引言
MDO能夠查看時(shí)間相關(guān)的信號(hào)，幫助設(shè)計(jì)人員高效診斷和測試電源和其它噪聲影響。它能夠確認(rèn)正確設(shè)置發(fā)送到無線電的數(shù)據(jù)命令，并能夠檢查來自發(fā)射機(jī)和其它電路的雜散輻射。它可以用來測量高達(dá)6 GHz的RF信號(hào)，另外還可以通過時(shí)間相關(guān)的采集，查看來自開關(guān)電源和數(shù)字電路的低頻噪聲。
在把無線電芯片或模塊集成到典型的嵌入式系統(tǒng)中時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須面臨的一項(xiàng)常見任務(wù)是追蹤和消除噪聲和雜散信號(hào)。潛在的噪聲來源包括：開關(guān)電源、來自系統(tǒng)其它部分的數(shù)字噪聲、以及外部噪聲來源。在考慮噪聲時(shí)，還應(yīng)考慮無線電產(chǎn)生的任何可能的干擾，這是避免干擾其它無線電及滿足法規(guī)要求的一項(xiàng)重要考慮因素。
查找噪聲來源一直不是一件輕松的事情。但是，新增的無線技術(shù)進(jìn)一步提高了嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜程度，設(shè)計(jì)人員在跟蹤噪聲來源方面面臨著更大的障礙。我們必須面對(duì)這個(gè)現(xiàn)實(shí)，即無線技術(shù)無處不在。據(jù)估算，目前使用的無線設(shè)備已經(jīng)超過10億臺(tái)，30%的嵌入式設(shè)計(jì)現(xiàn)在包括無線功能，而且這一數(shù)字每天都在持續(xù)增長。
在嵌入式系統(tǒng)中增加無線功能時(shí)，在集成中一般會(huì)遇到許多問題。對(duì)電池供電系統(tǒng)，一般使用開關(guān)穩(wěn)壓器，以最低的成本實(shí)現(xiàn)最高的實(shí)用效率。電源輸出功率也經(jīng)常是一個(gè)問題。這要求使用高開關(guān)頻率，使輸出濾波的規(guī)格和要求達(dá)到最小。這些電源在輸出電壓上通常有紋波，其可能會(huì)顯示在RF發(fā)射機(jī)輸出上，特別是在負(fù)荷下或在電池電量不足時(shí)。為避免這種情況，可能需要額外的電源濾波，以避免無線電信號(hào)不想要的損傷，盡管這會(huì)導(dǎo)致不希望的成本或功率。
無線電芯片或模塊的硬件電路和軟件配置可能會(huì)影響發(fā)送的信號(hào)質(zhì)量。如果設(shè)置和過濾不當(dāng)，無線電可能會(huì)給其它無線電系統(tǒng)帶來干擾，或不能滿足相應(yīng)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。某些無線電系統(tǒng)需要信道濾波器、RF表面聲波和其它成本相對(duì)較高的濾波器，以滿足信道外和帶外輻射的法規(guī)要求。
作為嵌入式設(shè)計(jì)人員首選的工具，示波器是單純?yōu)檫M(jìn)行時(shí)域測量而優(yōu)化的。MSO (混合信號(hào)示波器)可以同時(shí)測量模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，但使用示波器很難在RF載波上有效測量RF信號(hào)。另外很難把時(shí)域和頻域中的事件充分關(guān)聯(lián)起來，而這對(duì)查找系統(tǒng)級(jí)問題至關(guān)重要。
盡管頻譜分析儀可以在頻域中進(jìn)行測量，但對(duì)大多數(shù)嵌入式設(shè)計(jì)人員來說，頻譜分析儀并不是首選的工具。使用頻譜分析儀在系統(tǒng)其余地方進(jìn)行時(shí)間相關(guān)測量幾乎是不可能的。
在本文中，我們將考察使用一種稱為混合域示波器或MDO的新型儀器查找噪聲來源的技巧和技術(shù)。泰克最近推出了世界上第一臺(tái)MDO，本文中的實(shí)例就基于MDO4000系列。該示波器擁有獨(dú)特的功能，可以同時(shí)顯示4個(gè)模擬信號(hào)、16個(gè)數(shù)字波形、最多4條解碼的串行總線和/或并行總線及1個(gè)RF信號(hào)。所有這些信號(hào)都時(shí)間相關(guān)，顯示控制信號(hào)對(duì)模擬域和RF域的影響。
在深入了解使用MDO的操作實(shí)例之前，我們首先回顧一下這一示波器背后的部分主要概念。混合域示波器在查找噪聲來源中的主要價(jià)值，是它能夠在兩個(gè)域(時(shí)域和頻域)中進(jìn)行時(shí)間相關(guān)測量。此外，它可以在多個(gè)模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)和RF信號(hào)中進(jìn)行這些測量。
所謂時(shí)間相關(guān)，是指MDO能夠測量所有輸入之間的定時(shí)關(guān)系。例如，它可以測量控制信號(hào)與無線電傳輸之開始之間的時(shí)間，測量發(fā)送的無線電信號(hào)的上升時(shí)間，或測量無線數(shù)據(jù)流中的多個(gè)符號(hào)之間的時(shí)間。可以分析某種設(shè)備狀態(tài)變化期間的電源電壓暫降，并與對(duì)RF信號(hào)的影響相關(guān)。時(shí)間相關(guān)對(duì)了解整個(gè)系統(tǒng)操作或因果關(guān)系非常重要。
時(shí)域信號(hào)是最好用幅度隨時(shí)間變化觀察的信號(hào)，這些信號(hào)在傳統(tǒng)上使用示波器測量。用幅度隨時(shí)間變化觀察信號(hào)有助于回答下面這些問題：“電源真的是DC嗎？”“這個(gè)數(shù)字信號(hào)的建立時(shí)間是否充足？”“我的RF信號(hào)打開了么？”“目前正在通過這條有線總線傳送哪些信息？”時(shí)域信號(hào)不限于模擬輸入。觀看RF幅度、頻率和相位隨時(shí)間變化可以研究RF信號(hào)簡單的模擬調(diào)制特點(diǎn)、啟動(dòng)特點(diǎn)和穩(wěn)定特點(diǎn)。
頻域信號(hào)則是最好用幅度隨頻率變化觀察的信號(hào)，這些信號(hào)在傳統(tǒng)上使用頻譜分析儀測量。用幅度隨頻率變化觀察信號(hào)有助于回答下面這些問題：“發(fā)送的這個(gè)RF信號(hào)是否位于分配的頻譜范圍內(nèi)？”“這個(gè)信號(hào)上的諧波失真是否會(huì)導(dǎo)致設(shè)備問題？”“這個(gè)頻段中是否存在任何信號(hào)？”
應(yīng)用實(shí)例：帶有開關(guān)電源、具有無線功能的嵌入式系統(tǒng)http://www.iianews.com/ca/_01-ABC00000000000190371.shtml</font
