摩天轮以其在高空中俯瞰四周景色，能够看到我们平时看不到的景色。位于天津永乐桥的“天津之眼”摩天轮，其在最高处时，周边景色一览无余，能看到方圆40公里以内的景致。据说伦敦之眼，新加坡之眼也是同样效果……在电子这个微观世界里，我们硬件工程师凭借肉眼是无法观察到电子们如何地运动。可是为了更好的分析与发现问题，就需要我们的工程师们站在一个高处，乘坐这样一个“摩天轮”。今天带给大家的就是是德科技示波器，展示示波器作为“工程师之眼”的价值。

　　第一次使用是德科技示波器还是到现在这家公司，使用之后就再也舍不得放下是德科技示波器了。这里说说我与是德科技示波器的三两事吧!

　　差分探头

　　差分探头(Differential Probe)在我以前的学习与工作中并没有接触过，第一次拿到有源差分探头还是挺新奇的。手中的N2791A型差分探头，上面还是安捷伦的logo，探头可以使用干电池供电，也可以使用5V DC直接从USB接口取电，使用还是非常方便的，打开开关后，如果前面板的指示灯熄灭，则说明电池供电不足了。有一个插曲，同事们都说这个是隔离探头，于是在公司也就说成隔离探头，也确实能起到隔离的作用——毕竟示波器各个通道间是非隔离的。下面我们再讲一下其工作原理：

　　差分探头的原理与差分放大原理是一样的，是指一对信号同时输入到放大电路中，然后相减，得到原始信号。差分放大器是由两个参数特性相同的晶体管用直接耦合方式构成的放大器。若两个输入端上分别输入大小相同且相位相同的信号时，输出为零，从而克服零点漂移。差分信号相互参考，而不是以地作为参考点的信号。普通的单端探头也可以测量差分信号，但得到的信号与实际信号相差很大，有可能出现“地弹”现象。基于这个原理，差分探头可将任意间的两点浮接信号转换成对地的信号，以供示波器使用，典型应用于电机电路或电源变换电路，其直接侧或交流侧甚至完全没有对地回路，此时贸然使用单端探头将造成触电，或损坏示波器，或造成电线走火，此时唯有使用差分探头才是最好的选择。

　　上面说到的用途可能是非常直白的文字，但是我确有非常深刻的教训。我的助手刚刚到公司，随我一起测试电流直流输出。电路原理是一个Buck降压型电路，使用了同步整流的方法，我们需要测量上管与下管的PWM信号。就是这样的一个常规测试，由于我没有检查到位，我的助手使用了两个单端探头进行测量，刚刚一上电，高端的“地”与低端的“地”直接相连，导致蓄电池短路，强大的电流直接将探头的对地连接线烧断。万幸地是，没有造成人员受伤，而且是德科技的DSO-X 4054也没有损坏……

　　纹波测量

　　自己的一个项目里，涉及到了一个USB口输出电源电路——现在什么电源产品都要配一个可以直接给手机充电的USB口。在设计完成后，测量组测量电路的纹波异常高，加了一些较大的电容后，改善甚微，于是直接跑到测量组看个究竟。

　　到了测试组看到使用的就是是德科技示波器，但是仍发现了几个问题：使用的示波器探头是非原厂的，为国内普通厂家使用的;测试时，探头的连接线随意放置，并卷成了圈形;探头使用，就是普通使用，将我在板子上的测试点直接焊线引出，并使用探头夹子夹住。这些错误也是平时测试测量常见的问题，我们测试组随后使用了是德示波器原配的探头，并在更换后进行了示波器自校准，之后又通过探头的测试短针与板子上面的测试点相连，这回再次测量出数据与理论值相差不大，符合我的设计预期。于是，这个测试就愉快地结束了……

　　标准触发模式

　　标准触发模式是示波器众多触发模式的一种，也是非常常用的一种触发模式。其与连续触发不同的是，连续触发是在一段时间内即触发，将波形显示于显示器。而标准触发是，采样波形达到设置的触发条件时，才将波形显示到显示器，与单次触发模式不同的是，标准模式触发完成后并不进入停止模式，仍然还会继续触发，方便观察周期长的信号。

　　当时我设计了一个短路保护电路，该电路具有快速触发与自锁定功能。在测量时，如果采用连续触发来观察，显然短路保护的快速动作(几个纳秒)要快于肉眼的观察，而且也没有办法来测量出来具体的上升时间与响应时间。而使用单次触发模式虽然能完成上面的测试功能，但是由于短路时触发了波形，示波器锁定波形并显示，但之后的自锁状态就无法实时反应出来了。而标准模式很好的解决了这个问题。在第一次触发后，示波器即显示了短路波形，如果屏幕波形再次刷新，则说明了短路保护的自锁功能失效了。正是得益于是德科技示波器的精确锁定与完整功能，在调试过程中获得大量真实、有效的测试数据，电路设计较快完善，成功缩短设计周期。

　　数字解码

　　是德科技示波器另一个对嵌入式工程师非常非常有帮助的功能就是数字解码了。虽然仅用过一次，但是印象却是非常深刻的。

　　由于测试需要，是德科技示波器出现短缺，无法满足我们研发需要——申请购买。大约也就第三天的样子，是德科技示波器的现场人员就带着样机来到了公司，经过简单的手续，样机就留给我了。

　　某天，领导让我来分析串口数据，串口数据未知，格式未知，波特率也未知，只有硬件……领导，还建议我搭一个硬件平台，编写一个单片机程序，将数据再上传到电脑上。话说，领导就是领导，硬件知识可以为零。这么简单的事情，对于是德科技的示波器来说，就是小菜一碟嘛!我拿着硬件赶紧跑到是德科技示波器样机工作台前，连接好硬件，上电，点击数字解码，选择串行，选择接口，选择空闲电平，选择波特率。轻松几步，被测硬件的发送与接收数据全部显示到了示波器上面，我抄下数据，一一进行分析，当天下午就完成了领导认为要分析一周的工作。在听领导表扬时，我也暗暗地感谢是德科技示波器的鼎立帮助，没有是德示波器，也没有这么高的工作效率。

　　我与是德科技示波器的事情还有很多，像测试上电初期，关闭的端口是否有输出的应用在使用滚动模式就会非常清晰明了;像使用矩形框触摸操作，对于调试PWM调制时的高级触发将带来前所未有的用户体验与效率提升等等。

　　使用是德科技示波器已有3年的时间了，一句话总结“不愧为‘工程师之眼’的称号”。
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