时钟信号怎么测量?

如题所述

如何用示波器测实时时钟信号和主时钟信号

使用示波器测量实时时钟信号(RTC)和主时钟信号(Main Clock Signal)的步骤如下:

1. 准备工作

·       选择合适的探头:使用高品质的示波器探头,通常10X衰减探头适合大部分情况。

·       校准探头:确保探头已经过正确的校准,以获得准确的测量结果。

2. 连接示波器

·       连接探头:将示波器探头的接地夹子连接到电路板的接地点,以确保良好的接地。然后将探针接触到实时时钟信号或主时钟信号的测量点。

3. 配置示波器

配置通道

·       选择通道:将探头连接到示波器的CH1或CH2通道,用于测量信号。

·       设置耦合模式:将通道设置为DC耦合,如果你需要测量信号的直流和交流成分。如果只关心交流成分,可以选择AC耦合。

·       垂直灵敏度(Volts/Div):根据预期的信号幅度调节垂直灵敏度。例如,如果时钟信号的幅度为3.3V,可以将灵敏度设置为1V/Div或500mV/Div。

·       垂直偏移:调整垂直偏移,使信号在屏幕上居中显示。

配置时间基准

·       时间基准(Time/Div):根据时钟信号频率调整时间基准。例如,对于1 MHz的时钟信号,设置为500ns/Div或200ns/Div,以便清晰显示几个周期。

设置触发

·       触发源:选择相应的通道作为触发源,例如CH1。

·       触发模式:选择边沿触发(Edge Trigger),通常选择上升沿(Rising Edge)。

·       触发电平:将触发电平设置在时钟信号的中间电平位置,比如如果时钟信号是3.3V峰值,将触发电平设置为1.65V。

4. 实际测量

·       观察波形:启动示波器并观察屏幕上的波形。确认波形是否稳定且清晰显示。

·       分析参数:

·       频率:观察时钟信号的频率是否符合设计要求。

·       占空比:检查时钟信号的高电平和低电平持续时间是否符合规范。

·       抖动:评估时钟信号的抖动情况,如果示波器支持,可以启用专门的抖动测量功能。

5. 测量实时时钟信号(RTC)

RTC通常运行在较低的频率,例如32.768kHz。测量过程与主时钟信号类似,但需要注意以下几点:

·       合适的时间基准:由于RTC的频率较低,选择较长的时间基准,例如50µs/Div或20µs/Div。

·       触发设置:同样选择边沿触发和适当的触发电平,确保能够稳定地捕捉到RTC信号的变化。

示例操作步骤

假设你要测量一个1MHz的主时钟信号和一个32.768kHz的实时时钟信号:

主时钟信号(1MHz)

1.     连接探头:将探头连接到主时钟信号测量点,并将接地夹子连接到电路地。

2.     配置通道:选择CH1,设置DC耦合,垂直灵敏度为1V/Div,垂直偏移调至中心位置。

3.     配置时间基准:设置时间基准为500ns/Div。

4.     设置触发:选择边沿触发,上升沿触发,触发电平设置为1.65V。

5.     观察波形:启动示波器并观察波形,确保波形稳定且频率为1MHz。

实时时钟信号(32.768kHz)

1.     连接探头:将探头连接到RTC信号测量点,并将接地夹子连接到电路地。

2.     配置通道:选择CH2(或者仍然使用CH1),设置DC耦合,垂直灵敏度为500mV/Div,垂直偏移调至中心位置。

3.     配置时间基准:设置时间基准为50µs/Div。

4.     设置触发:选择边沿触发,上升沿触发,触发电平设置为1.65V。

5.     观察波形:启动示波器并观察波形,确保波形稳定且频率为32.768kHz。

我们用普源精电DG900 Pro系列和DHO4000系列示波器来模拟实时时钟信号和主时钟信号的测试步骤:

1、在信号发生器上设置两个时钟信号,1通道设置1MHz正弦信号,2通道设置32.768KHz信号,幅度设置为2V。

图为普源精电DG922 Pro信号发生器

2、先将通道1通过BNC线连接到示波器上,在示波器上对通道进行配置,触发信源选择CH1,触发电平设置在波形中间即可,水平时基设置为500ns,垂直档位500mV,使正弦波能完整显示在屏幕上。

图为普源精电DHO4804数字示波器

3、点击Measure按键打开测量菜单,在水平选项卡中选择频率,得到主时钟信号频率参数。

图为普源精电DHO4804数字示波器

4、将32.768KHz实时时钟信号接入通道1,重复以上步骤测试。

图为普源精电DHO4804数字示波器

总结

通过以上步骤,你可以使用示波器有效地测量实时时钟信号和主时钟信号,确保它们符合设计规范并且稳定:

1.     准备工作:选择合适的探头并校准。

2.     连接示波器:正确连接探头到测量点和接地点。

3.     配置示波器:根据信号特点设置通道、时间基准和触发参数。

4.     实际测量:启动示波器,观察和分析波形,确保信号稳定。

通过这些方法,你可以精确测量和分析实时时钟信号和主时钟信号的特性。

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