ЖУРНАЛ «СТА» 4/2016

новых форм на основе выборок. Пред- полагается, что сигналы при объедине- нии имеют одинаковую длину записи. На рис. 48 показан пример последова- тельности выбора вида аналогового вы- числения в программе SBench 6. Щелчок правой кнопкой мыши на нужном канале источника сигнала вы- зывает диалоговое окно выбора. В раз- деле Calculation (расчёт) открываются дополнительные варианты для измере- ний, расчёта, преобразования и усред- нения сигналов. Выбор Signal Calcula- tions (сигнальные вычисления) обес- печивает доступ к быстрому преобразо- ванию Фурье (FFT), гистограммам, фильтрации и ряду других функций. Ес- ли выбирается Analog Calculation (ана- логовое вычисление), появляется диа- логовое окно Calculation (расчёт), в ко- тором возможно произвести установку требуемых арифметических операций. В рассматриваемом примере могут быть добавлены два источника сигналов. Другие варианты вычислений – это функции вычитания (SUB), умножения (MULTI) и деления (DIV). Аналогич- ным образом можно выделить для при- менения дополнительные функции об- работки сигнала, которые будут рас- смотрены далее. На рис. 49 представлен первый при- мер применения операций с сигналами для решения практической задачи: вы- читание одного компонента сигнала из другого для вычисления дифференци- ального сигнала. Дифференциальные сигналы обычно используются для повышения целост- ности сигнала. В примере на рис. 49 компоненты P и N тактовой частоты 1 МГц (показаны на двух правых пане- лях) объединяются с помощью опера- ции вычитания. Результирующий диф- ференциальный сигнал показан на сет- ке слева. На информационной панели слева в центре используются параметры для измерения значения каждого сигна- ла от пика до пика и их средних значе- ний. Обратите внимание, что диффе- ренциальный сигнал имеет двойную ам- плитуду от пика до пика и почти нуле- вое среднее значение. Отметим также, что был устранён синфазный шум на дифференциальных компонентах. Во втором примере представлено пе- ремножение сигналов напряжения и тока для получения значения мгновен- ной мощности, как показано на рис. 50. Исходными сигналами являются на- пряжение на полевом транзисторе (FET) и ток канала полевого транзисто- ра в режиме обратного хода при пере- ключении источника питания. Произведение значений этих сигна- лов представляет собой мгновенную мощность, рассеиваемую на полевом транзисторе. Форма кривой тока (верх- няя правая сетка на рис. 50) линейно возрастает при отпирании FET и дости- гает максимального значения 600 мА. Напряжение на FET-транзисторе ми- нимально в состоянии проводимости и повышается до пикового значения 260 В, когда устройство заперто. Про- изведение этих двух форм волны ото- бражается на левой сетке. Это мгновен- ное значение мощности сигнала, кото- рое показывает, что значительные пики возникают во время переходов между включённым (проводимость) и выклю- ченным состоянием. Средняя (5,111 Вт) и пиковая (44,25 Вт) мощности опреде- ляются с помощью исходных парамет- ров и отображаются на информацион- ной панели в центре слева. Представленные примеры показы- вают, как аналоговые вычисления могут быть использованы для получения дру- гих важных волновых форм сигналов из тех, которые были изначально собраны. Усреднение Усреднение является инструментом обработки сигналов, который исполь- зуется для уменьшения влияния шума и несинхронных периодических волно- вых составляющих в оцифрованных ис- ходных сигналах. При этом необходим многоразовый сбор данных и стабильный триггер. Сигнальная составляющая не синхро- низирована с запуском триггера, она содержит случайный шум, поэтому при усреднении её амплитуда уменьшается. Степень ослабления зависит от харак- теристик сигнала и количества усред- няемых циклов сбора данных. Программное обеспечение Spectrum SBench 6 и большинство осциллогра- фов выполняют групповое усреднение. Это означает, что расположенные в од- ном и том же месте выборки из не- скольких измерений взаимно усред- ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А 23 СТА 4/2016 www.cta.ru Рис. 49. Применение функции вычитания для объединения двух дифференциальных компонентов в дифференциальный сигнал Рис. 50. Использование функции умножения для расчёта мгновенной мощности от волновых форм тока и напряжения в импульсном блоке питания