許多人認(rèn)為，示波器是調(diào)試模擬電源的最好工具，對于數(shù)字控制電源而言也是如此。

通過代碼進(jìn)行單步執(zhí)行不是一個可行的辦法，因為這很容易燒掉FET。然而，數(shù)字系統(tǒng)的挑戰(zhàn)在于很多信號在芯片內(nèi)部消失。

首先是芯片外部硬件中所發(fā)生情況的原理圖：

您可以看到固件外部仍有可使用示波器進(jìn)行監(jiān)控的模擬信號。另外，您是否注意到方框底部輸出的信號？這些信號將進(jìn)入 UCD3138 數(shù)字控制器并由固件處理，請看下圖。

方框中的每個箭頭都代表一個通過下面所述方法送出到器件引腳并由此送到示波器的內(nèi)部信號。但始于 COMP_D、E 及 F 這 3 個比較器的信號除外，它們?nèi)际谴碜兞康摹澳M”信號。

我們已經(jīng)講了這么多關(guān)于示波器是調(diào)試模擬電源的最好工具的例子，下面我想跟燒友們一起學(xué)習(xí)下如何測量與使用？我們將以目前十分受到資深工程師使用的MDO4000C系列混合域示波器為例。

MDO4000C系列是功能最為強(qiáng)大的混合域示波器，組合了多達(dá)六種儀器，包括函數(shù)發(fā)生器和內(nèi)置頻譜分析儀等選件。 與其他任何儀器不同，它可以同步 RF、模擬和數(shù)字通道，允許您以前所未有的深度洞察您的設(shè)計。

其在測量過程中主要包括如下幾個方面內(nèi)容：

近場測量與遠(yuǎn)場測量

如圖顯示了近場和遠(yuǎn)場中波阻抗的特點，以及其間的跳變區(qū)域。我們可以看到，在近場區(qū)域中，場可以從以磁場為主變成以電場為主。調(diào)試中使用近場測量，因為可以確定能量來源，可以在不需特定測試站點的情況下執(zhí)行測量。

但是，一致性測試是在遠(yuǎn)場進(jìn)行的，從遠(yuǎn)場測量結(jié)果中預(yù)測遠(yuǎn)場能量水平可能會非常復(fù)雜，因為遠(yuǎn)場信號的強(qiáng)度不僅取決于來源的強(qiáng)度，還取決于放射機(jī)制及可能采用的任何屏蔽或濾波。

根據(jù)經(jīng)驗，我們必須記住，如果我們在遠(yuǎn)場中觀察到一個信號，那么我們應(yīng)該在近場中看到相同的信號。但是，我們可能會在近場中觀察到一個信號，但在遠(yuǎn)場中不能看到相同的信號。

如圖構(gòu)成信號的電壓和電流變化導(dǎo)致電場和磁場。

近場探測

盡管一致性測試程序是為得到絕對的經(jīng)過校準(zhǔn)的測量而設(shè)計的，但在很大程度上可以使用相對測量來執(zhí)行調(diào)試。

近場探頭本質(zhì)上是為撿拾磁場(H場)或電場(E場)變化而設(shè)計的天線。一般來說，近場探頭不會帶有校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，因此其主要目的是進(jìn)行相對測量。

如圖使磁場探頭與電流流向成一線，以便磁場線穿過環(huán)路。

如圖使電場探頭與導(dǎo)體垂直，以觀察電場。

磁場探頭

磁場探頭采用不同的環(huán)路設(shè)計，環(huán)路平面應(yīng)與電流流動成一線，以便環(huán)路與流量的磁場線相交。環(huán)路的大小決定著靈敏度以及測量面積，因此在使用這些類型的探頭隔離能量來源時要特別注意。

近場探頭套件通常包括大量的不同尺寸，因此可以使用小得多的環(huán)路尺寸，以便縮窄測量面積。磁場探頭特別適合識別電流相對較高的來源，如：

低阻抗節(jié)點和電路

傳輸線

電源

端接線和電纜

電場探頭

電場探頭作為小型單極天線使用，對電場或電壓變化作出響應(yīng)。在使用這些類型的探頭時，非常重要的一點是使探頭一直與測量平面垂直。

在實踐中，電場探頭特別適合集中于非常小的區(qū)域，識別電壓相對較高的來源及沒有端接的來源，如：

高阻抗節(jié)點和電路

未端接的PCB軌跡

電纜

在低頻率上，系統(tǒng)中的電路節(jié)點阻抗可能會變化很大，因此要求了解電路或試驗，以確定提供最高靈敏度的是磁場探頭還是電場探頭。

在較高頻率上，這些差異非常大。在所有情況下，進(jìn)行重復(fù)的相對測量都非常重要，以便能夠樹立信心，知道自己準(zhǔn)確地表示了實現(xiàn)的任何變動導(dǎo)致的近場輻射。

最重要的考慮因素是對每次試驗變化要保證近場探頭的位置和方向保持一致。

混合域示波器

如圖MDO4000C系列示波器提供振蕩器啟動的時間相關(guān)視圖。

MDO4000C系列可以同時查看同步的模擬信號特點、數(shù)字定時、總線事務(wù)和頻率頻譜。

不難看出，MDO4000C系列示波器提供了獨一無二的能力，在一臺儀器中同時融合了頻譜分析儀、示波器和邏輯分析儀功能，是業(yè)界唯一的一款真正集成的頻譜分析儀硬件。