เครื่องมือและการวัด

ใช้สัญญาณภายนอกเป็นจุดอ้างอิงเวลาของการทดลอง

ตรวจความสัมพันธ์และความหน่วงของสัญญาณอ้างอิงภายนอกก่อนวัดเวลาตอบสนอง พร้อมตัวอย่างแยกความหน่วงสายจากชุดทดลอง

เมื่อผลตอบสนองมีรูปร่างเปลี่ยนจนจับขอบได้ยาก การใช้คำสั่งเริ่มจากภายนอกเป็นทริกเกอร์ช่วยจัดแนวภาพโดยไม่พึ่งผลตอบสนองนั้นเอง แต่จุดศูนย์บนหน้าจอจะสัมพันธ์กับทางเดินสัญญาณอ้างอิงที่ต่อเข้าเครื่อง จึงต้องรู้ว่าอ้างจากตรงไหน บทนี้ใช้ชุดกำเนิดคำสั่งแรงดันต่ำสมมติและพิจารณาความหน่วงของสาย โดยไม่กำหนดระดับหรือพิกัดช่องภายนอกของเครื่องจริง

แหล่งภายนอกไม่ได้เป็นช่องวัดเต็มรูปเสมอ

คู่มือ Trigger Setup ของ Keysight ระบุการใช้ช่องอินพุตหรือทางเข้าทริกเกอร์เสริมเป็นแหล่งสำหรับชนิดที่รองรับ สิ่งนี้ยืนยันความเป็นไปได้ของการใช้แหล่งอ้างอิงแยก แต่ไม่ได้หมายความว่าทางเข้าเสริมมีการเก็บรูปคลื่นและพิกัดเหมือนช่องวัดปกติ ต้องอ่านคู่มือเครื่องที่อยู่ตรงหน้าว่ารับแรงดันเท่าใด มีความต้านทานอินพุตแบบใด และรองรับชนิดทริกเกอร์ที่เลือกหรือไม่

ถ้าต้องการเห็นรูปสัญญาณอ้างอิงเพื่อวัดเวลาซ้ำ อาจต้องใช้ช่องวัดอีกช่องรับสัญญาณนั้นด้วยตามการจัดสายที่เหมาะสม การมีคำว่า external บนจอไม่ได้บอกว่าสายอ้างอิงมีขอบสะอาดหรือสัมพันธ์กับเหตุการณ์ทุกครั้ง อย่าใช้เพียงไฟแสดงทริกเกอร์เป็นหลักฐานว่าสัญญาณคำสั่งถึงชุดทดลองแล้ว

ภาพอธิบาย 1ทางอ้างอิงกับทางผล
  1. จุดแยกคำสั่ง

    เป็นต้นเวลาของแบบจำลอง

  2. ทางอ้างอิง

    เดินถึงช่องภายนอกและผ่านเกณฑ์

  3. ทางผล

    เดินถึงชุดทดลอง ตอบสนอง และผ่านทางวัด

  4. ผลบนจอ

    เวลาทางผลลบเวลาทางอ้างอิง

ศูนย์ของจออยู่ที่สัญญาณถึงระบบทริกเกอร์ ไม่ใช่จุดเริ่มต้นทุกทาง

ตัวอย่างสมมติ: เวลาที่จอหักทางอ้างอิงไปแล้ว

กำหนดเวลาเริ่มคำสั่งที่จุดแยกเป็นศูนย์ คำสั่งเดินทางถึงชุดทดลองใน 2 µs ชุดทดลองตอบสนองหลังได้รับคำสั่ง 30 µs และทางวัดผลมีความหน่วง 1 µs ดังนั้นขอบผลถึงช่องวัดที่ 2 + 30 + 1 = 33 µs ถ้าทางคำสั่งที่ไปช่องทริกเกอร์ภายนอกหน่วง 5 µs จอจะอ้างศูนย์ที่เวลานั้นและอ่านผลตอบสนองที่ 33 − 5 = 28 µs

ค่า 28 µs จึงไม่เท่าความหน่วงภายในชุดทดลอง 30 µs การหาเวลาภายในตามสมมติฐานนี้ต้องคำนวณ 28 + 5 − 2 − 1 = 30 µs ทุกค่าหน่วงเป็นค่าที่ตั้งขึ้นเพื่ออธิบาย ไม่ใช่ค่าปกติของสาย โพรบ หรือเครื่องใด ในงานจริงต้องวัดหรือมีข้อมูลรองรับแต่ละทาง และรวมความไม่แน่นอนของการชดเชยก่อนรายงานตัวเลขที่แก้แล้ว

ระดับข้ามอ้างอิงเปลี่ยนเวลาศูนย์ได้

หากคำสั่งภายนอกมีขอบช้า การเลือกระดับทริกเกอร์สูงขึ้นอาจทำให้เวลาที่ผ่านเกณฑ์ช้าลง แม้สายไม่เปลี่ยน เมื่อเทียบรูปหลายรอบให้คงระดับ ขั้ว และการเชื่อมต่อสัญญาณทริกเกอร์ไว้ การเปลี่ยนการตัดกระแสตรงหรือการกรองเฉพาะทางทริกเกอร์อาจเปลี่ยนจุดที่เครื่องตัดสิน จึงต้องบันทึกเมนูเหล่านี้แยกจากค่าช่องวัดผล

สมมติในตัวอย่างเดิมการเปลี่ยนระดับทำให้ทริกเกอร์ช้าลงอีก 1 µs โดยเวลาขอบผลคงที่ จอจะอ่าน 33 − 6 = 27 µs ดูเหมือนตอบสนองเร็วขึ้น 1 µs ทั้งที่ชุดทดลองยังใช้ 30 µs เท่าเดิม ตัวอย่างนี้แสดงว่าความนิ่งและความหมายของจุดอ้างอิงสำคัญพอ ๆ กับความละเอียดของค่าที่อ่านจากช่องผล

ภาพอธิบาย 2คำนวณความหน่วงที่เห็น
  1. ถึงช่องวัด

    2 + 30 + 1 = 33 µs

  2. ถึงทริกเกอร์

    ทางอ้างอิง 5 µs

  3. จออ่าน

    33 − 5 = 28 µs

  4. คืนค่าภายใน

    28 + 5 − 2 − 1 = 30 µs ภายใต้สมมติฐาน

ค่าหน่วงทุกทางสมมติ ไม่ใช่คุณสมบัติของสายหรือเครื่อง

แยกสายแล้วต้องประเมินการโหลด

การแยกสัญญาณจากต้นทางไปสองเครื่องหรือสองช่องอาจเปลี่ยนโหลด ถ้าเพิ่มอินพุตความต้านทานต่ำโดยไม่คำนึงถึงแหล่งกำเนิด แอมพลิจูดและขอบอาจเปลี่ยนจนคำสั่งถึงชุดทดลองต่างจากเดิม ต้องออกแบบการแบ่งสัญญาณและการเทอร์มิเนตตามข้อกำหนดจริง ไม่ต่อสายแยกแล้วสมมติว่าทุกแขนยังมีแรงดันเท่าป้ายหน้าปัด

ตรวจความสัมพันธ์กราวด์ก่อนเชื่อมอุปกรณ์หลายเครื่อง ช่องภายนอกไม่ได้รับรองการแยกทางไฟฟ้าจากช่องอื่น ถ้าทางกราวด์ร่วมไม่เหมาะอาจสร้างวงจรผ่านสายวัดหรือกระแสที่ไม่ได้ตั้งใจ ใช้ชุดฝึกแรงดันต่ำที่รู้จุดอ้างอิงและพิกัดทุกทางในบทนี้ และไม่นำแนวคิดการต่อไปใช้กับระบบแรงดันสูงหรือพินรถที่ยังไม่มีข้อมูล

วิธีตรวจไขว้ความหน่วงในชุดฝึกคือเก็บคำสั่งที่ขั้วเข้าชุดทดลองกับผลตอบสนองบนสองช่องในระเบียนเดียว แล้ววัดระยะระหว่างขอบนั้นโดยตรง ผลนี้ยังมีความต่างของทางวัดสองช่องแต่ไม่ต้องอ้างเวลาที่คำสั่งเดินไปช่องภายนอกอีกเส้น หากผลต่างจาก 28 µs ที่อ่านอ้างภายนอก ให้ตรวจทางเดินและระดับข้ามก่อนสรุปว่ารอบทดลองไม่เหมือนกัน การชดเชยควรมีหลักฐานการวัดต้นทางของแต่ละค่า ไม่ใช้การปรับค่าจนตรงตัวเลขที่คาดไว้

ทดสอบความสัมพันธ์ก่อนพึ่งสัญญาณภายนอก

เริ่มด้วยการวัดคำสั่งกับผลพร้อมกันบนช่องที่เก็บข้อมูลได้ แล้วตรวจว่าทุกคำสั่งมีผลหนึ่งครั้งหรือมีบางคำสั่งที่ไม่กระตุ้นจริง หากมีสัญญาณอ้างอิงมากกว่าจำนวนเหตุการณ์ การจับภายนอกจะสร้างระเบียนที่ไม่มีผลตอบสนองตามปกติได้ ต้องกำหนดกติกาจับให้เฉพาะคำสั่งที่สนใจหรือระบุระเบียนไม่มีผลไว้เป็นข้อมูล ไม่ลบทิ้งเพื่อให้ภาพดูสม่ำเสมอ

รายงานจุดแยกคำสั่ง ทางเดินไปชุดทดลอง ทางเดินไปทริกเกอร์ และทางวัดผล พร้อมค่าที่อ่านก่อนชดเชยเสมอ หากยังไม่รู้ความหน่วงบางทาง ให้รายงานเป็นเวลาสัมพันธ์ระหว่างอินพุตเครื่องแทนเวลาในชุดทดลอง การรักษาความหมายของตัวเลขทำให้การอ้างอิงภายนอกช่วยเปรียบเทียบหลายรอบได้โดยไม่สร้างความแม่นยำที่ยังไม่ได้พิสูจน์

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. Trigger Setup · Keysight Technologies

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า