Современная электроника №2/2020

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 29 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2020 Рис. 4. Окно настройки запуска осциллографа Keysight Infiniium серии S Рис. 3. Установка уровня близко к вершине сигнала на осциллографе Keysight Infiniium серии S Рис. 2. Установка уровня посередине сигнала на осциллографе Keysight Infiniium серии S ется для того, чтобы осциллограф под- держивал режимы запуска с несколь- кими уровнями, такими как запуск по переходу или по ранту. В этом случае не забудьте настроить оба уровня в соот- ветствии с нужным режимом. Г ИСТЕРЕЗИС ЗАПУСКА Инженеры-электронщики знакомы с концепцией гистерезиса, но многие не знают, что современные осцилло- графы используют это явление для фильтрации нежелательных событий запуска. Вспомните, что на компарато- ры системы запуска поступают выход- ные сигналы канальных предусилите- лей. Если эти компараторы не имеют гистерезиса, или их гистерезис слиш- ком мал, или пользователь настроил уровень запуска на середину уровня сигнала (на уровень постоянного сме- щения сигнала), то компаратор будет срабатывать на шум даже при отсут- ствии иной активности. Очевидно, что пользователя такая ситуация не устроит, поскольку он ожидает запуска осциллографа только по достоверным событиям. В связи с этим компарато- ры системы запуска осциллографа име- ют некоторый гистерезис. В зависимо- сти от модели осциллографа гистере- зис может быть фиксированным или настраиваемым. В различных моделях осциллографов настройка гистерезиса может назы- ваться по-разному, но в большинстве случаев соответствующие пункты в меню настройки запуска называются «чувствительность» или «подавление шумов». На рисунке 4 «установка фла- га» Analog Noise Reject (подавление ана- логового шума) увеличивает гистере- зис компараторов запуска, связанных с любыми аналоговыми каналами, уча- ствующими в формировании условий запуска. Бо ′ льшая чувствительность означает меньший гистерезис. Если вы работа- ете с сильно зашумленными сигнала- ми, то во избежание ложных срабаты- ваний попробуйте увеличить гистере- зис. И наоборот, если требуется запуск на грани срыва из-за масштабирования сигнала или его спектрального соста- ва, то может понадобиться как можно меньший гистерезис. Запуск на грани срыва будет рассмотрен далее. М АСШТАБ ПО ВЕРТИКАЛИ Помимо настройки уровня, важным фактором, влияющим на характеристи- ки системы запуска, является правиль- ный выбор масштаба по вертикали для всех сигналов, участвующих в условиях запуска. И, к сожалению, именно этим фактором чаще всего пренебрегают. Поскольку уровень запуска (на выхо- де предусилителя/входе компарато- ра) и гистерезис компаратора зависят от вертикального масштаба входного канала, а сигнал максимально исполь- зует динамический диапазон осцилло- графа без отсечки, эти параметры будут обеспечивать максимальную точность по отношению к сигналу. Рассмотрим следующий пример. Допустим, требует- ся наблюдать на экране осциллографа три сигнала, два из которых мы хотим использовать для формирования усло- вий запуска. Обычно это делается так: включаются все три канала, выбира- ется вертикальный масштаб и смеще- ние в каждом канале так, чтобы сигналы располагались друг над другом и были видны одновременно, не перекрыва- ясь (см. рис. 5). Такой подход является в корне неправильным! Не забывайте, что вертикальный масштаб и смещение влияют не только на изображение, но они также определяют усиление сиг- нала предусилителем перед подачей его на АЦП и компараторы запуска. Сжимая сигналы так, чтобы они уме- стились на экране без перекрытия, мы тем самым ограничиваем разрешение их оцифровки и принудительно ухуд- шаем характеристики системы запуска. При этом не только снижается точность уровня запуска. Может получиться и так, что запуск вообще не произойдёт из-за гистерезиса. Зачастую гистере- зис выражается в процентах от полного вертикального диапазона. Если сжать сигнал так, чтобы он полностью ока- зался в зоне гистерезиса, то компарато- ры этого канала не будут срабатывать. Как же нужно настроить осцилло- граф при наличии нескольких сигна- лов, которые необходимо наблюдать, и по которым осуществляется запуск?