隨著消費(fèi)者對(duì)於影音傳輸?shù)男枨螅由蟼鬏斮Y料量的增加,使得高速傳輸技術(shù)(High Speed Interface)相關(guān)應(yīng)用的電子產(chǎn)品,不斷在市場(chǎng)上推陳出新。然而複雜傳輸界面整合於同一裝置內(nèi)的干擾問題,也成為研發(fā)工程師迫切需要解決的重大課題。
而該如何透過現(xiàn)有的新一代測(cè)試儀器,快速整合出能模擬實(shí)際干擾訊號(hào)的全方位驗(yàn)證測(cè)試方案,藉以確保終端產(chǎn)品的品質(zhì)是否具備抗干擾的能力,更是工程人員需要面對(duì)的挑戰(zhàn)之一。
從USB 2.0 High Speed開始,PC匯流排轉(zhuǎn)向高速Serial Bus,一直演進(jìn)到目前的PCI Express、HDMI、DisplayPort、SATA等,只需透過幾條線就可以傳輸大量的資料,相較起以往,不論在傳輸速度上或是容量上,都有顯著的提升。
但是技術(shù)的進(jìn)步,也相對(duì)造成測(cè)試?yán)щy度的提高,特別在量測(cè)高速傳輸介面時(shí)時(shí),更需要考慮眾多因素,如訊號(hào)干擾、衰減或製具的種類等,才能避免量測(cè)上的失真。相關(guān)測(cè)試儀器製造廠商也為了因應(yīng)高速串流介面的測(cè)試需求,開發(fā)出相對(duì)應(yīng)的示波器,以協(xié)助廠商進(jìn)行測(cè)試。
高速數(shù)位傳輸?shù)奶魬?zhàn)
事實(shí)上,隨著半導(dǎo)體製程的快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)於高速數(shù)位電路的效能要求也日漸提高,工作頻率也逐步升高,這都使得電路訊號(hào)線上馳騁的訊號(hào)頻率,來到達(dá)到GHz等級(jí)。過去在低頻時(shí)運(yùn)作的各種晶片外電路與連接I/O,隨著頻率的提高,都將會(huì)產(chǎn)生額外的效應(yīng)。這些預(yù)期之外的效應(yīng),在數(shù)位系統(tǒng)中,很可能會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生延遲或邏輯誤動(dòng)作的不良結(jié)果。也因此,電子裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,對(duì)於電子裝備與電路能否發(fā)揮最佳運(yùn)作效能,具有決定性的影響。
另一方面,由於數(shù)位電路普遍都是運(yùn)用低電壓元件,使得晶片外電路的電氣特性格外值得探討。而且工作電壓越來越低、雜訊容忍度也越來越小。為了決定構(gòu)裝結(jié)構(gòu)的電氣特性,需要發(fā)展性能更為強(qiáng)大的數(shù)值電磁分析工具,這包括了參數(shù)擷取與電氣特性模擬分析軟體等。
此外,如果工程師能夠預(yù)先了解這些晶片外電路元件在高速電路環(huán)境下的特性,而在設(shè)計(jì)流程中就將這些特性列入設(shè)計(jì)考量因素,即可在設(shè)計(jì)完成階段,省去系統(tǒng)偵錯(cuò)與修改的程序,進(jìn)而縮短設(shè)計(jì)流程,提高產(chǎn)品良率。同時(shí),在誤動(dòng)作發(fā)生時(shí),也可以更快、更有效率地找出可能的錯(cuò)誤點(diǎn),而非盲目地重覆試誤,這將會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間與成本。
功能強(qiáng)大的示波器
工程師用來設(shè)計(jì)與測(cè)試元件的儀器,必須適合用於處理高速與高頻的特性才行,示波器正好是能夠滿足這種特性的儀器。
目前,電子產(chǎn)品充斥在我們的生活之中,每天都有數(shù)百萬人使用電子裝置,例如智慧手機(jī)、電視和電腦。隨著電子科技的進(jìn)步,這些裝置的操作速度也變得更快。如今大多數(shù)的裝置,都正採用高速數(shù)位技術(shù)。這使得工程人員也需要可以準(zhǔn)確設(shè)計(jì)與測(cè)試他們?cè)诟咚贁?shù)位裝置中,所使用的元件之能力。
工程師用來設(shè)計(jì)與測(cè)試元件的儀器,必須特別適合用於處理高速與高頻的特性才行,示波器正好是能夠滿足這種特性的一種儀器。示波器是一種功能強(qiáng)大的工具,在電子裝置的設(shè)計(jì)與測(cè)試上很有用,特別是應(yīng)用於高速數(shù)位訊號(hào)與多媒體訊號(hào)的量測(cè)與除錯(cuò),都必須要透過示波器。
示波器在決定系統(tǒng)元件正常與否方面,扮演著極為重要的角色,而且還能幫助工程師確定新設(shè)計(jì)的元件是否能以一如預(yù)期的方式運(yùn)作著。示波器的功能遠(yuǎn)比萬用電錶更為強(qiáng)大, 因?yàn)樗梢宰尮こ處熡^察電子信號(hào)實(shí)際的樣貌。
目前示波器的使用範(fàn)圍非常廣泛,從汽車工業(yè)到大學(xué)的研究實(shí)驗(yàn)室,及航太/國防產(chǎn)業(yè)等。許多企業(yè)的新產(chǎn)品,都依賴著示波器來發(fā)現(xiàn)瑕疵,以便製造能夠正 常運(yùn)作的產(chǎn)品。示波器在滿足客戶生產(chǎn)新穎且更優(yōu)質(zhì)的電子產(chǎn)品需求上,是絕對(duì)不可或缺的工具。
結(jié)語
在當(dāng)今的科技領(lǐng)域中,示波器是一種功能非常強(qiáng)大的工具,它們適用於各種不同的領(lǐng)域,並提供勝過其他量測(cè)與測(cè)試設(shè)備的許多優(yōu)點(diǎn)。面對(duì)高速數(shù)位訊號(hào)傳輸過程所帶來的全新挑戰(zhàn),新一代的示波器,也將能肩負(fù)起量測(cè)與除錯(cuò)的重責(zé)大任。