ใช้หน้าต่างแรงดันจับการออกนอกช่วงที่กำหนดในการทดลอง

หากต้องเฝ้าสัญญาณที่ควรอยู่ระหว่างระดับสองค่า การตั้งทริกเกอร์ขอบด้านเดียวอาจต้องทำสองรอบเพื่อค้นทั้งด้านสูงและต่ำ หน้าต่างแรงดันช่วยรวมขอบเขตดังกล่าวไว้ในเงื่อนไขเดียว แต่คำว่าเข้า ออก และอยู่นานเป็นคนละคำถาม บทนี้ใช้แรงดันชุดฝึกสมมติเพื่อออกแบบการค้นโดยไม่แปลงหน้าต่างทดลองเป็นเกณฑ์รับรองของอุปกรณ์จริง

หน้าต่างบอกพื้นที่และทิศทางผ่านขอบ

คู่มือ Window ของ Keysight ระบุการจับเมื่อเข้า ออก หรืออยู่ในและนอกช่วงตามเวลาที่ตั้ง ดังนั้นต้องเลือกพฤติกรรมให้ตรงก่อนกำหนดตัวเลข ถ้าต้องการค้นแรงดันหลุดช่วงให้เลือกออกจากช่วง ไม่ใช่เข้าช่วงซึ่งอาจจับตอนฟื้นกลับ การสลับตัวเลือกอาจทำให้รูปดูใกล้เคียงกันแต่เวลาอ้างอิงต่างกันมาก

หน้าต่างแรงดันไม่เหมือนพื้นที่รูปทรงบนจอที่กำหนดทั้งเวลาและแรงดัน หน้าต่างแบบพื้นฐานใช้ขอบบนล่างที่ไม่เปลี่ยนตามเวลา จึงเหมาะกับสภาวะที่คาดให้ระดับคงอยู่ในช่วงหนึ่ง ถ้าช่วงเริ่มทำงานถูกออกแบบให้แรงดันไต่จากศูนย์ ต้องกำหนดว่าเริ่มเฝ้าหลังช่วงนั้นหรือใช้เงื่อนไขร่วม มิฉะนั้นการเริ่มปกติอาจถูกคัดเป็นเหตุการณ์ออกนอกช่วงเสมอ

1. 1
   ขอบแรงดัน

   กำหนดค่าล่างและบนจากโจทย์ทดลอง

2. 2
   ทิศทาง

   ออกจากช่วงไม่ใช่กลับเข้าสู่ช่วง

3. 3
   เพิ่มเวลา

   กรองเหตุสั้นโดยระบุเวลาที่อยู่นอก

4. 4
   ตำแหน่งจับ

   ตรวจว่าครบเวลาหรือรอข้ามกลับ

เลือกเข้า ออก หรืออยู่นานให้ตรงคำถามก่อนกำหนดค่า

ตัวอย่างสมมติ: หน้าต่างสามจุดหนึ่งถึงสามจุดห้าโวลต์

กำหนดแรงดันอ้างอิงทดลอง 3.3 V และหน้าต่าง 3.1 ถึง 3.5 V ระยะเผื่อแต่ละด้านคือ 0.2 V หรือ 0.2 ÷ 3.3 × 100 ≈ 6.06% ของค่าอ้างอิง สมมติเกิดยอด 3.6 V นาน 20 µs และอีกครั้งเกิดการตกถึง 3.0 V นาน 80 µs ทั้งสองออกนอกหน้าต่างด้วยระยะเกินขอบ 0.1 V แต่ระยะเวลานอกช่วงต่างกัน

ถ้าตั้งจับทันทีเมื่อออก จะมีเหตุเป้าหมายทั้งสองแบบ ถ้าเลือกอยู่นอกช่วงนานกว่า 50 µs ในแบบตรวจเมื่อหมดเวลา ยอด 20 µs จะไม่ครบเวลา แต่การตก 80 µs จะครบ โดยเหลือการตกหลังเกณฑ์เวลาอีก 80 − 50 = 30 µs ตามรูปสมมติ การไม่จับยอดสั้นไม่ใช่หลักฐานว่ายอดไม่เคยเกิด เป็นผลจากการคัดเวลาที่กำหนดเพิ่ม

จับเมื่อครบเวลากับจับเมื่อกลับเข้าต่างกัน

คู่มือที่อ้างแยกตัวเลือกนอกช่วงนานแล้วจับตอนข้ามกลับกับตัวเลือกจับเมื่อครบเวลารอ หากการตกเริ่มที่ 100 µs และจบที่ 180 µs เงื่อนไขหมดเวลา 50 µs จะถึงเกณฑ์ที่ 150 µs ส่วนการรอข้ามขอบกลับจะอ้างใกล้ 180 µs ความต่าง 30 µs เป็นผลจากกติกาทริกเกอร์ ไม่ใช่ความต่างของระยะตกในสัญญาณ

ถ้าต้องการดูสาเหตุก่อนตก ควรเผื่อประวัติก่อนตามชนิดที่เลือก การตั้งก่อน 60 µs จากจุดจับ 150 µs จะย้อนถึง 90 µs และเห็นฐานก่อนเริ่มที่ 100 µs แต่หากจุดจับอยู่ 180 µs ช่วงก่อนเท่ากันจะเริ่มที่ 120 µs ซึ่งพลาดต้นตก ต้องคำนวณขอบข้อมูลจากตำแหน่งจับจริง ไม่คัดลอกสัดส่วนก่อนจากเมนูหนึ่งไปอีกเมนูโดยตรง

1. 1
   ยอดสั้น

   3.6 V นาน 20 µs ออกขอบบน 0.1 V

2. 2
   ตกยาว

   3.0 V นาน 80 µs ออกขอบล่าง 0.1 V

3. 3
   เกณฑ์ >50 µs

   คัดการตกยาว; ยอดสั้นไม่ครบเวลา

4. 4
   เวลาที่จับ

   ตก 100–180 µs: ครบเวลาที่ 150 หรือกลับที่ 180 µs

ระดับ 3.1–3.5 V และเวลา 50 µs เป็นเกณฑ์สมมติ

ระยะใกล้ขอบต้องรวมระบบวัด

หากยอดอ่านได้ใกล้ 3.5 V ต้องดูความคลาดเคลื่อนแนวตั้ง เสียงรบกวน และฮิสเทอรีซิสก่อนยืนยันว่าออกนอกหน้าต่างจริง การเลือกเกณฑ์ค้นหาควรต่างจากการตัดสินผ่านชิ้นงานเมื่อมีความไม่แน่นอน หากต้องการไม่พลาดผู้ต้องสงสัย อาจตั้งช่วงค้นให้ไวแล้วใช้การวัดที่เหมาะประเมินทีหลัง พร้อมเก็บเหตุผลของช่วงค้นไว้

การเชื่อมต่อแบบตัดกระแสตรงอาจทำให้ระดับฐานเปลี่ยนและไม่เหมาะกับการเฝ้าหน้าต่างแรงดันคงที่ตามตัวอย่างนี้ ควรใช้ทางวัดที่รักษาระดับกระแสตรงและตรวจออฟเซตกับค่าทดโพรบให้ถูก การกรองอาจลดขนาดและเปลี่ยนระยะของยอดสั้น จึงต้องระบุสถานะตัวกรองในภาพก่อนเปรียบเทียบว่าจำนวนออกนอกช่วงลดลงจริงหรือเป็นผลของการวัด

อีกจุดที่ต้องกำหนดคือสภาพตอนเริ่มรอ หากเปิดการจับขณะที่แรงดันอยู่นอกหน้าต่างอยู่แล้ว เครื่องอาจรอการเข้าแล้วออกครั้งใหม่ หรือใช้สถานะปัจจุบันเริ่มนับเวลา ขึ้นกับชนิดทริกเกอร์และการเริ่มของรุ่นนั้น ให้ทดสอบทั้งกรณีเริ่มอยู่ในช่วงและเริ่มอยู่นอกช่วงด้วยแหล่งฝึกก่อนเฝ้าระยะยาว พร้อมจดว่าระเบียนแรกเกิดจากการผ่านขอบจริงหรือสถานะเริ่มต้น มิฉะนั้นภาพเส้นต่ำครั้งแรกอาจถูกเข้าใจว่าเป็นการตกใหม่ทั้งที่เริ่มต่ำอยู่ก่อน

อย่านำจำนวนทริกเกอร์ออกนอกช่วงไปแทนจำนวนครั้งที่แหล่งแรงดันผิดปกติโดยทันที การสั่นหนึ่งเหตุอาจเข้าออกขอบหลายรอบและทำให้คัดหลายระเบียน หากต้องนับเหตุเป็นหนึ่งครั้งจนกว่าจะฟื้นนิ่ง ต้องกำหนดกติกาจัดกลุ่มหลังบันทึกหรือเงื่อนไขทริกเกอร์เพิ่มเติม และรักษาระเบียนที่ใช้ตัดสินการฟื้นไว้ด้วย

ยืนยันทั้งสองขอบและการคืนสู่หน้าต่าง

สร้างเหตุฝึกที่ออกด้านบนและด้านล่างแยกกันโดยอยู่ในขอบเขตปลอดภัยของเครื่อง ตรวจว่าเครื่องคัดตามตัวเลือกและบันทึกการกลับเข้าช่วงครบ ถ้าพบแต่ภาพอยู่ต่ำกว่าขอบโดยไม่มีต้นหรือท้าย อาจรู้เพียงว่ามีระดับต่ำในข้อมูล ไม่รู้ระยะนอกช่วงทั้งหมด ต้องขยายแผนเก็บครั้งใหม่แทนการต่อเส้นคาดเดา

รายงานขอบบนล่าง แรงดันอ้างอิง เหตุผลเลือกเวลา และชนิดจับเมื่อครบเวลาหรือเมื่อข้ามกลับ พร้อมตัวเลขที่ตรวจจากระเบียน การกล่าวว่าอยู่ในเกณฑ์ทั้งการทดลองต้องมีหลักฐานการครอบคลุมเวลา ไม่อาศัยหน้าต่างที่ไม่พบทริกเกอร์อย่างเดียว เพราะเหตุอาจเกิดช่วงไม่พร้อมหรือสั้นกว่าเกณฑ์ ค่าทั้งหมดในบทนี้ตั้งขึ้นเพื่ออธิบายการเลือกเงื่อนไขเท่านั้น