現代示波器高級應用——測試及使用技巧 ( 簡體 字) |
| 作者：李凱 | 類別：1. -> 電子工程 -> 電子電氣 |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 47654
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NT售價： 640 元 |
| 出版日：7/1/2017 |
| 頁數：414 |
| 光碟數：0 |
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| 印刷：全彩印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302468387 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：寫在前面——
人類的文明從使用和制造工具開始。
工具可能是原始人隨手抄起的木棒，也可能是現代孩童堆在墻角的樂高積木。作為電子工程師的眼睛，示波器是最普遍使用的電路調試工具。現代數字示波器不只是用于簡單的波形觀察，而是一套非常復雜的信號采集和分析系統。但遺憾的是，無論在國內還是國外，很多介紹示波器的圖書與實際工作結合不好且跟不上時代的技術更新，而大部分講操作的資料讀起來又空洞無味，很少能站在實際應用的角度去解讀示波器。
有次和一位工程師朋友聊天，他聊到買了很多很好的儀器，但是很多功能沒完全發揮出來。“就像手機，我們只用其中10%的功能。”“手機用兩年就過時了，你需要了解那么多嗎？而且儀器都有操作手冊啊？”我反問。“儀器不一樣，雖然簡單使用都會，但實際問題千變萬化，真碰到事兒還是解決不了。操作手冊好幾百頁，也不知道哪些部分與當前問題相關，現在節奏這么快，哪來得及去一頁頁翻手冊。”
其實我一直不愿寫一本特別瑣碎的針對使用方法和技巧的書，總覺得格局不大，而且實際問題千變萬化，也沒有一招鮮吃遍天的獨門秘籍。所以這本書不是類似市面上一些從入門到精通的操作指南，也不會涉及很細節的操作步驟。我更想展示給大家的是現代測量工具能夠實現的強大功能，以及碰到問題時的分析思路。我那位朋友的話打動我的一點在于： 廣大工程師朋友確實需要一些這方面的幫助。從資歷和經驗上，我確實是和使用示波器的各行各業工程師接觸最多的。時日越久，越覺責無旁貸。
無論是用扳手擰緊一顆螺絲釘，還是熬夜調試電路的故障，抑或是產品交付前的一次次設計修改，無不浸透著工程師的汗水。這些文章的總結和整理，就當是對廣大默默無聞、辛勤耕耘的工程師們日常工作的記錄和匯報吧。如果能對大家的日常工作有些許幫助，就是額外的驚喜了。
逐有此書。
李凱2017年3月 |
內容簡介：示波器是最廣泛使用的電子測量儀器。經過近一個世紀的持續技術革新，現代數字示波器已經是結合了最新材料、芯片、計算機、信號處理技術的復雜測量系統。
本書結合筆者近20年實際應用經驗，對現代數字示波器的原理、測量方法、測量技巧、實際案例等做了深入淺出的解讀和分析。
本書分為三大部分： 第1~8章介紹現代測量儀器的發展、數字示波器原理、主要指標、測量精度、探頭分類及原理、探頭對測量的影響、觸發條件、數學函數功能等內容； 第9~19章結合實際案例，介紹示波器在信號完整性分析、電源測試、時鐘測試、射頻測試、寬帶信號解調、總線調試、芯片測試中的實際應用案例； 第20~29章側重高速總線的一致性測試，介紹數字總線，如PCIe 3.0/4.0、SATA、SAS 12G、DDR3/4、10G以太網、CPRI接口、100G背板、100G光模塊、400G以太網/PAM4信號的原理及測試方法。
本書可幫助從事高速通信、計算機、航空航天設備的開發和測試人員深入理解及掌握現代數字示波器的使用技能，也可供高校工科電子類的師生做示波器、電路測試方面的教學參考。 |
目錄：一、現代測量儀器技術的發展
二、示波器原理
1.模擬示波器
2.數字存儲示波器
3.混合信號示波器
4.采樣示波器
5.阻抗TDR測試
三、數字示波器的主要指標
1.示波器的帶寬
2.示波器的采樣率
3.示波器的內存深度
4.示波器的死區時間
四、示波器對測量的影響
1.示波器的頻響方式
2.示波器帶寬對測量的影響
3.示波器的分辨率
4.示波器的直流電壓測量精度
5.示波器的時間測量精度
6.示波器的等效位數
7.示波器的高分辨率模式
8.示波器的顯示模式
五、示波器探頭原理
1.探頭的寄生參數
2.高阻無源探頭
3.無源探頭常用附件
4.低阻無源探頭
5.有源探頭
6.差分有源探頭
7.有源探頭的使用注意事項
8.寬溫度范圍測試探頭
9.電流測量的探頭
10.光探頭
六、探頭對測量的影響
1.探頭前端對測量的影響
2.探頭衰減比對測量的影響
3.探頭的校準方法
4.探頭的負載效應
5.定量測量探頭負載效應的方法
七、使用觸發條件捕獲信號
1.示波器觸發電路原理
2.示波器的觸發模式
3.邊沿觸發
4.碼型觸發
5.脈沖寬度觸發
6.毛刺觸發
7.建立/保持時間觸發
8.跳變時間觸發
9.矮脈沖觸發
10.超時觸發
11.連續邊沿觸發
12.窗口觸發
13.視頻觸發
14.序列觸發
15.協議觸發
16.高速串行觸發
17.高級波形搜索
八、示波器的數學函數
1.用加/減函數進行差分和共模測試
2.用Max/Min函數進行峰值保持
3.用乘法運算進行功率測試
4.用XY函數顯示李薩如圖形或星座圖
5.用濾波器函數濾除噪聲
6.用FFT函數進行信號頻譜分析
7.用Gating函數進行信號縮放
8.用Trend函數測量信號變化趨勢
9.使用MATLAB的自定義函數
九、高速串行信號質量分析
1.顯示差分和共模信號波形
2.通過時鐘恢復測試信號眼圖
3.進行模板測試
4.失效bit定位
5.抖動分析
6.抖動分解
7.通道去嵌入
8.通道嵌入
9.信號均衡
10.均衡器的參數設置
11.預加重的模擬
十、電源完整性測試
1.電源完整性測試的必要性
2.電源完整性仿真分析
3.DC拟DC電源模塊和PDN阻抗測試
4.DC拟DC電源模塊反饋環路測試
5.精確電源紋波與開關噪聲測試
6.開關電源功率及效率分析
7.電源系統抗干擾能力測試
十一、電源測試常見案例
1.交流電頻率測量中的李薩如圖形問題
2.電源紋波的測量結果過大的問題
3.接地不良造成的電源干擾
4.大功率設備開啟時的誤觸發
5.示波器接地對測量的影響
十二、時鐘測試常見案例
1.精確頻率測量的問題
2.GPS授時時鐘異常狀態的捕獲
3.光纖傳感器反射信號的頻率測量
4.晶體振蕩器頻率測量中的停振問題
5.PLL的鎖定時間測量
6.時鐘抖動測量中RJ帶寬的問題
7.時鐘抖動測量精度的問題
8.如何進行微小頻差的測量
十三、示波器能用于射頻信號測試嗎？
1.為什么射頻信號測試要用示波器
2.現代實時示波器技術的發展
3.現代示波器的射頻性能指標
4.示波器射頻指標總結
十四、射頻測試常用測試案例
1.射頻信號時頻域綜合分析
2.雷達脈沖的包絡參數測量
3.微波脈沖信號的功率測量精度
4.FFT分析的窗函數和柵欄效應
5.雷達參數綜合分析
6.跳頻信號測試
7.多通道測量
8.衛星調制器的時延測量
9.移相器響應時間測試方法
10.雷達模擬機測量中的異常調幅問題
11.功放測試中瞬態過載問題分析
12.復雜電磁環境下的信號濾波
13.毫米波防撞雷達特性分析
十五、寬帶通信信號的解調分析
1.I/Q調制簡介
2.I/Q調制過程
3.矢量信號解調步驟
4.突發信號的解調
5.矢量解調常見問題
6.超寬帶信號的解調分析
十六、高速數字信號測試中的射頻知識
1.數字信號的帶寬
2.傳輸線對數字信號的影響
3.信號處理技術
4.信號抖動分析
5.數字信號測試中的射頻知識總結
十七、高速總線測試常見案例
1.衛星通信中偽隨機碼的碼型檢查
2.3D打印機特定時鐘邊沿位置的數據捕獲
3.VR設備中遇到的MIPI信號測試問題
4.AR眼鏡USB拔出時的瞬態信號捕獲
5.區分USB總線上好的眼圖和壞的眼圖
6.4K運動相機的HDMI測試問題
7.SFP+測試中由于信號邊沿過陡造成的DDPWS測試失敗
8.USB3.1TypeC接口測試中的信號碼型切換問題
十八、芯片測試常用案例
1.高速Serdes芯片功能和性能測試
2.高速ADC技術的發展趨勢及測試
3.二極管反向恢復時間測試
4.微封裝系統設計及測試的挑戰
十九、其他常見測試案例
1.如何顯示雙脈沖中第2個脈沖的細節
2.示波器的電壓和幅度測量精度
3.不同寬度的脈沖信號形狀比較
4.超寬帶雷達的脈沖測量
5.通道損壞造成的幅度測量問題
6.對脈沖進行微秒級的精確延時
7.探頭地線造成的信號過沖
8.探頭地線造成的短路
9.阻抗匹配造成的錯誤幅度結果
10.外部和內部50Ω端接的區別
11.低占空比的光脈沖展寬問題
12.如何提高示波器的測量速度
13.計算機遠程讀取示波器的波形數據
二十、大型數據中心的發展趨勢及挑戰
二十一、PCIe3.0測試方法及PCIe4.0展望
1.PCIe3.0簡介
2.PCIe3.0物理層的變化
3.發送端信號質量測試
4.接收端容限測試
5.協議分析
6.協議一致性和可靠性測試
7.PCIe4.0標準的進展及展望
二十二、SATA信號和協議測試方法
1.SATA總線簡介
2.SATA發送信號質量測試
3.SATA接收容限測試
4.SATA拟Express（U.2/M.2）的測試
二十三、SAS12G總線測試方法
1.SAS總線概述
2.SAS的測試項目和測試碼型
3.SAS發送端信號質量測試
4.SAS接收機抖動容限測試
5.SAS互連阻抗及回波損耗測試方案
二十四、DDR3/4信號和協議測試
1.DDR簡介
2.DDR信號的仿真驗證
3.DDR信號的讀寫分離
4.DDR的信號探測技術
5.DDR的信號質量分析
6.DDR的協議測試
二十五、10G以太網簡介及信號測試方法
1.以太網技術簡介
2.10GBASE拟T/MGBase拟T/NBase拟T的測試
3.XAUI和10GBASE拟CX4測試方法
4.SFP+/10GBase拟KR接口及測試方法
二十六、10GCPRI接口時延抖動測試方法
1.4G基站組網方式的變化
2.CPRI接口時延抖動的測試
3.測試組網
4.時延測試步驟
5.抖動測試步驟
6.測試結果分析
7.測試方案優缺點分析
二十七、100G背板性能的驗證
1.高速背板的演進
2.100G背板的測試項目
3.背板的插入損耗、回波損耗、阻抗、串擾的測試
4.背板傳輸眼圖和誤碼率測試
5.發送端信號質量的測試
6.100G背板測試總結
二十八、100G光模塊接口測試方法
1.CEI測試背景和需求
2.CEI拟28G拟VSR測試點及測試夾具要求
3.CEI拟28G拟VSR輸出端信號質量測試原理
4.CEI拟28G拟VSR輸出端信號質量測試方法
5.CEI拟28G拟VSR輸入端壓力容限測試原理
6.CEI拟28G拟VSR接收端壓力容限測試方法
7.100G光收發模塊的測試挑戰
8.100G光模塊信號質量及并行眼圖測試
9.100G光模塊壓力眼及抖動容限測試
二十九、400G以太網PAM拟4信號簡介及測試方法
1.什么是PAM拟4信號？
2.PAM拟4技術的挑戰
3.PAM拟4信號的測試碼型
4.PAM拟4發射機電氣參數測試
5.PAM拟4的接收機容限及誤碼率測試
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