示波器FFT的功能应用实例

2020-12-05 17:23

硬件工程师炼成之路

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示波器有很多好的功能，大部分需要付费才能用，今天写的FFT功能，是示波器本身就有的功能，不需要额外费用。

首先，从测试出的问题开始

一EE朋友，他们的实验室测试他的作品时，发现一个Clock Variation of VCROSS fail，其他参数都是Pass的。

找我的目的只是想问问对功能是不是有影响，有没有遇到过类似的问题，要怎么解决，却耐不住我的强烈好奇心，让他多做了很多实验

看SI的问题，除了数据，波形一定是要认真看的，在波形上的表现如下：

测试数据虽然仅一项参数Fail，但从波形上来看，Clock品质并不如意，电平上的Noise相对时基上的Jitter问题更严重，测试经验告诉我们，可能这个信号受到了其他信号的干扰

既然怀疑受到干扰，我们要做的事情，就是要找出干扰源了。正在看档案的攻城狮，是不是要准备打开Layout档案，从Layout上检查有哪些可能的干扰源，我的EE朋友也是专业的，不用我提醒，自己检查了Layout。

他怀疑的干扰源可能是＋V12A＿Core MOSFET 的切换频率，检查线路Layout是他作为EE的专业能力，测试是我的专业能力，先查找Spec这颗MOSFET的切换频率约为300K，然后让他把这两个信号摆一起看看

是不是非常明显，Clock Voltage异常的点，都发生在这个电的切换频率上。看似已经找到Root Cause，但到这里，但我们还没有用上FFT呢，这文档题目不能白用FFT这个名字，再说这功能还是示波器自带的呢，怎么着都得用上。

下面，我们只分析异常Clock的频谱，打开示波器的FFT功能

因我们怀疑的对象是MOSFET切换频率，一般MOSFET切换频率范围为100KHz到2MHz，这是我这EE朋友说的，我得相信他，所以我让他把Start 设置为0Hz，Stop设置为2MHz，检查这个频率范围内的异常频点。

然后我们观察到4个异常频点，285KHz， 571KHz（285KHz倍频谐波）， 940KHz， 1．881M（940KHz倍频谐波）

可以看出有2个异常基频285KHz／ 940KHz，看起来干扰源还不止一个呢。我这EE朋友是专业的，他知道干扰源后又做了一系列的实验，例如调整Snubber电阻调节Switch Frequency，确认异常频点是否跟着Switch Frequency一起动，对比其他OK的Clock的频谱，看这两个异常频点哪个才是罪魁祸首，最终确定285KHz的Noise是必须解决的，至于怎么解决，我就没多问了，脑袋装不下那么多东西。