เครื่องมือและการวัด

ค้นพัลส์ยาวหรือสั้นผิดเงื่อนไขด้วยทริกเกอร์ความกว้าง

กำหนดระดับวัด ขั้ว และเกณฑ์เวลาเพื่อแยกพัลส์นอกช่วงสมมติ พร้อมตรวจความต่างระหว่างความกว้างกับคาบ

เมื่อมีพัลส์จำนวนมากแต่สนใจเฉพาะลูกที่สั้นหรือยาวต่างจากแบบทดลอง ทริกเกอร์ขอบจะพาไปดูทุกลูกโดยไม่แยกเงื่อนไขด้านเวลา ทริกเกอร์ความกว้างช่วยคัดเหตุการณ์ที่ต้องการได้ตรงขึ้น แต่ต้องกำหนดว่าความกว้างเริ่มและจบที่ระดับไหนก่อน บทนี้ใช้รายการพัลส์แรงดันต่ำสมมติเพื่อออกแบบเกณฑ์และตรวจการคำนวณอย่างเป็นขั้น

ความกว้างต้องมีทั้งระดับและขั้ว

คำอธิบายชนิดทริกเกอร์ของ Pico Technology ระบุการเลือกพัลส์บวกหรือลบและเงื่อนไขเวลา เช่น สั้นกว่า ยาวกว่า หรืออยู่นอกช่วง สำหรับพัลส์บวก ความกว้างที่ระดับหนึ่งเกี่ยวข้องกับเวลาตั้งแต่ขึ้นข้ามระดับไปจนลงข้ามกลับ ไม่ใช่เวลาจากต้นกลุ่มถึงท้ายกลุ่ม และไม่ใช่คาบจากขอบขาขึ้นหนึ่งไปถึงขอบขาขึ้นถัดไป

ระดับตัดสินมีผลเมื่อขอบไม่ตั้งฉากหรือยอดมีการสั่น พัลส์ที่วัดกว้างที่ระดับต่ำอาจแคบลงเมื่อวัดใกล้ยอด จึงต้องคงระดับไว้ในการเปรียบเทียบ ไม่ใช้ตัวเลขความกว้างอัตโนมัติที่ตั้งเกณฑ์คนละแบบมายืนยันผลทริกเกอร์โดยไม่ตรวจเมนู ควรดูว่าการวัดอัตโนมัติใช้ระดับเป็นเปอร์เซ็นต์แอมพลิจูดหรือแรงดันคงที่ด้วย

ภาพอธิบาย 1นิยามความกว้างก่อนคัด
  1. เลือกขั้ว

    พัลส์บวกหรือพัลส์ลบ

  2. กำหนดระดับ

    ใช้ระดับเดียวกันทั้งทริกเกอร์และการตรวจซ้ำ

  3. วัดคู่ขอบ

    ขอบไปและกลับ ไม่ใช่คาบของพัลส์

  4. คัดเวลา

    ระบุสั้นกว่า ยาวกว่า หรือช่วงที่ต้องการ

ความกว้างเป็นช่วงระหว่างขอบคู่ที่ระดับกำหนด

ตัวอย่างสมมติ: คัดนอกช่วงแปดถึงสิบสองไมโครวินาที

กำหนดชุดฝึกเป็นพัลส์ 0 ถึง 3 V และวัดความกว้างที่ 1.5 V ตั้งช่วงสนใจ 8 ถึง 12 µs โดยต้องการค้นลูกที่อยู่นอกช่วง จากข้อมูลสมมติพบสี่ลูกกว้าง 6, 9, 11 และ 15 µs ลูก 6 µs สั้นกว่าขอบล่าง 2 µs ส่วนลูก 15 µs ยาวกว่าขอบบน 3 µs ลูก 9 และ 11 µs อยู่ภายใน จึงคัดสองจากสี่ลูกในข้อมูลตัวอย่าง

หากพัลส์ทั้งหมดมีคาบ 40 µs ความถี่ตามคาบคือ 1 ÷ 40 µs = 25 kHz แต่ดิวตีไซเคิลของแต่ละลูกต่างกัน คือ 6 ÷ 40 = 15%, 9 ÷ 40 = 22.5%, 11 ÷ 40 = 27.5% และ 15 ÷ 40 = 37.5% ความถี่เท่ากันจึงไม่รับรองว่าความกว้างถูกต้อง การวัดความถี่อย่างเดียวจะไม่แยกสองลูกนอกเกณฑ์ที่เรากำหนด

กำหนดเส้นแบ่งโดยไม่ซ่อนความไม่แน่นอน

ค่าพอดี 8 หรือ 12 µs ต้องอ่านว่าเครื่องรวมขอบเกณฑ์หรือไม่ บางเมนูนิยามมากกว่าและน้อยกว่าต่างจากคำว่าอยู่ในช่วง จึงเลือกข้อมูลฝึกที่อยู่ห่างขอบเพื่อยืนยันการตั้งก่อน แล้วทดสอบกรณีใกล้ขอบแยก หากเครื่องอ่าน 7.99 µs ด้วยข้อจำกัดเวลามากกว่าส่วนต่าง 0.01 µs ยังไม่ควรประกาศว่าพัลส์ผิดเงื่อนไขทางกายภาพแน่นอน

กำหนดช่วงกันชนตามความไม่แน่นอนของงานเมื่อจำเป็น และบันทึกเกณฑ์ทริกเกอร์แยกจากเกณฑ์ตัดสินชิ้นงาน การใช้เกณฑ์ค้นหาที่กว้างกว่าเพื่อไม่พลาดผู้ต้องสงสัยทำได้ แต่พัลส์ที่จับมาแล้วต้องวัดซ้ำด้วยวิธีที่เหมาะก่อนตัดสิน ไม่ใช้การพบทริกเกอร์เป็นใบรับรองความกว้างแทนการวัด

ภาพอธิบาย 2สี่ลูกในเกณฑ์สมมติ
  1. ลูก 6 µs

    ต่ำกว่าขอบ 8 µs อยู่ 2 µs

  2. ลูก 9 และ 11

    อยู่ภายในช่วง 8–12 µs

  3. ลูก 15 µs

    เกินขอบ 12 µs อยู่ 3 µs

  4. คาบร่วม 40 µs

    ความถี่ 25 kHz เท่ากันแต่ความกว้างต่าง

ช่วง 8–12 µs และระดับ 1.5 V ใช้ฝึก ไม่ใช่สเปกสินค้า

ต้องเห็นขอบเริ่มและขอบจบในระเบียน

การคัดว่าพัลส์สั้นกว่าขอบเวลามักต้องอาศัยขอบจบเพื่อรู้ระยะครบ ส่วนการคัดยาวกว่ามีรายละเอียดว่าจับทันทีเมื่อครบเวลาหรือเมื่อพัลส์จบตามเครื่อง จึงควรตรวจตำแหน่งศูนย์ที่ได้จริงก่อนเลือกประวัติก่อนทริกเกอร์ หากตั้งช่วงก่อนสั้นเกินไปอาจเห็นเพียงขอบจบของลูกที่คัดได้และวัดความกว้างย้อนกลับไม่ได้

สำหรับตัวอย่างลูกยาวสุด 15 µs ควรออกแบบระเบียนให้มีทั้งฐานก่อนเริ่มและฐานหลังจบที่มากพอ ไม่ใช้ระเบียนกว้าง 10 µs เพราะอาจตัดพัลส์ที่ต้องวัด ถ้าทริกเกอร์อยู่ที่ขอบจบและต้องการฐานก่อนเริ่ม 5 µs ต้องมีส่วนก่อนอย่างน้อย 20 µs ตามแบบจำลองนี้ แล้วตรวจอัตราสุ่มตัวอย่างยังพอสำหรับขอบที่จะใช้วัด

การคัดพัลส์ลบต้องนิยามช่วงต่ำระหว่างขาลงกับขาขึ้น ไม่ใช้ช่วงสูงของลูกเดิมเป็นความกว้างลบ หากคาบ 40 µs และช่วงสูง 9 µs ช่วงต่ำจะเป็น 31 µs ตามรูปสมมติ การเลือกขั้วผิดจึงอาจทำให้เครื่องจับแทบทุกลูกด้วยเกณฑ์ยาวกว่า 12 µs ทั้งที่ช่วงสูงทั้งหมดที่ต้องการตรวจยังปกติ การคำนวณสองช่วงรวมกลับให้เท่าคาบช่วยตรวจข้อผิดพลาดนี้ได้

ตรวจผลคัดกับข้อมูลที่มองเห็น

หลังจับ ให้ใช้เคอร์เซอร์หรือการวัดอัตโนมัติที่ระดับ 1.5 V เดียวกันตรวจลูกนั้น พร้อมดูว่ามีการสั่นทำให้ข้ามระดับหลายครั้งหรือไม่ ถ้ามี หลักการจับอาจแยกพัลส์ใหญ่เป็นหลายพัลส์สั้นตามนิยามระดับจริง จึงต้องเก็บรูปก่อนปรับฮิสเทอรีซิสหรือกรองเพื่อรู้ว่าความสั้นเกิดจากรูปร่างหรือการตั้งค่า

ในการตรวจยืนยันชุดฝึก ให้ส่งพัลส์ที่ทราบความกว้างทีละชนิด เริ่มจากลูก 9 µs ที่ไม่ควรถูกคัด แล้วสลับเป็น 6 µs ที่ควรถูกคัดโดยคงแอมพลิจูดและคาบเดิม วิธีนี้แยกได้ว่าเครื่องตอบสนองต่อเงื่อนไขเวลา ไม่ใช่การเปลี่ยนยอดหรือช่องสัญญาณ บันทึกทั้งกรณีรับและไม่รับ เพราะการทดสอบเฉพาะลูกที่อยากพบยังไม่พิสูจน์ว่าระบบปฏิเสธลูกภายในช่วงได้ถูกต้อง

รายงานว่าได้ค้นนอกช่วง 8–12 µs ของชุดทดลองสมมติและพบลูกใด พร้อมแนบระเบียนที่เห็นสองขอบครบ ไม่แปลงช่วงดังกล่าวเป็นสเปกสัญญาณรถหรือมาตรฐานลอจิก ความสามารถคัดพัลส์ช่วยลดเวลาค้น แต่ไม่แสดงอัตราเกิดทั้งหมดถ้าเครื่องไม่ได้เก็บทุกลูก จึงแยกจำนวนที่คัดพบออกจากจำนวนพัลส์ต้นทางที่ยังไม่ได้ตรวจเสมอ

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. Advanced trigger types · Pico Technology
  2. Pulse Width · Keysight Technologies

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า