隨著電子產品速度越來越快、越來越復雜，其設計、檢驗和調試的難度也越來越大。設計人員必須全面檢驗設計，才能保證產品可靠運行。在發生問題時，設計人員必需迅速了解根本原因，以便解決問題。通過同時分析信號的模擬表示方式和數字表示方式，許多數字問題的根本原因都可以迎刃而解，因此，混合信號示波器(MSO)為檢驗和調試數字電路提供了理想的解決方案。

泰克 MSO2000、MSO4000 和 MSO5000 系列混合信號示波器不僅提供了泰克示波器的完美性能，還融合了 16 通道邏輯分析儀的基本功能，包括并行 / 串行總線協議解碼和觸發。泰克 MDO3000 和 MDO4000C系列還增加了一個集成頻譜分析儀，可以對設計進行混合域調試，包括無線連接。MDO 可以視為下一代MSO，是專為擁有關心的模擬信號、數字信號和 RF 信號的系統設計的。在本應用指南中，MSO 中提到的任何特性或功能均應視為也在 MDO 產品中提供。MSO/MDO 系列提供了首選的工具，可以采用強大的數字觸發、高分辨率采集功能和分析工具，迅速調試數字電路。

本應用指南重點介紹檢驗和調試技巧，幫助您使用泰克 MSO 和 MDO 系列更高效地實現數字設計。

設置數字門限

混合信號示波器的數字通道把數字信號視為邏輯值高 或邏輯值低，與數字電路查看信號的方式一模一樣。 也就是說，只要振鈴、過沖和地電平彈跳不導致邏輯 跳變，那么這些模擬特點對 MSO 就不是問題。與邏 輯分析儀一樣，MSO 使用門限電壓，確定信號是邏 輯值高還是邏輯值低。

MSO5000B、MSO4000C 和 MDO4000C 系列可以為 每條通道獨立設置門限，適合調試帶有混合邏輯家族 的電路。圖 1 顯示了 MSO4000C 在其中一個數字探 頭適配夾上測量五個邏輯信號，它同時測量三個 TTL ( 晶體管 - 晶體管邏輯 ) 信號和兩個 LVPECL ( 低壓正 發射器 - 耦合邏輯 ) 信號。

MSO2000B 和 MDO3000 系列則為每個探頭適配夾設 置門限 ( 一組 8 條通道 )，因此 TTL 信號將位于第一 個適配夾上，而 LVPECL 信號則位于第二個適配夾上。

定時采集和狀態采集

主要數字采集技術有兩種。第一種技術是定時采集， 其中 MSO 以 MSO 采樣率確定的距離相等的時間對 數字信號采樣。在每個樣點上，MSO 存儲信號的邏 輯狀態，創建信號的時序圖。

第二種數字采集技術是狀態采集。狀態采集規定了數 字信號邏輯狀態有效穩定的特殊時間，這在同步和時 鐘輸入數字電路中十分常見。時鐘信號規定了信號狀 態有效的時間。例如，對采用上升沿時鐘的 D 觸發裝 置來說，輸入信號穩定時間在時鐘上升沿周圍。對采 用上升沿時鐘的 D 觸發裝置來說，輸出信號穩定時間 在時鐘下降沿周圍。由于同步電路的時鐘周期可能并 不是固定的，因此狀態采集之間的時間可能并不均勻， 這一點是它與定時采集的不同點。

帶色碼的數字波形顯示 數字定時波形看上去與模擬波形非常類似，但有一點 除外，即它只顯示邏輯值高和低。定時采集分析的重 點通常是確定具體時點的邏輯值，測量一個或多個波 形上邊沿跳變之間的時間。為使分析變得更簡便，泰 克 MSO 系列在數字波形上用藍色顯示邏輯值低，用 綠色顯示邏輯值低，即使看不見跳變時，用戶仍能查 看邏輯值。波形標記顏色還與探頭色碼一致，可以更 簡便地查看哪個信號與哪個測試點對應，如圖 4 所示。

泰克 MSO 系列使用時鐘輸入格式或非時鐘輸入格式解 碼并行總線。對時鐘輸入解碼，MSO 確定指定作為時 鐘的信號的上升沿、下降沿或兩個沿上總線的邏輯狀 態。這意味著只顯示總線上有效的跳變，而不包括數 據無效時發生的任何跳變。對非時鐘輸入解碼，MSO 在每個樣點上解碼總線，顯示總線上的每個跳變。在 MSO 使用時鐘輸入解碼時，解碼的總線顯示畫面和事 件表與邏輯分析儀的狀態顯示畫面非常類似。由于總線解碼是采集后流程，因此您可以在分析過程中靈活 地改變解碼格式。

準備進行數字采集

在 MSO 準備進行數字采集時，基本任務有兩項。第 一，與邏輯分析儀一樣，需要為被測的邏輯家族配置 MSO 數字通道門限，以保證采集正確的邏輯電平。 第二，需要調節模擬通道的偏移，以在模擬通道和數 字通道之間實現準確的時間相關。

觸發非預計事件

第一個實例是檢驗包含 8 個脈沖的 TTL 突發信號，如 圖 8 所示。正脈寬指標范圍是 23.2 ns - 25 ns，脈沖 之間的脈寬是 26 ns - 27 ns。突發之間的時間沒有指定。

MSO 數字通道連接到 TTL 突發信號上，為 TTL 邏輯 設置門限。MSO 配置成上升沿觸發。為加快檢驗過程， MSO 配置成自動測量光標之間的正脈寬和負脈寬 圖 9 顯示了單次采集，其中在第一個脈沖沿上觸發 MSO。根據按 MSO 單次采集按鈕的時間，MSO 可能 已經觸發采集任何其它上升沿。

在本例中，MSO 數字通道解碼成時鐘輸入總線，使 用 Wave Inspector 迅速找到或沒有找到 ADC 總線最 大值和最小值。我們可以迅速確定問題的根源是模擬 信號調節電路。