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現代示波器高級應用：測試及使用技巧

為了解決hdmi線4k的問題，作者李凱 這樣論述：

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、時鍾測試、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。李凱，畢業於北京理工大學光電工程系，碩士學位，中國電子學會高級會員，曾在國內知名通信公司從事多年數據通信及基站研發工作，對於通信、計算機等行業有深入認知，對信號完整性、嵌入式系統、高速總線、可編程邏輯、時鍾、電源等電路的設計和測試有深刻理解。2006年加入安捷倫公司

電子測量儀器部（現Keysight公司），負責高速測試儀器（如示波器、誤碼儀等）的應用和研究，長期和一線電子工程師有密切接觸。作為高速測試領域的專家，李凱利用業余時間撰寫了大量關於測量原理及方法的文章，並發布在《國外電子測量技術》《電子工程專輯》等專業雜志，同時在EDN China網站（現「面包板」社區）開設有技術博客及微信公眾號「數字科技」。 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. 探頭的校准方法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. 通過時鍾恢復測試信號眼圖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?DC電源模塊和PDN阻抗測試4. DC?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、 時鍾測試常見案例1. 精確頻率測量的問題2. GPS授時時鍾異常狀態的捕獲3. 光纖傳感器反射信號的頻率測量4. 晶體振盪器頻率測量中的停振問題5. PLL的鎖定時間測量6. 時鍾抖動測量中RJ帶寬的問題7. 時鍾抖動測量精度的問題8. 如何進行微小頻差的測量十三、 示波器能用於射頻信號測試嗎？1. 為什麼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打印機特定時鍾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+測試中由於信號邊沿過陡造成的DDPWS測試失敗8. USB 3.1 TypeC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、 PCIe 3.0測試方法及PCIe 4.0展望1. PCIe 3.0 簡介2. PCIe 3.0 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. PCIe 4.0標准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?Express（U.2/M.2）的測試二十三、 SAS 12G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?T/MGBase?T/NBase?T的測試3. XAUI和10GBASE?CX4測試方法4. SFP+/10GBase?KR接口及測試方法二十六、 10G CPRI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 28G VSR測試點及測試夾具要求3. CEI 28G VSR輸出端信號質量測試原理4. CEI 28G VSR輸出端信號質量測試方法5. CEI 28G VSR輸入端壓力容限測試原理6. CEI 28G 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光模塊信號質量及並行眼圖測試9. 100G光模塊壓力眼及抖動容限測試二十九、 400G以太網 PAM 4信號簡介及測試方法1. 什麼是PAM 4信號？2. PAM 4

技術的挑戰3. PAM 4信號的測試碼型4. PAM 4發射機電氣參數測試5. PAM 4的接收機容限及誤碼率測試

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應用於HDMI實時影像放大之行緩衝器設計的FPGA實現

為了解決hdmi線4k的問題，作者徐新哲 這樣論述：

本論文探討了適合於HDMI影像傳輸規格下的行緩衝器之設計與FPGA實現。設計系統中的行緩衝器分為輸入行緩衝與輸出行緩衝兩大部分。輸入行緩衝器的功能是為了提供影像內插運算所需的跨行像素資料，它必須將數行HDMI輸入格式的資料重新排列再以某像素為中心所形成的鄰近像素矩陣一併輸出。輸出行緩衝器之功能是將內插運算所得到的鄰近像素矩陣重新排列，再以符合HDMI輸出格式的方式依行輸出。本系統由DDR SRAM輸入了640×360像素的靜態圖片，經過FPGA將圖像放大3×3倍，並以1920×1080像素的解析度輸出至HDMI纜線至螢幕顯示而完成了測試。