时间的测量范围

这个例子展示了如何测量脉宽调制正弦信号的性能特性。该示例包含一个模型,您可以对其进行修改,以查看参数变化对上升时间、下降时间、超调量、欠调量、脉冲宽度、脉冲周期和占空比测量的影响。该示例还展示了一个上升沿触发器的示例,它被设置为执行基本的统计操作(平均值、中值、均方根、最大值、最小值),并通过游标和寻峰来测量脉冲周期的频率和周期。

示例模型包含几个度量和它们相应的设置。

触发器

第一部分展示了如何使用触发器来稳定显示中的噪声正弦波。你可以看到正弦信号是如何构建的,通过双击噪声正弦信号块。

正弦信号被输入一个时间范围块与触发器启用。

您可以通过在显示器周围拖动标记来试验触发器的位置。你可以在上升或下降的边缘触发。这个例子包括0.1 V的迟滞,以帮助在噪声存在时稳定正弦波。该迟滞确保信号在记录正向过渡之前至少在触发器电平下穿越0.1 V。

如果你关闭触发器,你会看到正弦信号不再固定在屏幕上。您可以通过单击触发器图标将触发器带回来。

脉冲宽度调制源的测量

在这个例子中,一个脉宽调制源被连接到几个包含测量的时间范围。

你可以通过点击它来查看源代码:

该模型通过对所需的正弦波施加一个偏置并随后减去一个周期锯齿波来构造正弦脉宽调制。由此产生的波形被送入一个比较器,形成脉冲的形状。然后将噪声添加到信号中,然后将其发送到具有欠阻尼响应的滤波器中。

您可以通过单击Random Source并修改高斯分布的方差来修改输入上的附加噪声量。

类似地,您可以通过改变滤波器的系数来修改它的响应。

转换

您可以通过查看billevel Measurements对话框的transitions面板来查看波形上升和下降过渡的一些基本信息。

查看结果,您可以看到脉冲具有高电压水平+1 V和低电压水平-1 V。

上面的例子捕获了两条上升(正)边和两条下降(负)边,上升时间和下降时间大约为340纳秒。如果你放大波形的一条边你可以看到这条边的测量值。

请注意,脉冲的边缘相当陡峭,旋转速率约为4 V/us。使用欠阻尼滤波器来达到这个速率。将滤波器改变为过阻尼将降低每个脉冲的边缘在脉冲电平之间过渡的速率。欠阻尼滤波器的输出在低态和高态之间变化后立即表现出显著的振铃。要量化这种振铃行为,可以使用超调/欠调面板中的测量值。

过度和脱靶

二层测量对话框还包含与欠阻尼环境相关的测量。你可以通过打开过冲/下冲面板来查看过渡像差:

上升边缘的平均超调幅度约为42%。低于预期的是34%。大的过冲有时会损坏设计为只接受小电压范围的逻辑器件。较大的下冲会导致设备检测到不正确的逻辑状态。在本例中,转换平均在7.3微秒内完成。

你可以通过在被调制源的输出处试验滤波器系数来减少振铃的数量。

脉冲周期

您还可以通过打开“两级测量”对话框中的“周期”面板来查看脉宽和占空比随时间的变化情况:

这个例子显示了三个正极性脉冲,但只有两个负极性脉冲。脉冲频率为10khz。你可以通过观察占空比和脉宽随时间的变化来观察编码的正弦波。

峰仪

或者,您可以通过调用Peak Finder对话框来测量振幅和显著峰值的时间。

每个超调的尖端电压约为1.8 V,第一个脉冲的第二大振铃分量为1.14 V。

展开设置面板以更改显示的峰值数量。您还可以根据高峰之间的高度或距离进行过滤。您还可以更改显示中的文本注释。

光标测量

您可以使用游标测量来测量波形中事件之间的相对距离。这里游标在每个脉冲的开始,并确认脉冲周期是10khz。

通过设置来移动光标到屏幕上的任何地方,或者测量其他信号的位置。您可以使用方向键移动游标,也可以将它们捕捉到最近的数据点或屏幕像素。

信号的统计数据

您可以通过信号统计测量对话框查看捕获波的基本信号统计信息。

您可以观察显示信号的最小值和最大值以及其他信号指标,如峰值、平均值、中值和均方根值。

参考文献

  • 转换、脉冲和相关波形的IEEE标准