Магазин Gtest(R) предлагает широкую номенклатуру осциллографов на приводимой в самом конце Раздела страничке сайта, а также рекомендуемые приборы и статьи для самообразования 

Идеальной структуры (как и самой разработки) любой электронной экосистемы не существует, но инженеры, обязаны устранять проблемы и недочёты при проектировании электронных устройств по мере того как они (недочёты) обнаруживаются и всё это - чтобы свести к минимуму как ближайшие, так и среднесрочные негативные последствия.  Воспроизведение и устранение упомянутых проблем само по себе может вылиться в полномасштабный проект. Например, что делать, если вы видели доказательства существования той или иной проблемы, но не можете её зафиксировать и в нужное время и нужном месте воспроизвести? Как иллюстрации:  ваша машина вдруг перестала генерировать именно тот звук/тональность, что не давал вам спать по ночам и ради чего вы и приехали к автослесарям на тех. станцию. Или же от того, что вы лично не фиксировали доказательств существования той или иной проблемы, то это не значит, что она (проблема) не существует (например, если я ни разу не видел как искрится электропроводка, что это не значит, что электросеть в моей квартире пребывает в полном порядке). Задействуя надлежащий инструментарий, можно быть уверенным, что очаги проблемного поведения тестируемой системы будут выявлены и устранены. 

В настоящей статье рассказывается о четырех отличных инструментах, прошитых в ПО осциллографов,  которые применяются для отладки электронных/электротехнических проектов, а также для поиска и ликвидации проблемных сигналов.

Тестирование по маске

Вы, вероятно, знакомы с настройкой триггеров (запуск развёртки) для фиксации нежелательного поведения вашего сигнала, коим частенько являются  медленное нарастание фронта импульса, быстрое нарастание фронта, а также различного рода сбои, имя которым «легион». Если вы точно знаете тип разыскиваемой аномалии, то настроить конкретный триггер достаточно просто, ну а как быть, если вы хотите уловить всё, что отличается от разработанного проекта, т.н. «идеального и ожидаемого»? Вот тут-то и может помочь приложение, которое известно как Тестирование по маске.

Тестирование по маске эффективно, когда у вас имеется т.н. «золотой след» т.е ожидаемый алгоритм поведения сигнала, тем не менее, допускающий некоторые небольшие отклонения от этого самого «следа». Если сигнал выходит за пределы определенной маски, то мгновенно фиксируется сбой, что даёт возможность инженерам предпринять соответствующие меры. Этот тип теста также известен как «Тестирование по предельным значениям» или «Тестирование Пройдено/ Не пройдено».

Рис. 1. Некоторые осциллографы имеют режимы автоматического создания масок на основе полей и границ, предустановленных в прошивку прибора. Также имеется возможность чертить маски вручную непосредственно  на экране в режиме «сенсорный». 

Есть несколько вещей, которые следует учитывать при выборе осциллографа, обладающего функцией тестирования по маске:

• Аппаратное ускорение — некоторые осциллографы выполняют тестирование по маске исключительно посредством программной обработки, но это может привести к задержке результатов и потенциальным ошибкам по сравнению с тестированием в режиме аппаратного ускорения.
• Автоматическое создание маски . Возможно, вы хотите установить определенные ограничения (в милливольтах или процентах) для предполагаемой вами трассировки. Автоматическое создание маски позволяет быстро настроить маску с заданными пользователем ограничениями.
• Рисование маски — возможно, ваши пределы варьируются в зависимости от трассировки. Возможность быстро нарисовать маску с помощью сенсорного экрана может пригодиться, если вы будете точны в одних вопросах и снисходительны в других.
• Непрерывное ведение регистрации данных — это удобно, если вы хотите получить представление о том, как часто ваше тестирование по маске приводит к регистрации сбоев, особенно если вы пытаетесь определить, находится ли количество отказов в пределах допустимых значений.
• Многоканальное тестирование — возможность тестирования по маске на всех каналах одновременно пригодится, когда вы анализируете несколько точек схемы, например, микросхему питания во время последовательного её включения.

Память Сегментированная и Историческая

Одна особенность, которая особенно ценна в современных системах домашней безопасности, — это возможность захватывать и регистрировать только те видеоклипы, которые (по мнению владельцев) представляют интерес. Вместо того, чтобы тратить ценный ресурс памяти на  24-часовую запись наблюдения за движением теней по двору перед моим домом, я сохраняю всего лишь пару 30-секундных видеороликов (как пример) по доставке посылок. Тот же принцип применим ко многим сигналам, которые вы можете улавливать с помощью своего осциллографа.

Многие цифровые сигналы большую часть времени остаются «тихими», активизируясь только тогда, когда это необходимо, что имеет значение  для экономии энергии. Регистрация поведения всех событий вокруг такого рода всплесков активации была бы неэффективным использованием высокоскоростной встроенной памяти зашитой в ПО осциллографа. Используя сегментированную память, представляется возможным настроить осциллограф на захват только интересующей области вокруг запуска развёртки, т.е. отправляя сигнал в высокоскоростную память и минимизируя время простоя между захватами на событие. Это обеспечивает эффективное использование памяти прибора, а также сводит к минимуму риск пропустить трудно уловимое событие.

Если сегментированный сбор данных не был надлежаще настроен, то в вашем распоряжении есть другой инструмент, который поможет увидеть нечастые события — режим истории (длительной по времени регистрации данных). В режиме истории вы можете просматривать исторические сигналы, которые были сохранены в памяти при предыдущих запусках, что чрезвычайно полезно, если вы, наконец, видите ожидаемое поведение своей разработки, но осциллограф (как назло) опять срабатывает, тем самым заменяя на своём экране интересующую вас кривую на ту, что вас не интересует. Если ваш осциллограф поддерживает режим истории, просто остановите текущий сбор данных и вернитесь к предыдущей кривой, что надёжно «покоится» в памяти прибора.

Триггеры зон

Ключевой частью изначально латинского слова «осциллограф» является слово «кругозор», указывающее на прибор как инструмент визуального представления информации. Несмотря на то, что технологии невероятно продвинулись вперед, мы все еще полагаемся на наши глаза, чтобы заметить что-то необычное в процессе наблюдения за чем-либо. Каждый инженер обладает опытом просмотра сигналов на экране осциллографа, при  этом увидеть внезапное, неожиданное событие, которое исчезало так же быстро, как и появлялось. Вы не знаете когда именно произошло это событие, но точно знаете, что видели сигнал, занимавший часть дисплея, где он не должен был находиться.

Здесь могут помочь триггеры зон. Вычленив определенные области дисплея как триггерные «зоны», вы можете уловить те неуловимые события, которые можно описать только визуально. В осциллографах от ведущих мировых производителей это достигается с помощью встроенного программного обеспечения.

Охотник за ошибками

Как я упоминал ранее, существует множество типов аномалий, которые могут возникнуть в цифровом сигнале, но есть некоторые, которые встречаются гораздо чаще других: сбои, провалы и медленные фронты. Учитывая это, компании- производители обычно предлагают уникальные автоматизированные инструменты под названием Fault Hunter, предназначенные для быстрого анализа интересующего вас сигнала, начиная от этапа разработки его теоретической модели, до выявления уже фактических отклонений от этой самой модели.

Это экономит драгоценное время, поскольку устраняет необходимость внимательно следить за интересующим сигналом в режиме реального времени, визуально выявлять аномалии, определять области захвата или же задействовать тестовые режимы для выявления различного рода аномалий и при этом снова выполнять эти действия при изменении параметров сигнала. С помощью Fault Hunter вы можете настроить автоматический анализ вашего сигнала в режимах длительности от одной минуты до 48 часов, что позволит тратить больше времени на решение проблем и меньше времени на выяснение того, с чего требуется начать.

Чтобы узнать больше о функциях поиска неисправностей и возможностях отладки осциллографами электронных и электротехнических разработок, ознакомьтесь с рекомендациями по применению этих приборов, что выложены в разделе СТАТЬИ настоящего веб сайта. 

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик осциллографов в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/ostcillografy