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电子测量第7章


2、所显示的频
率特性曲线为被
测系统的动态频
率特性,它将随
扫频速度的变化
而变化。
其中:K= /
= d f / d t — 扫频速度
系统频率特性的多频测量
点频测量 ——
素数正弦波多频信号
可 得到被测系 统的静态频率特性, 但测量过程繁琐;
扫频测量 ——
可得到被测系统 的幅频特性曲线,但 不唯一;
动态分辨力 B d —— 动态幅 频特性曲线的3dB带宽;
B d 与扫频速度有关,扫速越 快, B d 越宽,分辨力越 差。 且有:B d > B q 。
扫频宽度和分析时间 —— 频谱仪在完成一次测量分析过程中所能 显示的频率范围和所需的时间,即一次扫描正程的时间。两者 之比就是扫频速度。
信号的失真度测量——失真度测量仪
失真度的定义: 当失真度较小时 的定义:
K0
M
v
2 m
M 2
v1
K
100%
M
vm2
m 2 100% M
v
2 m
m 1
总谐波和噪声失真测量仪的原理框图
作业:
在频率响应的测量中, 素数多频测量法和白噪声 测量法的利弊各是什么?
作业: P196 7 - 1 ,7 - 4
ห้องสมุดไป่ตู้
•每路存储深度: 32Kbits
•输入阻抗:
1MΩ
•输入信号范围: 0~5V
•触发电压:
TTL/CMOS
•硬件滤波:
2级
•触发位置设置: 支持(可以随意设置触发位置,以观察触发前数据)
•逻辑笔功能:
支持
LA1024逻辑分析仪—— 主画面
测试目标电路板
LA1024逻辑分析仪—— 定义窗口
名称只能使用0~9,A~Z,a~z,空格,_(下划线)来命名


TTL

ECL
CMOS

同步采样:用被测系统的时钟进行采样,用于对数据进行状态分析
作业2:
一、设计一个频率合成器,要求其输出频率值为 16.97MHz,基准频率源为一个1MHz的石英晶体 振荡器(要求倍频、分频的N不得大于100)。
二、试求下图所示频率合成器的输出频率值
及其准确度。
f2 =5MHz 8
观察窗口宽度: 逻辑分析仪存储深度
逻辑分析仪 —— 灵活多样的触发方式
边沿触发:当选择的输入信号发生边沿跳变(上升沿/下降沿/ 双沿)时,产生触发信号进行数据采集。常用于对单个信号的 变化进行触发,如测量读写信号等。
状态触发:当选择输入信号或总线处于特定组合状态时,产生触 发信号进行数据采集。如:8个通道的组合触发条件设为: “011010X1” 则:该8个通道中出现数据:01101001 或01101011 时均触发。常用于对某个特定的数据进行触发, 如测量总线上的输出数据等。
频域测量的基本方法: 正弦频率测量技术与频谱(窄带滤波)测 量技术。
系统频率特性的点频测量
不断改变输入正弦波信号的频率,并分别测量各个频率激 励下的输出幅值,从而得到被测电路的(点频)幅频特性。
可直接测量,也可采用比较测量法测量。
系统频率特性的扫频测量
特点:
1、可以快速完 成频率特性的测 量,并可将被测 系统的幅频特性 曲线直接显示出 来;
第七章 数据域测量
数据域分析 数据域测量仪器 逻辑分析仪与逻辑分析卡 “逻辑分析仪的应用” 实验要求
数据域分析 —— 基本概念
时域测试 —— 测量、分析电压信号的 波形特征和相关参量。
频域测试 —— 测量、分析电路和信 号的频率特性和频谱。
数据域测试 —— 测量、分析时间和 幅值均离散的数据流 的时序与内容。
7)数据域测量的显示方式也有许多种,如显示数据状态 信息的“状态表显示”、显示数据中时间或时序信息的 “定时图显示”、显示数据中程序流程信息的“反汇编 显示”、显示(以数值形式表示的)数据发生顺序的 “数据序列图形显示”、还有用于显示程序执行顺序和 时间的“映射图显示”与“直方图显示”等。
8)数据域测量的误差和干扰主要是:错码、串码和毛刺 干扰等。
逻辑分析仪 —— 数据获取方式 2:异步采样
特点: 1)用于对数据流
进行时序分析和 时间测量。 2)用逻辑分析仪 内部的时钟进行 采样; 3)可反映数据信 号的时间信息, 如果时钟选择恰 当,所显示的图 形基本上能反映 信号的电平随时 间的变化关系;
逻辑分析仪的时间数据的获取
使用内部时钟 (逻辑分析仪本身)
非线性失真系数: D = V1 / V0 100%
频谱 —— 信号的频域描述
模拟式频谱仪的原理框图
可显示出各频率成分的谱线
扫频外差式频谱仪的原理框图
实际上显示的是窄带滤波器的 动态幅频特性曲线
频谱仪的工作特性
频率分辨力 —— 能够分辨的 最小谱线间隔。直接影响 频谱及其细节的读出
静态分辨力 B q —— 静态幅 频特性曲线的3dB带宽;
升 / 下降时间、非线性失真等; 电路或系统的传输特性、延迟时间、阶跃 / 冲击函数响应、上
升 / 下降速率等。
频域测量所关心的量值:—— 频域测量的任务 电路或系统的幅频特性、相频特性、频带宽度、上 / 下限截止 频率、特征频率等。 信号的频率(成分)、频谱纯度、频谱宽度、幅度及其平坦度、 频率失真等;
状态及边沿触发组合:当选择的输入信号(总线)状态和边沿(上升 沿或下降沿)组合满足条件时,产生触发信号进行数据采样。 常用于对某个特定的数据进行触发,如测量对指定地址的读 写等。
信号宽度触发:当选择的输入信号持续宽度等于一定时间时,产 生触发信号进行数据采集。常用于对某个特定的异常操作进 行触发,如测量对PWM输出的宽度异常和毛刺分析等。
将每个通道采集到的值组合成数据,按采样顺序显示。
反汇编显示
将数据流按照被测CPU指令系统反汇编后显示。
地址(HEX) 数据(HEX) 操作码
操作数
2000 2003 2005 2006 . . .
214220
LD
0604
LD
97
SUB
23
INC
.
.
.
.
.
.
HL,2042 B,04 A HL . . .
LA1024逻辑分析仪—— 触发设置
LA1024逻辑分析仪—— 触发设置
LA1024逻辑分析仪—— 触发设置
LA1024逻辑分析仪—— 触发设置
LA1024逻辑分析仪—— 触发设置
LA1024逻辑分析仪—— 采样时钟设置
LA1024逻辑分析仪—— 时序图画面
LA1024逻辑分析仪—— 多功能测量
状态延时触发:当选择的输入信号处于一定的状态时,延时一段
时间后,产生的触发信号进行数据采集。常用于对某个
特定错误引起的异常进行捕获,如测量数据传输错误而
引起的一系列错误等。
延迟数
跟踪开始
触发字
延迟数
跟踪结束
触发字
数 据 流
数 据 流
数据窗口 (a) 触发开始跟踪加延迟
数据窗口 (b) 触发终止跟踪加延迟
台式逻辑分析仪
便携式逻辑分析仪
卡式逻辑分析仪
外 接 式 逻 辑 分 析 仪
数据域测量仪器 ——逻辑分析仪
逻辑分析仪的组成结构主要包括数据捕获和数据显 示两大部分。
外时钟 内时钟
信号
时钟 选择
信号 输入
采样
数据 存储
门限电平设定
触发 产生
数据捕获
显示
控制
CRT
数据显示
逻辑分析仪 —— 数据获取方式 1:同步采样
数据域测试 —— 特点
1)数据通常是按时间顺序传递的,所以,测量各信 号间时序和逻辑关系是数据域测量的主要任务之一。
2)数据信号通常是由多位(路)组成、多位(路)同 时传输的,所以,数据域测量将要多位(路)同时测 量。
3)数据信号的形式一般都是二进制数字信号,但信息 的形式却是多种多样的,如串行数据、并行数据、总 线数据等等,所以数据域测试要根据数据格式和构成 来捕捉信号中有意义的数据片段。
和一个伪随机窄脉冲发生电路;然后对LA-1024逻辑分析 仪进行各种定义和触发条件设定,最后,进行时序测试和特 殊脉冲波形显示。对所得数据进行分析讨论。
第八章 信号的频域分析与测量
关于频域测量 系统的频率特性测量 信号的频谱测量 信号的失真度测量
关于频域测量
时域测量所关心的量值:—— 时域测量的任务 信号的波形、幅度、频率及其稳定度、初相位、脉冲宽度、上
逻辑分析仪的应用实例
目的: 通过对数字电路进行实际测试,了解数据域测量的特
点和作用,了解逻辑分析仪的原理和使用方法,初步掌握数 据域测量的基本思路和方法。
内容: 1、使用逻辑分析仪测试数字电路的时序与速率。 2、使用逻辑分析仪测量总线数据 3、研究脉冲系列中特殊脉冲宽度的扑捉和测量。
要求: 首先,用数字集成电路设计一个多位系列脉冲发生器
多频测量 ——
既可得到被测 系统的静态频率特性, 又可容易测得被测系 统的频率特性曲线。
利用白噪声的测量技术
系统频率特性的测量方法: 利用白噪声在 0 ~ ∞ Hz 范围内频率分量丰富且功率谱密度
平直的特点,可以实现频率特性的多频测量。 多路通信中交调失真和寄生背景噪声的测量方法:
将白噪声信号加到所有通信信道上,而只将一个信道置于空闲 状态,在接收端,测量这个空闲信道的背景噪声。 系统中非线性失真的噪声测量方法:
逻辑分析仪 —— 灵活多样的触发方式
重复次数触发:当选择的输入(触发)信号等于输入的一定次数 值时,产生触发信号进行数据采集。常用于对某个特定 的操作进行触发,如测量循环程序输出数据。
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