本文介绍了数字I/O和逻辑分析仪的常用术语和界说。
1.颤动
颤动是指与事情抱负时序的误差,并一般根据参阅信号的过零点进行丈量。 颤动一般来自于串扰、同步开关输出和其它守时产生的搅扰信号。 由于颤动会随时刻改变,颤动的丈量和量化既可所以秒级范围内视觉估量,也可所以根据核算的丈量,比方根据标准误差随时刻改变的核算丈量。
图1.数字信号颤动示例
2.偏移
关于守时(动态)生成,通道间偏移界说为两个数据通道对应边缘之间的时刻差。 例如,假如两个数据通道均设置为在特定采样时从低电平转化为高电平,两个通道上升沿之间的时刻差便是两个通道之间的通道间偏移。
关于动态收集,通道间偏移界说为每个数据通道采样时刻之间的差。 每次收集采样点时,每个数据通道进行采样的时刻是不相同的,可是它们之间的时刻差十分小,一般会落在某个特定的时刻窗口内。 这个时刻窗口就称为通道间偏移。
下图显现了一组信号的通道间偏移。
图2.数字信号偏移示例
指定的通道间偏移一般是指某个设备上一切数据信道之间的偏移。
3.上升时刻和下降时刻
上升时刻(trise) 是指信号在凹凸电平之间从高电平的20%上升到80%所阅历的时刻。 下降时刻 (tfall)是指信号在凹凸电平之间从高电平的80%下降到20%所阅历的时刻。
图3.数字信号上升时刻和下降时刻图
4.过冲和下冲
前冲和过冲主要指脉冲上升或许下降沿前(前冲)或后(过冲)的脉冲瞬时电平峰值失真。 图4显现了信号前冲和过冲的一个比如。
留意:过冲、前冲和下冲均是不正常现象。
图4.数字信号过冲、前冲和下冲图
5.稳守时刻
稳守时刻(tS)是指放大器、继电器或其它电路到达安稳运转所需的时刻。 关于信号收集而言,满幅阶跃的稳守时刻是指信号到达必定的精度并保持在这个精度范围内所阅历的时刻。
图5.数字信号的稳守时刻图
6.占空比
关于时钟信号,占空比是指波形处在逻辑高电平的时刻与波形周期之间的比值。 下图显现了两个具有不同占空比波形之间的差异。 请留意,占空比为30%的波形处于逻辑高电平的时刻少于占空比为50%的波形。
图6. 数字信号占空比图
7.迟滞
迟滞是指检测到信号从逻辑高电平转变为逻辑低电平和从逻辑低电平转变为逻辑高电平常的电压电平之差值。 请参阅图7的迟滞图解。
图7.数字信号的迟滞图
一切数字逻辑器材的数字输入均存在必定程度的迟滞。 特定设备的滞环幅值能够经过以下公式核算得到:
迟滞 ≈ VIH – VIL
在输入端数字信号的上升沿,设备在VIH时检测到信号从逻辑低电平转变为逻辑高电平。 相反地,当设备输入端电压低于VIL时设备检测到信号的电平从逻辑高变为逻辑低。
迟滞是数字设备一个十分有用的特点,由于它可在必定程度上按捺数字体系的高频噪声。 这种噪声一般是由逻辑电平转化的高边缘速率反射引起的,假如仅运用一个电压阈值来确认逻辑状况的改变,该噪声可能会导致数字设备进行过错的电平转化检测。 这一现象可经过图8明晰看出。
图8.噪声可能对迟滞形成的影响
在该图中,第一个采样点为一个逻辑低电平。 第二采样点也是一个逻辑低电平,由于信号电平没有冲过高电平阈值。 第三和第四个采样点是逻辑高电平,第五个采样点是逻辑低电平。
关于具有固定电压阈值的设备,体系的噪声抗扰度(NIM)和迟滞是由体系的组件决议。 例如,部分NI数字I/O设备可答应您控制体系的NIM和迟滞。 体系NIM和迟滞可使体系具有必定的噪声抗扰度,但关于特定的逻辑设备,一般需求在这两者之间做出权衡——迟滞越大,NIM越小;反之亦然。 假如要正确设置电压阈值,您有必要仔细检查体系的信号质量,以确认您是需求在凹凸电平常取得更高的抗噪功能(更高的NIM)仍是需求在逻辑电平转化时取得更高的抗噪功能(更高的滞环)。