示波器測(cè)試時(shí)鐘頻率不對(duì)，怪我嘍

采樣率、存儲(chǔ)深度怎樣關(guān)聯(lián)起來(lái)

Author：臥龍會(huì) 關(guān)羽兄弟

|| 前言

一不留神，猛然發(fā)現(xiàn)其實(shí)今天也是暴雨過(guò)境。晚上正好有點(diǎn)時(shí)間，回想起審核報(bào)告中發(fā)現(xiàn)一同事測(cè)試時(shí)鐘頻率不對(duì)這么明顯的問(wèn)題，居然自己沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)了一臉茫然拉著我過(guò)去說(shuō)是我測(cè)試沒(méi)有問(wèn)題啊！

吧啦，吧啦一堆測(cè)試點(diǎn)靠近接收端，接地使用彈簧就近接地，但是測(cè)試出來(lái)就是頻率不對(duì)。顯得很無(wú)辜，貌似我冤枉了他的樣子。

這尼瑪測(cè)試測(cè)試的是RGMII TX CLK，按道理是125MHZ，怎么頻率也不對(duì)了波形也不對(duì)了，我印象中RGMII TX CLK應(yīng)該是這樣子的。

當(dāng)然如果設(shè)備給力，按道理這個(gè)RGMII TX CLK應(yīng)該是這樣的。

哎，到底是做了啥事情，帶出這樣的人。一個(gè)時(shí)鐘也能測(cè)試出這個(gè)鬼樣子，真的是不知道說(shuō)啥了。看著那雙無(wú)辜的表情，和強(qiáng)顏裝出的上進(jìn)心求知欲，實(shí)在是不好說(shuō)。來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)今日頭條：臥龍會(huì)IT技術(shù)

年輕人，說(shuō)多了，會(huì)提桶跑路的，到時(shí)候還得我來(lái)干。

|| 正文

示波器核心指標(biāo)

帶寬，采樣率，存儲(chǔ)深度

帶寬就不多說(shuō)，只要是電子狗對(duì)此都深有領(lǐng)悟。大多數(shù)時(shí)候可以以此給自己個(gè)臺(tái)階，為什么不測(cè)試，示波器帶寬不夠；為什么測(cè)試出波形不對(duì)，示波器帶寬不夠… …

簡(jiǎn)單用不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑挾x示波器帶寬，就是用一固定電平正弦掃頻信號(hào)輸入到示波器，示波器測(cè)量信號(hào)電平衰減-3dB對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)即為示波器帶寬。實(shí)際定義比這個(gè)稍微復(fù)雜點(diǎn)。

采樣率即每秒鐘采集的點(diǎn)數(shù)目，存儲(chǔ)深度也即簡(jiǎn)單理解為存儲(chǔ)采集點(diǎn)的空間。當(dāng)然以上都為關(guān)羽兄弟口頭定義，如果比較較真建議多看示波器手冊(cè)相關(guān)指標(biāo)定義。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)夠電子狗用了。

能夠測(cè)試出一個(gè)信號(hào)且保真度在可接受范圍內(nèi)，對(duì)于采樣率是有要求的，奈奎斯特定理就行。當(dāng)然示波器內(nèi)部還有一些插值之類用于處理實(shí)際波形，否則就是光禿禿的點(diǎn)（當(dāng)然力科示波器確實(shí)可以設(shè)置成這種模式）

那這些和我們測(cè)試出一個(gè)搞笑的頻率有啥關(guān)系了，確實(shí)有直接關(guān)系。

存儲(chǔ)深度（當(dāng)前）=采樣率(當(dāng)前)*Time/div*10

時(shí)間一定，如果存儲(chǔ)深度小了，采樣率就跟著降低了，低于一定程度，我們的波形頻率就不對(duì)了。

當(dāng)然你可能認(rèn)為這只是一個(gè)猜想，我只信事實(shí)。其實(shí)我也是這樣的，畢竟示波器這玩意不是你我做的，奈奎斯特你我都沒(méi)有見(jiàn)過(guò)。

存儲(chǔ)深度設(shè)置調(diào)整

RGMII TXC時(shí)鐘頻率為125M，時(shí)鐘周期為8ns。

1，存儲(chǔ)深度設(shè)置為20M

這個(gè)采樣率測(cè)試這個(gè)信號(hào)信號(hào)足夠了

2，存儲(chǔ)深度設(shè)置為1000

我們測(cè)試需要的采樣率蕞小為250M/s，但是我們實(shí)際使用的采樣率為100M/s，這就意味著一個(gè)周期8ns一個(gè)點(diǎn)都采集不到。這就尷尬了！

3，存儲(chǔ)深度設(shè)置為10M

4，不同存儲(chǔ)深度、相同Time/div

|| 總結(jié)

那我測(cè)試的時(shí)候存儲(chǔ)深度應(yīng)該設(shè)置多少合適了，建議盡可能設(shè)置為蕞大，當(dāng)然部分示波器存儲(chǔ)深度設(shè)置不了，部分示波器存儲(chǔ)深度貌似有AUTO模式供選擇。

還有一點(diǎn)就是測(cè)試時(shí)候時(shí)刻關(guān)注采樣率變換，記得奈奎斯特的好，但是實(shí)際測(cè)試中這個(gè)2倍還是有點(diǎn)弱了。但是不要連兩倍都保證不了，那就不靠譜了。

有時(shí)候我對(duì)這個(gè)東西是這樣理解的，2點(diǎn)連成一條線，那上升沿下降沿保證有3個(gè)點(diǎn)，這個(gè)上升沿、下降沿就靠譜了。

例如下圖，上升時(shí)間為1.361ns，假如保證上升沿上有3個(gè)采樣點(diǎn)，那采樣點(diǎn)間隔就是1.361ns/3為0.453ns，同樣計(jì)算出采樣率為2.2G/s,當(dāng)我們測(cè)試時(shí)候示波器采樣率達(dá)到這個(gè)采樣率基本邊沿時(shí)間、頻率、脈寬等基本完全有保證了。

當(dāng)然這個(gè)前提是帶寬和探頭不能太拉胯，如果電平相差太遠(yuǎn)了，即使采樣率高也沒(méi)有用。不過(guò)一般采樣率高的示波器帶寬也不會(huì)低（不過(guò)RIGOL MSO5000系列是個(gè)關(guān)羽兄弟知道的例外）

很多小伙伴好奇，可能問(wèn)，那個(gè)兄弟是怎樣測(cè)試出來(lái)25M的。看波形time/div不大40ns，采樣率是2.5G/s，按照現(xiàn)在分析這個(gè)采樣率不可能測(cè)試出25M的，如果測(cè)試出來(lái)。說(shuō)明你以上分析都是瞎扯，自己的毛攻破了自己的盾。

我只能說(shuō)這些兄臺(tái)們眼光毒辣，看得仔細(xì)，除了看文字連圖里的細(xì)節(jié)都看到并且深思了。這就讓我有點(diǎn)不好意思說(shuō)所謂的root cause了。

因?yàn)橛胁糠秩擞幸粋€(gè)非常不好的習(xí)慣，他測(cè)試時(shí)鐘信號(hào)，喜歡把time/div調(diào)整到很大，就是波形細(xì)節(jié)都看不到了，然后按暫停，再不斷調(diào)整time/div到合適檔位，這樣這樣就不理解存儲(chǔ)深度和采樣率再不看細(xì)節(jié)就掛了吧！

這位兄弟可能是眼圖測(cè)試多了，不過(guò)上萬(wàn)個(gè)UI然后打開(kāi)眼圖生成選件生成眼圖，查看相關(guān)參數(shù)。但是你能否看下你測(cè)試時(shí)候那個(gè)示波器存儲(chǔ)深度是多大？當(dāng)時(shí)設(shè)置的是多大？

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