциллографа, либо на дополнительных цифровых индикаторах.
Оператор с помощью органов управления положением курсоров имеет возможность навести курсор на интересующую его точку изображения сигнала, при этом курсорная система непрерывно показывает в цифровом виде координаты этой точки, — уровня напряжения или момента времени по оси времени и оси амплитуды.
Во многих осциллографах имеется несколько экземпляров курсоров, при этом на цифровые индикаторы можно выводить разность значений курсорных засечек между парой засечек по вертикали и промежутка времени между парой курсорных засечек по горизонтали. Практически во всех типах таких осциллографах автоматически в цифровом виде на индикаторы выводится величина, обратная промежутку времени между курсорными засечками, что сразу дает частоту исследуемого периодического сигнала при наведении курсоров по оси времени на соседние фронты сигнала.
В некоторых осциллографах предусмотрен режим автоматического позиционирования курсоров на пики сигнала, что в большинстве случаев и является целью амплитудных измерений. Таким образом, курсорные измерения позволяют упростить измерения параметров сигналов человеком, избавляя его от необходимости зрительно считывать число клеток разметки шкалы осциллографического экрана и производить умножение полученных таким образом данных на значения цены деления по вертикали и горизонтали.
В некоторых многоканальных осциллографах присутствует возможность производить математические функции над измеряемыми разными каналами сигналами и выводить результирующий сигнал вместо или в дополнении к измеряемым исходным сигналам. Наиболее часто присутствуют функции сложения, вычитания, умножения, деления. Это позволяет, например, вычесть из исследуемого сигнала канала №1 сигнал синхронизации поступающий на канал №2, освобождая, таким образом, исследуемый сигнал от сигналов синхронизации. Или, например, возможно проверить добротность блока аналогового усиления сигнала, вычитая из выходного сигнала входной сигнал. В некоторых современных цифровых осциллографах присутствуют такие математические функции как интегрирование, дифференцирование, извлечение квадратного корня
В современных цифровых осциллографах, а также в некоторых специализированных осциллографах на основе электронно-лучевой трубки, присутствует особый режим синхронизации - телевизионный. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Этот режим позволяет отобразить одну или несколько заданных телевизионных строк из комплексного видеосигнала. В отличие от обычного осциллографа, блок синхронизации которого может стабильно показать только первую за синхроимпульсом строку, на специализированных осциллографах возможно наблюдать любую часть телевизионной картинки. Такие осциллографы обычно применяются на телевизионных и кабельных студиях и позволяют контролировать технические параметры передающей и записывающей аппаратуры.
Современные осциллографы не требуют какой-либо настройки перед использованием, но тем не менее в большинстве осциллографов встроен прибор калибровки (Калибратор). Назначение этого прибора - формировать контрольный сигнал с заведомо известными и стабильными параметрами. Обычно такой сигнал имеет форму прямоугольных импульсов с амплитудой 1 Вольт, частотой 1кГц и скважностью 50% (параметры обычно указаны рядом с выходом сигнала калибратора). В любой момент пользователь осциллографа может подключить измерительный щуп прибора к выходу калибратора, и убедиться, что на экране осциллографа виден сигнал с указанными параметрами. В случае, если сигнал отличается от указанного на калибраторе, что скорее характерно для аналоговых осциллографов, то с помощью подстроечной отвертки пользователь может скорректировать входные характеристики щупа или усилители осциллографа таким образом, чтобы сигнал соответствовал данным калибратора. Стоит отметить, что современные цифровые осциллографы не имеют подстроечных элементов по причине использования цифровой обработки сигнала, но имеют автоматическую настройку по калибратору, когда через меню осциллографа вызывается специальная утилита, которая вносит поправочные коэффициенты в математический блок осциллографа и тем самым настраивает осциллограф на корректное отображение сигналов.
Ондограф Госпиталье
Электрический колебательный процесс изначально фиксировался вручную на бумаге. Первые попытки автоматизировать запись были предприняты Жюлем Франсуа Жубером в 1880 году, который предложил пошаговый полуавтоматический метод регистрации сигнала . Развитием метода Жубера стал полностью автоматический ондограф Госпиталье . В 1885 году русский физик Роберт Колли создал осциллометр, а в 1893 году французский физик Андре Блондель изобрел магнитоэлектрический осциллоскоп с бифилярным подвесом .
Подвижные регистрирующие части первых осциллографов обладали большой инерцией и не позволяли фиксировать быстротечные процессы. Этот недостаток был устранен в 1897 году Уильямом Дадделлом, который создал светолучевой осциллограф, использовав в качестве измерительного элемента небольшое легкое зеркальце. Запись производилась на светочувствительную пластину . Вершиной развития этого метода стали в середине XX века многоканальные ленточные осциллографы.
Практически одновременно с Дадделлом Карл Фердинанд Браун использовал для отображения сигнала изобретенный им кинескоп . В 1899 году устройство было доработано Йонатаном Зеннеком, добавившим горизонтальную развертку, что сделало его похожим на современные осциллографы. Кинескоп Брауна в 1930-е годы заменил кинескоп Зворыкина, что сделало устройства на его основе более надежными .
В конце XX века на смену аналоговым устройствам пришли цифровые. Благодаря развитию электроники и появлению быстрых аналого-цифровых преобразователей, к 1990-м годам они заняли доминирующую позицию среди осциллографов.
Как цифровые так и аналоговые осциллографы имеют свои достоинства и недостатки. Постоянное совершенствование цифровых технологий позволяет создавать цифровые приборы более мощными и производительными по сравнению с аналоговыми. В то же время, имея в виду наиболее простые модели цифровых приборов, разница в стоимости постоянно сокращается.
Ниже перечислены достоинства и недостатки цифровых и аналоговых осциллографов.
Достоинства аналоговых осциллографов:
Недостатки аналоговых осциллографов:
Достоинства цифровых осциллографов:
Недостатки цифровых осциллографов:
Логический анализатор
Логический анализатор представляет собой электронный прибор , который фиксирует и отображает множественные сигналы от цифровой системы или цифровой схемы . Логический анализатор может преобразовывать захваченные данные в временные диаграммы , декодирование протокола, трассировки конечного автомата , язык ассемблера или может соотносить сборку с программным обеспечением исходного уровня. Логические анализаторы имеют расширенные возможности запуска и полезны, когда пользователю необходимо увидеть временные отношения между многими сигналами в цифровой системе.
Логический анализатор (англ. Logic Analyzer) — электронный прибор, который может записывать и отображать последовательности цифровых сигналов. Он используется для тестирования и отладки цифровых электронных схем, например, при проектировании компонентов компьютеров и управляющих электронных устройств. В отличие от осциллографов, логические анализаторы имеют значительно больше входов (обычно от 16 до нескольких сотен), но при этом часто способны показывать лишь два уровня сигнала («0») и («1»), к которым иногда добавлено состояние «Z».
Существуют приборы, являющиеся гибридом логических анализаторов и осциллографов, которые позволяют синхронно записывать цифровые и аналоговые сигналы.
Логический анализатор может запускать запись по какому-либо триггеру — специфичному набору некоторых входных линий. В некоторых моделях для анализа полученных записей можно использовать собственные программы.
Крупнейшие производители логических анализаторов: Agilent Technologies, Tektronix, LeCroy
В настоящее время на рынке доступны три различные категории логических анализаторов:
Логический анализатор может запускаться на сложной последовательности цифровых событий, а затем захватывать большое количество цифровых данных из тестируемой системы (SUT).
Когда впервые начали использоваться логические анализаторы, было принято прикреплять несколько сотен «клипов» к цифровой системе. Позже появились специальные разъемы. Развитие зондов логического анализатора привело к общему следу, который поддерживают несколько поставщиков, что обеспечивает дополнительную свободу для конечных пользователей. Внедренная в апреле 2002 года технология без соединителей (определенная несколькими торговыми марками, специфичными для поставщиков: Compression Probing; Soft Touch; D-Max) стала популярной. Эти датчики обеспечивают долговечное, надежное механическое и электрическое соединение между датчиком и печатной платой с нагрузкой менее 0,5-0,7 пФ на сигнал.
Как только датчики подключены, пользователь программирует анализатор с именами каждого сигнала и может сгруппировать несколько сигналов вместе для облегчения манипуляции. Затем выбирается режим захвата, либо режим «синхронизации», когда входные сигналы дискретизируются с регулярными интервалами на основе внутреннего или внешнего источника тактовых импульсов, либо режим «состояния», где один или несколько сигналов определяются как «тактовые импульсы». ", и данные берутся по нарастающему или падающему фронту этих часов, необязательно используя другие сигналы для определения этих часов.
После выбора режима необходимо установить условие запуска . Условие запуска может варьироваться от простого (например, запуск по нарастающему или падающему фронту одиночного сигнала) до очень сложного (например, настройка анализатора для декодирования более высоких уровней стека TCP / IP и запуск по определенному HTTP-пакету). ).
В этот момент пользователь устанавливает анализатор в режим «работы», либо запускает один раз, либо повторно запускает.
После сбора данных их можно отобразить несколькими способами: от простого (отображение сигналов или списков состояний) до сложного (отображение трафика декодированного протокола Ethernet). Некоторые анализаторы также могут работать в режиме «сравнения», где они сравнивают каждый захваченный набор данных с ранее записанным набором данных и останавливают захват или визуально уведомляют оператора, когда этот набор данных либо совпадает, либо нет. Это полезно для долгосрочного эмпирического тестирования. Недавние анализаторы могут даже быть настроены на отправку копии тестовых данных по электронной почте инженеру при успешном срабатывании.
Многие цифровые конструкции, в том числе микросхемы , моделируются для обнаружения дефектов до того, как устройство будет построено. Симуляция обычно обеспечивает отображение логического анализа. Часто сложная дискретная логика проверяется путем моделирования входных данных и проверки выходных данных с использованием сканирования границ . Логические анализаторы могут выявлять аппаратные дефекты, которые не обнаружены при моделировании. Эти проблемы обычно слишком сложны для моделирования при моделировании или слишком трудоемки для моделирования и часто пересекают несколько областей синхронизации.
Программируемые в полевых условиях вентильные матрицы стали общей точкой измерения для логических анализаторов, а также используются для отладки логической схемы.
С появлением цифровых вычислений и интегральных схем в 1960-х годах стали возникать новые и сложные проблемы, с которыми у осциллографов возникали проблемы. Впервые в истории вычислений стало необходимым одновременно просматривать большое количество сигналов. Ранние решения пытались объединить аппаратные средства от нескольких осциллографов в один пакет, но беспорядок на экране, отсутствие определенной интерпретации данных, а также ограничения зондирования делали это решение исключительно пригодным для использования.
Логический анализатор HP 5000A, представленный в октябрьском выпуске журнала Hewlett-Packard, был, вероятно, первым коммерчески доступным прибором, получившим название «Логический анализатор». Тем не менее, HP 5000A был ограничен двумя каналами и представлял информацию с помощью двух рядов из 32 светодиодов . Первым по-настоящему параллельным инструментом был двенадцатиканальный HP 1601L, он был подключаемым модулем для мейнфреймов осциллографов серии 180 и использовал экран осциллографа для представления 16 рядов 12-битных слов как 1 и 0. Он был представлен в январе 1974 года в журнале Hewlett-Packard.
Осциллографы со смешанным сигналом объединяют функциональность цифрового запоминающего осциллографа с логическим анализатором. Некоторые из них включают в себя возможность одновременного просмотра аналоговых и цифровых сигналов, а также запуск цифровых или аналоговых сигналов и захват других. Некоторые ограничения осциллографов со смешанным сигналом заключаются в том, что они не собирают данные в режиме состояния, имеют ограниченное число каналов и не обеспечивают аналитической глубины и понимания логического анализатора.
Анализа́тор спе́ктра — прибор для наблюдения и измерения относительного распределения энергии электрических (электромагнитных) колебаний в полосе частот.
Анализатор спектра позволяет определить амплитуду и частоту спектральных компонентов, входящих в состав анализируемого процесса. Важнейшей его характеристикой является разрешающая способность: наименьший интервал
по частоте между двумя спектральными линиями, которые еще разделяются анализатором спектра. Анализатор спектра может дать истинный спектр только тогда, когда анализируемое колебание 
периодично, либо существует только в пределах интервала 
. При анализе длительностей процессов анализатор спектра дает не истинный спектр
,
а его оценку:
,
зависящую от времени включения 
и времени анализа {\displaystyle T}. Так как спектр колебания может в общем случае изменяться во времени, то оценка 
дает т. н. текущий спектр.
НЧ анализаторы бывают параллельного и последовательного типа (чаще параллельного) и предназначены для работы в диапазонах частот от нескольких герц до десятков — сотен килогерц. Используются в акустике, например, при исследовании характеристик шума, при разработке и обслуживании аудиоаппаратуры и в других целях. Анализаторы, используемые для контроля качества питающей электросети, иначе называются анализаторами гармоник.
Анализатор спектра FSL производства компании Rohde & Schwarz
Большинство радиочастотных анализаторов являются широкополосными, позволяют работать в полосе от нескольких килогерц до единиц — сотен гигагерц, как правило, это анализаторы последовательного типа. Применяются для анализа свойств радиосигналов, для исследования характеристик радиоустройств.
Самую подробную информацию о принципах построения современных радиочастотных анализаторов и их метрологических характеристиках можно найти в брошюрах "Основы спектрального анализа Application Note 150" компании Agilent Technologies и "Основы спектрального анализа. Раушер" компании Rohde & Schwarz.
Анализаторы последовательного типа являются наиболее распространенным видом анализаторов для исследования радиосигналов, принцип их действия состоит в сканировании полосы частот с помощью перестраиваемого гетеродина. Составляющие спектра последовательно переносятся на промежуточную частоту. Перестройка частоты гетеродина эквивалентна перемещению спектра исследуемого сигнала. Селективный УПЧ последовательно выделяет составляющие спектра, и, благодаря синхронной развертке осциллографического индикатора, отклики каждой спектральной составляющей последовательно воспроизводятся на его экране.
Анализаторы параллельного типа содержат набор идентичных узкополосных фильтров (высокодобротных резонаторов), каждый из которых настроен на определенную частоту (в области низкочастотных измерений фильтры могут иметь одинаковой не абсолютную полосу пропускания, а относительный частотный интервал, например, «третьоктавные фильтры»). При одновременном воздействии исследуемого сигнала на все фильтры каждый из них выделяет соответствующую его настройке составляющую спектра. Параллельный анализатор спектра имеет перед последовательным преимущество в скорости анализа, однако уступает ему в простоте.
Цифровые анализаторы могут быть построены двумя способами. В первом случае это обычный анализатор последовательного типа, в котором измерительная информация, полученная методом сканирования полосы частот с помощью гетеродина, оцифровывается с помощью АЦП и, далее, обрабатывается цифровым методом. Во втором случае реализуется цифровой эквивалент параллельного типа в виде ДПФ-анализатора, который вычисляет спектр с помощью алгоритмов дискретного преобразования Фурье (ДПФ). По сравнению с последовательными цифровые параллельные ДПФ-анализаторы обладают определенными преимуществами: более высоким разрешением и скоростью работы, возможностью анализа импульсных и однократных сигналов. Они способны вычислять не только амплитудный, но и фазовый спектры, а также одновременно представлять сигналы во временной и частотной областях. К сожалению, параллельные ДПФ-анализаторы из-за ограниченных возможностей аналого-цифровых преобразователей (АЦП) работают только на относительно низких частотах.
Корпорация Tektronix создала цифровые анализаторы спектра реального времени. Они позволяют отслеживать в реальном масштабе времени быстрые изменения спектра, которые используются в некоторых видах современных коммуникационных систем. При этом, наряду с обычными спектрами, приборы позволяют строить спектрограммы, которые представляют собой множество спектров, представленных в различные моменты времени. Кроме того в приборах применена технология «цифрового фосфора», позволяющая на определенное время запоминать спектры и наглядно отслеживать их изменения во времени.
Компания Rohde-Schwarz также производит анализаторы спектра в реальном масштабе времени, в которых дополнительно реализован режим синхронизации по частотной маске (селективный запуск). В данном режиме анализатор спектра запускается и производит измерения, если спектр исследуемого сигнала в полосе анализа параллельного БПФ-анализатора на базе АЦП отвечает заданным условиям, например один из спектральных компонентов на заданной частоте превышает установленный уровень. Этот режим полезен при наблюдении спектров сигналов в беспроводной связи, когда возможно выделить необходимые для изучения несущие или пилот-сигналы.
Анализаторы оптического спектра строятся на основе дифракционной решетки, интерферометров Майкельсона, Фабри-Перо и других интерференционных схем. В настоящее время, благодаря высокой технологичности, наибольшее распространение получили анализаторы, использующие дифракционную решетку, и только тогда, когда их разрешающая способность оказывается недостаточной, используются более дорогостоящие интерферометрические методы измерений спектра.
Анализ оптического спектра в связи с развитием технологии телекоммуникаций становится одним из важнейших видов измерений в современных волоконно-оптических системах связи. Необходимость данного вида измерений в первую очередь связана с контролем спектра источников оптического излучения, а также определением степени влияния спектральных составляющих на параметры волоконно-оптических компонентов и передачу данных по волоконно-оптическим линиям связи. При этом одним из существенных факторов ограничивающих ширину полосы пропускания высокоскоростных линий связи в настоящее время становится хроматическая дисперсия оптического волокна, которая определяется шириной спектра источника излучения и проявляется в увеличении длительности передаваемого импульса по мере его распространения по оптическому волокну, что так же требует анализа оптического спектра. Кроме этого введение в линии связи волоконно-оптических усилителей, в частности EDFA (эрбиевых усилителей) и развитие технологии WDM (мультиплексирования по длине волны) в телекоммуникациях, определяют анализ оптического спектра в процессе инсталляции и эксплуатации волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) как наиболее актуальный вид измерений.
Не успели в наш обиход войти осциллографы смешанных сигналов, как в ушедшем 2011 году корпорация Tektronix — лидер мировой осциллографии — объявила о выпуске нового революционного продукта — осциллографа смешанных сигналов со встроенными, вполне полноценными анализаторами спектра радиочастот. Новая серия приборов получила обозначение MDO4000 и дополняет хорошо зарекомендовавшие себя осциллографы DPO/MSO4000 корпорации Tektronix с закрытой архитектурой. 14 декабря 2011 г. на конкурсе Elektra European Electronics Industry Awards (Великобритания) новый прибор стал победителем в номинации «Лучший продукт года» среди контрольно-измерительного оборудования. Эта награда предназначалась модели, достойной звания самой интересной новинки среди контрольно-измерительного оборудования за прошедший год. Статья подробно знакомит читателей с возможностями новых комбинированных приборов.
Название серии MDO происходит от слов Multi-Domain Oscilloscope , то есть осциллографы, работающие в разных областях определения сигналов. Сейчас их три (рис. 1а):
Рис. 1. Три области определения и измерения сигналов: а) блок-схема современного модуля беспроводного передатчика; б) временная и частотная области сигнала
Всего лет десять тому назад в каждой из этих областей применялись отдельные приборы — осциллографы, логические анализаторы и анализаторы спектра. Все это были сложные, дорогие, довольно большие и, как правило, цифровые приборы. Они изрядно загромождали рабочий стол инженеров и ученых, требовали немалых затрат на приобретение и обслуживание. Чтобы использовать их в работе, нужно было дополнительно пройти специальный курс обучения.
Работу в каждой области можно рассматривать как меру или координату в измерениях. Работа в трех областях придает измерениям трехмерность, которую, разумеется, не следует прямо отождествлять с чисто геометрическими представлениями.Такая трехмерность представления сигналов осциллографами класса MDO открывает новые возможности в получении разнообразной информации о сигналах с учетом конкретных областей их применения. Например, сигналы обычных импульсных устройств определены во временной аналоговой области, цифровые и импульсные сигналы — во временной цифровой области, а сигналы различных радиотехнических и связных устройств — в частотной области. Теперь их все можно исследовать одним прибором серии MDO4000.
В серию осциллографов MDO входит четыре модели (табл. 1). Приборы поставляются во многие страны, включая Россию. Их описание есть и на русском языке , его объем — 251 страница.
Таблица 1. Основные параметры осциллографов — анализаторов спектра серии MDO4000
| Модель | Число аналоговых каналов | Полоса частот аналоговых каналов, ГГц | Частота дискретизации аналоговых каналов, Гвыборок/с | Число цифровых каналов | Частота дискретизации цифровых каналов/MagniVu, Гвыборок/с | Диапазон рабочих частот |
| MDO4054-3 | 4 | 0,5 | 2,5 | 16 | 0,5/16,5 | 50 кГц...3 ГГц |
| MDO4054-6 | 50 кГц...6 ГГц | |||||
| MDO4104-3 | 1 | 5 | 50 кГц...3 ГГц | |||
| MDO4104-6 | 50 кГц...6 ГГц |
Примечание. MagniVu — частота дискретизации цифровых каналов, увеличенная за счет запатентованной Tektronix технологии (при работе с повышенным временным разрешением — до 60 пс).
Внешний вид приборов новой серии показан на рис. 2а. Они напоминают приборы серий DPO4000 и MSO4000 (осциллографы смешанных сигналов).
Рис. 2. Осциллограф MDO4000: а) внешний вид; б) вид спереди; в) вид сзади; г) вид сбоку
Внешний вид приборов спереди показан на рис. 2б. Левую половину передней панели занимает экран прибора. Справа от него и снизу находятся кнопки меню. Под нижними кнопками расположены разъемы USB, группа кнопок и разъем для подключения пробников цифровых и логических сигналов. Другую половину занимает рабочая панель с органами управления. На нее можно установить сменную накладку с надписями на других, кроме английского, языках: например, на русском языке при поставке приборов в Россию и страны СНГ. На передней панели видна сдвоенная ручка Wave Inspector для ручной и автоматической прокрутки осциллограмм. В нижней части панели расположены органы управления четырьмя аналоговыми каналами (их входы обозначены цифрами от 1 до 4) и дополнительный радиочастотный вход RF анализатора спектра.
Вид прибора сзади показан на рис. 2в. В центре задней панели расположено гнездо для подключения защитного тросика. Снизу расположены (слева направо): разъем AUX Out, разъем выхода опорного генератора (10 МГц), разъем выхода для подключения внешнего дисплея, разъем для подключения к локальной сети, разъемы универсальной последовательной шины USB и разъем для подключения сетевого кабеля.
Вид прибора сбоку изображен на рис. 2г. Ничего необычного здесь нет. Разве что стоит отметить гнездо «земли» для антистатического браслета.
На рис. 3 приведена функциональная схема упрощенной аналоговой части прибора. Она, как и у осциллографа DPO/MSO4000, содержит четыре аналоговых входа для сигналов, исследуемых осциллографической частью прибора. А под ними расположен новый канал анализатора спектра радиочастот.
Рис. 3. Упрощенная аналоговая часть осциллографа MDO4000
Осциллограф комплектуется цифровым 16-канальным пробником и четырьмя аналоговыми пассивными пробниками. Отдельно можно приобрести и активные, дифференциальные, токовые, высоковольтные и другие пробники. На рис. 4 осциллограф показан с подключенными к нему пробниками. А на рис. 5 — с подключенным пробником радиоканала RF. Все каналы можно подключать совместно.
Рис. 4. Осциллограф MDO4000 с пробниками цифровых и обычных аналоговых сигналов
Рис. 5. Осциллограф MDO4000 с RF пробником анализатора спектра
Типичный вид экрана осциллографа представлен на рис. 6. Экран состоит из двух частей. В верхней части отображаются обычные осциллограммы и логические диаграммы, а в нижней части — спектр и спектрограммы.
Рис. 6. Типичный вид экрана осциллографа MDO4000
При работе осциллографической части прибора он имеет возможности, присущие описанным в возможностям осциллографов DPO/MSO4000. Стоит напомнить, что это лучшие из осциллографов корпорации Tektronix с закрытой архитектурой. Благодаря специальной памяти прибор имеет свойство послесвечения — цифрового фосфора. Это позволяет наблюдать осциллограммы сигналов с редкими аномалиями сигналов — глюками (рис. 7). При этом чем реже повторяются глюки, тем менее яркими выводятся их осциллограммы. Тем не менее, будучи запоминающим осциллографом, прибор фиксирует даже одиночные глюки. На рис. 7 показано, что при желании осциллограмму можно развернуть на весь экран.
Рис. 7. Осциллограмма импульса с глюками, иллюстрирующая действие цифрового фосфора
Осциллографическая часть прибора позволяет наблюдать осциллограммы сигналов с сильной временной нестабильностью — джиттером. Пример наблюдения быстрых перепадов с сильным временным дрожанием (джиттером) дан на рис. 8. В верхней части экрана показано построение микрогистограмм для оценки статистических параметров джиттера. В нижней части экрана приведена таблица параметров джиттера. Так же выводится и таблица результатов автоматических измерений, выполняемых осциллографом. При необходимости можно вывести опорные и расчетные осциллограммы.
Рис. 8. Осциллограмма перепадов напряжения с сильным джиттером и ее контроль (сверху) с помощью микрогистограмм
В правом верхнем углу передней панели есть два отсека для встраиваемых модулей программного обеспечения осциллографа. Они поставляются и приобретаются отдельно. Есть модули для анализа джиттера, исследования энергетических устройств и источников электропитания, тестирования параллельных и последовательных шин различного типа, телевизионных устройств высокого разрешения и др.
Наличие в составе осциллографов серии MDO4000 анализатора спектра радиочастот — главная особенность этих приборов. Тут уместно отметить, что функции программного построения спектра осциллограмм есть ныне даже в простых цифровых осциллографах. У некоторых, в частности DPO/MSO4000, они реализованы очень хорошо. Особенно хороши они в низкочастотной области (сигналы с частотами звукового диапазона и промышленной сети переменного тока), недоступной многим анализаторам спектра радиочастот. Так в чем же преимущества MDO4000?
Основное преимущество в том, что MDO4000 содержит канал вполне полноценного анализатора спектра с отдельным радиочастотным входом RF. Сравнение анализатора спектра MSO4000 с программным анализатором спектра обычного цифрового запоминающего осциллографа (ЦЗО) и массового анализатора спектра дано в таблице 2. Сразу отметим, что высококачественные анализаторы спектра с полосой частот в десятки и даже сотни ГГц [4, 5], конечно, намного превосходят по своим характеристикам MDO4000, и сравнение с ними просто лишено смысла. Это все равно, что сравнивать «жигули» с огромным карьерным самосвалом.
Таблица 2. Сравнение MDO4000 c ЦЗО и массовым анализатором спектра по основным параметрам
| Параметр | MDO4000 | ЦЗО | Анализатор спектра — самостоятельный прибор |
| Область частот | 50 кГц...6 ГГц | DC…3,5 ГГц | 100 кГц…3 ГГц |
| Шум, дБс | –60...–50 | –45 | –60…–40 |
| Остаточный шум, дБм | –90...–80 | –70 | –90...–70 |
| DANL, дБм/Гц | –152 | –125 | –123 |
Из этих данных можно заключить, что анализатор спектра осциллографа MDO4000 занимает среднее положение между обычными ЦЗО и массовыми анализаторами спектра. Приборы имеют уникально широкую полосу захвата спектра — более 12 ГГц! И позволяют анализировать большинство радиочастотных устройств с частотами сигналов до 3 и даже 6 ГГц. Но низкочастотная граница спектра у них довольно велика — 50 кГц.
Поскольку между разными областями анализа обычно существует корреляция по времени, можно производить точные измерения временных интервалов, чтобы определить значения времени задержки и ожидания между событиями, оценивать время прохождения команд и изменения радиочастотного спектра. Например, просмотр спектра при включении ГУН с ФАПЧ либо измерение переходных характеристик при скачкообразной перестройке частоты РЧ-сигнала — теперь достаточно простые задачи. Определение источника нерегулярных, аппаратно-зависимых электромагнитных помех никогда не было таким простым, благодаря способности MDO4000 обеспечить полное исследование системы с временной корреляцией в обеих областях, что просто невозможно осуществить с помощью другой современной контрольно-измерительной аппаратуры.
Внешне отличие новых приборов от предшествующих серий осциллографов DPO/MSO4000 проявляется в наличии небольшой панели анализатора спектра, расположенной в правой части передней панели (рис. 3). Над ней расположены разъемы для подключения программных модулей анализа джиттера, последовательных шин, источников электропитания и т. д. На рис. 9 показана панель анализатора спектра с набором дополнительных меню, которые создают ее кнопки. Панель имеет также цифровые кнопки, которые служат для набора значений частот и других параметров анализатора спектра.
Рис. 9. Панель анализатора спектра MDO4000 и относящиеся к ней меню
Совместное представление осциллограмм и спектров полезно не всегда. Но часто оно позволяет оценивать работу сложных систем с различными сигналами в комплексе, отслеживая изменения тех или иных сигналов во времени. Для примера на рис. 10 представлены данные о работе синтезатора синусоидального сигнала. Верхние осциллограммы отражают переходные режимы синтезатора, а спектр сигнала внизу дает частотное представление сигнала. На нем, в частности, видно, что формируется амплитудно-модулированный сигнал с двумя боковыми полосами, примыкающими к линии спектра несущей частоты.
Рис. 10. Пример представления осциллограмм и спектра
Перемещая область наблюдения спектра, можно вывести различные его составляющие (пример на рис. 11). Установки анализа спектра в осциллографах DPO/MSO4000 не являются самостоятельными и увязаны с установками осциллограмм. Но в DPO4000 этого недостатка нет: он имеет установки, типичные для специализированных анализаторов спектра. Например, область исследуемых частот можно задать начальной и конечной частотами или центральной частотой и диапазоном частот. Есть и другие установки, привычные для специальных анализаторов спектра.
Рис. 11. Наблюдение за изменением спектра
Второй пример такого рода дан на рис. 12. Здесь уже исследуется другой сложный сигнал, и спектр (на рис. 12 внизу) имеет иной вид. Область сигнала, для которой строится спектр, выделяется характерной жирной чертой под осциллограммами сигнала.
Рис. 12. Изменение времени спектрального анализа
Пример одновременного построения осциллограммы цифрового сигнала и спектра показан на рис. 13. Спектр строится для сигнала, поданного на вход RF. О соответствии спектра тому или иному сигналу можно судить по цвету линий сигнала и спектра.
Рис. 13. Пример наблюдения одновременно цифрового сигнала и спектра
При необходимости детального изучения спектра можно под его представление выделить все окно и рассматривать спектр максимально детально. Пример такого представления спектра показан на рис. 14.
Рис. 14. Пример наблюдения спектра в расширенном окне
В технике спектрометрии принято обозначать различные линии или пики спектров маркерами с указанием их частоты и уровня. Пример такого указания для одной линии спектра дан на рис. 14, а на рис. 15 показано применение маркеров для обозначения нескольких линий спектра.
Рис. 15. Пример спектра с маркерами в верхней части окна спектра
Анализатор спектра MDO4000 обладает очень эффективным средством усреднения (Average) множества спектров. Это особенно полезно для очистки спектров от шумов, импульсных и высокочастотных помех. Эффективность этого средства можно видеть на рис. 16. Здесь усредненный спектр показан линией белого цвета. Нередко усреднение позволяет четко выделить короткие пики спектра небольшой высоты, которые могут маскироваться шумами. Впрочем, не стоит забывать, что усреднение увеличивает общее время построения спектров.
Рис. 16. Пример операции усреднения спектра
Помимо усреднения, при построении спектров используются и другие операции, например фиксация максимума и минимума спектра. Действие этих операций демонстрирует рис. 17. Меню операций показано в правой части окна на рис. 17.
Рис. 17. Примеры операций и меню операций спектра
В осциллографах — анализаторах спектра MDO4000 — применяется оконное быстрое преобразование Фурье (БПФ, или FFT). При этом вид пиков спектра сильно зависит от вида применяемого окна. Для примера на рис. 18 показано окно Кайзера, построенное в линейном и в логарифмическом масштабах по вертикали. Такие масштабы характерны и для построения спектров в целом.
Рис. 18. Пример окна Кайзера в линейном и логарифмическом масштабах по вертикали
В рассматриваемых приборах можно задать окна различного типа. Пример вывода RBW (полосы частот разрешения) и типа окна (Window) при построении спектра показан на рис. 19. Обратите внимание, что выбрать RBW можно как вручную (с помощью панели цифровых кнопок), так и в автоматическом режиме.
Рис. 19. Пример выбора RBW и типа окна при построении спектра
В таблице 3 приведены параметры возможных типов окон, применяемых при проведении спектрального анализа с помощью осциллографов — анализаторов спектра MDO4000.
Таблица 3. Виды окон спектрального анализа
| Окно | Window-фактор | Время анализа, мкс |
| Kaiser (по умолчанию) | 2,23 | 223 |
| Rectangular | 0,89 | 89 |
| Hamming | 1,3 | 130 |
| Hanning | 1,44 | 144 |
| Blackman-Harris | 1,9 | 190 |
| Flat-Top | 3,77 | 377 |
Одним из мощных средств исследования спектров являются спектрограммы. Они строятся в плоскости время-частота с представлением уровня спектра цветом. Для этого используется быстрое оконное преобразование Фурье. Этот вид спектрального анализа обычно недоступен для простых анализаторов спектра. Но в DMO4000 он введен (рис. 20).
Рис. 20. Пример вывода окна спектрограммы
При необходимости окно спектрограммы может быть расширено и выведено одновременно с заданным участком спектра. Такой случай показан на рис. 21.
Рис. 21. Окна спектрограммы (сверху) и спектра (снизу)
Нельзя не упомянуть еще одну важную возможность анализатора спектра осциллографов MDO4000 — просмотр спектров отдельных каналов в многоканальных системах связи. Ограничимся примером, представленным на рис. 22. Здесь показаны спектры в трех каналах — среднем с большим уровнем сигнала и соседних с малым уровнем сигнала.
Рис. 22. Пример просмотра спектра в отдельном канале многоканальной системы
Для повышения точности спектрального анализа в многоканальных системах также используется усреднение множества спектров. Спектр, построенный с усреднением, на рис. 22 представлен белой кривой.
Осциллограф DMO позволяет наблюдать разнообразные временные зависимости, например амплитуды (сноска 1 на рис. 23), частоты (сноска 2 на рис. 23) и фазы (сноска 3 на рис. 23). Некоторые из них сильно засорены шумами, например, это характерно для зависимости фазы от времени (рис. 23). Шумы приводят к тому, что некоторые зависимости могут содержать хаотические участки, которые желательно убрать. Это особенно характерно для зависимостей фазы от частоты. Для выделения нужных зависимостей и удаления ненужных предусмотрена операция выделения нужного участка зависимостей и подавления шумов вне этого участка (рис. 24).
Рис. 23. Наблюдение разных временных зависимостей и спектра сигнала на входе RF
Рис. 24. Пример выделения участка зависимости фазы от времени и подавления шума за пределами выделенного участка: а) шумоподавление отключено; б) шумоподавление включено
Осциллографы серии MDO4000 компании Tektronix — первые в мире комбинированные приборы, объединившие в себе функции обычных цифровых запоминающих осциллографов, анализаторов цифровых и логических сигналов и анализаторов спектра радиочастот. О новизне разработки говорит подача 26 патентов, которые в настоящее время находятся на рассмотрении. Новые приборы имеют обширные области применения, в частности, позволяют исследовать сложные системы с различными видами сигналов, коррелированными во времени .
Пожалуйста, пиши комментарии, если ты обнаружил что-то неправильное или если ты желаешь поделиться дополнительной информацией про средства диагностики Надеюсь, что теперь ты понял что такое средства диагностики , средства контроля радиоэлектронной техники, осциллограф, логический анализатор, анализатор спектра и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Комментарии
Оставить комментарий
Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Термины: Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры