在设计好一个电子产品之后，剩余的工作就是进行电子产品性能的测试。在电子产品测试的过程中，示波器是一个重要的工具。下文将重点介绍一下利用示波器MSO7054A如何测量电子产品PCBA的电子特性和动作特性，一方面可以让产品满足设计的预定规格书(纹波要求、电子产品工作状态电压特性等)，另一方面可以控制产品的动作特征(功能模块切换或顺序开关等)，进而满足功耗要求。

　　MSO7054A拥有500MHz的带宽，4GSa/s的最大采样频率，同时配备MegeZoomⅢ 深存储器标配8Mpts，4个示波器通道+16个逻辑通道，这些配置可以更精确地显示目标信号，以获得最佳的信号可视性，MegaZoom III深存储器能够总保持快速响应，从而帮您随时快速捕获和分析模拟、数字和串行信号。与市场上的其他示波器相比，MSO7054A能让您发现更微小的信号细节和偶然事件。这也是经常使用这款示波器的一个重要原因，下文将介绍使用MSO7054A如何你设计的电子产品保驾护航。

　　首先，要保证电源系统的稳定。

　　消费类电子产品中，经常使用锂电池为系统供电，为了获得供电系统的特性，电子工程师通常会对电子产品的PCBA相关电源通路进行测量，这时候一方面测量各个电源通路是否在正常的电压范围之内，另一方面 测量电源的纹波状态(可以近似的理解为由于电子产品工作引起的电源抖动引起)。在测量电源纹波时需要注意的技巧常有以下三种：利用带宽限制来消除高频噪声干扰，这项功能在MSO7054A测量界面中有明确的按钮，如下图所示。

　　第二个注意技巧就是示波器探头的地线尽量短并且尽量的与测量位置的地相邻，这时我经常讲示波器的探头外套拿掉连接一段短导线至地进行测量，这样测量得到的纹波会大大减小。第三个测量的技巧就是将示波器探头的地通过一个共模滤波器连接到PCBA的电源地上，这样可以减小电源接地连接点和示波器接地连接点之间形成了压降。由于这种测试需要额外的器件，所以这种情况很少使用，除非在做EMC测量时才采用。

　　下图是用上述技巧二进行测量的总电源纹波图(电子产品的PCBA处于正常工作状态并且在交流耦合状态下进行测量，这种状态测量可以最大限度的得出其交流特性)

　　从图中可以看出，由于电池受到系统的影响，使得电源有明显的抖动(在前期规格书的制定中标定该信号的幅值在65mv之内)，显然结果满足设定要求(为了最大限度的显现该信号的特性，没有使能带宽限制功能)，但是还需要在电源回路中检查添加磁珠等限制纹波产生的手段进行PCBA的修改。

　　在一款电子产品中通常不会只有一个数值的电压，为了获得不同的电压值，通常采用相邻降压的原则通过LDO进行降压设计。在LDO输出管脚和模块或芯片的电源管脚之间通常安放磁珠消除高频干扰，同时使用大电容进行旁路。下面四幅图就是在一个电源经过不同LDO生成不同数值电压的纹波图形。

　　从上面的图中可以看出，通过上述硬件处理获得的电压数值一方面满足了数值大小的要求，同时也将电压的纹波限制在20mV之内，这也在一定程度上满足行业10%的纹波要求。

　　其次，要保证功耗，具体表现为模块功能上电和掉电顺序以及相关芯片的使能情况。

　　在消费类电子产品中，如果采用电池供电，那么功耗就是电子工程师必须首要解决的问题，为了降低功耗，通常的做法是产品功能顺序启动(也在一定程度上使电源纹波降低的手段)，待机时相应功能模块关闭和芯片唤醒时/RESET的状态切换。

　　这个/RESET电路的状态切换也是电子工程师需要注意的地方，笔者在分析电子产品不良过程中碰到过一块这样的板子，由于MCU2的/RESET电路是MCU1管脚控制，在MCU1输出信号时由于纹波的原因引起MCU2误动作从而导致MCU2不停的重启产生不良。最终通过修改软件程序，强化了不同工作状态的上电顺序才将该问题解决，这种不良也给我上了一课。

　　在给模块芯片上电时，为了将不良结果限制在最低限度，通常会在前期的产品开发文档上定出上电时间长短。在测量该项目上，软件要设计好模块的上电顺序，同时硬件上要使用尽可能准确的探头进行时间的测量，利用示波器的测量特性进行关键点的获取和数值的测量，从测量结果上可以看出该波形的上升时间和幅度大小。

　　最后就是关键信号的测量，这些信号包括按键声音信号、模块上电掉电顺序(触发模式下)测量。

　　下面三幅图是电子产品开机后从扬声器中播放出来的两个提示信号，首先在示波器正常工作状态下采集到相关的声音电信号，获得之后将显示屏放大即可看到两个声音信号的频率状态，通过计算即可得到声音信号的频率特性。

　　对于掉电时序，在测量时选取两个比较位置，利用示波器的多通道特性和边沿触发功能，可以迅速准确的抓取到两个信号之间状态变换的时间特性。

　　对于通过波动开关控制一个功能模块，不管是使能或者断电，都要注意到抖动引起的误差，以免功能模块产生误动作而影响系统的整体特性。下图是一个波动开关控制状态切换的波形图。

　　通过分析该波形，发现该控制电路的充电回路有待改进，为了防止误动作的产生，在后续的设计中调整了充电回路阻荣数值，使充电回路变得缓慢从而消除可能由于状态变换引起的误动作。

　　示波器在电子产质量保证和问题分析中有着举足轻重的地位，可以说关系到电子产品的生死攸关。因此，电子工程师只有熟练掌握示波器的使用方法和一些常用的技巧，才能在发现问题和分析问题中如鱼得水，让你设计的电子产品顺利进入千家万户。

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