最新のリリースでは、このページがまだ翻訳されていません。 このページの最新版は英語でご覧になれます。

時間スコープ測定値

この例では、パルス幅変調正弦波のパフォーマンス特性の測定方法を示します。この例に含まれるモデルを編集することにより、立ち上がり時間、立ち下がり時間、オーバーシュート、アンダーシュート、パルス幅、パルス周期およびデューティ比の測定値に対するパラメーターの変更の影響を見ることができます。またこの例は、立ち上がりエッジ トリガーの例を示し、基本的な統計演算 (平均値、中央値、RMS、最大値、最小値) を実行して、カーソルとピークの検出によりパルス周期の周波数と周期を測定するように設定されています。

このモデル例には、複数の測定値とそれらに対応する設定が含まれています。

トリガー

最初の節では、トリガーを使用してノイズの多い正弦波を表示領域で安定させる方法を示します。Noisy Sinusoid ブロックをダブルクリックすると、正弦波の作成方法を確認できます。

正弦波信号は、トリガーが有効になっている Time Scope ブロックに送られます。

マーカーを表示領域内でドラッグして、トリガー位置を実験できます。エッジの立ち上がりまたは立ち下がりをトリガーにできます。この例には 0.1 V のヒステリシスが含まれており、ノイズの存在下で正弦波を安定させるのに役立ちます。このヒステリシスにより、立ち上がり遷移を登録するまで、信号は確実にトリガー レベルより少なくとも 0.1 V 下で遷移するようになります。

トリガーを閉じると、正弦波が画面に固定されていないことがわかります。トリガー アイコンをクリックすると、トリガーを戻すことができます。

パルス幅変調ソースの測定

この例では、パルス幅変調ソースが測定値を含む複数の時間スコープに接続されています。

クリックするとそのソースが表示できます。

このモデルでは、目的の正弦波にバイアスを適用し、続いて周期的なノコギリ波を減算することで正弦波パルス幅変調が構築されています。次に、結果の波形は比較器に送られ、パルスの形をとります。次に、信号にノイズが加えられ、不足減衰の応答とともにフィルターに送られます。

入力の加法性ノイズの量を変更するには、Random Source をクリックし、ガウス分布の変動を変更します。

同様に、フィルターの係数を変更して応答を変更できます。

遷移

[バイレベル測定] ダイアログの [遷移] パネルを表示することによって、波形の立ち上がり遷移および立ち下がり遷移に関する基本情報を確認できます。

結果を表示すると、パルスの高電圧レベルは +1 V、低電圧レベルは -1 V であることがわかります。

上記の例では、立ち上がり時間と立ち下がり時間が約 340 ns の、2 つの立ち上がり (正の) エッジと 2 つの立ち下がり (負の) エッジをキャプチャしました。波形の一方のエッジのみを拡大すると、そのエッジのみの測定値を見ることができます。

パルスのエッジがかなり急で、スルー レートが約 4 V/us であることに注意してください。このレートを達成するために不足減衰のフィルターが使用されました。各パルスのエッジがパルス レベル間で遷移できるレートを下げるには、フィルターが過減衰になるように変更します。不足減衰のフィルターの出力は、低と高の状態を切り替えた後、ただちに大幅なリンギングを示します。このリンギング動作を定量化するために、[オーバーシュート/アンダーシュート] パネルでの測定値を使用できます。

オーバーシュートとアンダーシュート

[バイレベル測定] ダイアログには、減衰率の低い環境に関係する測定値も含まれます。[オーバーシュート/アンダーシュート] パネルを開くと遷移の逸脱を表示できます。

立ち上がりエッジの平均オーバーシュートは約 42% です。アンダーシュートは 34% です。オーバーシュートが大きいと、小さい電圧範囲のみを受け入れるように設計された論理デバイスを破損する場合があります。アンダーシュートが大きいと、デバイスが無効な論理状態を検出する原因になることがあります。この例では、遷移は平均 7.3 マイクロ秒以内に収束します。

変調ソースの出力で、フィルター係数によって実験的に調整することで、リンギングの量を削減できます。

パルス サイクル

[バイレベル測定] ダイアログの [サイクル] パネルを開くと、パルス幅とデューティ比が時間の関数として変化する様子も表示できます。

この例では、正極性パルスが 3 つ示されていますが、負極性パルスは 2 つしか示されていません。パルスの周波数は 10 kHz です。デューティ比とパルス幅の経時変化を見ることで、エンコードされた正弦波を観察できます。

ピークの検出

一方で、[ピークの検出] ダイアログを起動することで、大きなピークの振幅と時間を測定できます。

各オーバーシュートの先端の電圧は約 1.8 V で、最初のパルスの次に大きいリンギング成分は 1.14 V です。

[設定] パネルを拡大し、表示するピーク数を変更します。高さまたはピーク間の距離に基づいてフィルター処理することもできます。ディスプレイに表示される注釈のテキストも変更できます。

カーソルの測定

カーソルの測定を使用して、波形のイベント間の相対的な距離を測定できます。各パルスの最初にカーソルを置き、パルスの周期が 10 kHz であることを確認します。

カーソルを画面の任意の場所に移動させたり、他の信号の場所を測定したりする設定を試します。矢印キーでカーソルを動かしたり、カーソルを最も近いデータ点またはスクリーン ピクセルのいずれかにスナップしたりできます。

信号統計

[信号の統計] 計測ダイアログを使用して、取得した波状の基本的な信号統計を表示できます。

表示された信号の最大値と最小値およびその他の信号指標 (ピーク間の値、平均値、中央値、RMS 値など) を観測できます。

参考文献

  • IEEE Std. 181-2003 IEEE Standard on Transitions, Pulse, and Related Waveforms