时光匆匆，每年樱花与海棠花开的最好的时候也就到了毕业季，去年毕业的情景依旧历历在目，转眼已经工作一年。工作时候时常怀念自由的大学生活，怀念自己在实验室折腾自己小项目的充实，当然在工作中自己的知识能力也有所提高。从一名电类专业的学生成长到现在的工程师，是德是一路陪伴我的好助手与好朋友。咳咳，说真的对是德的名字还不是很习惯，安捷伦/Agilent这么多年都习惯了，所以后文都叫安捷伦了！ 工欲善其事，必先利其器。电子系统的信号等是人无法直接观测的，而仪器则成为电子工程师处理电子系统的感官系统。能够利用仪器测量分析是调试工作的基本步骤，而可靠准确的仪器是测量工作的重要保障。在我步入大学到毕业工作的这一段时光里，安捷伦的仪器陪我一起成长进步，点滴收获中总有安捷伦的影子。
大学里第一个课程设计是基于MSP430实现信号调理与采集过程。在这个过程中初次接触了安捷伦的仪器——实验室里每一个试验台都配备了安捷伦的全套设备，包括数字万用表、示波器、信号发生器等。时间相对久远，只能找到一张模糊的示波器照片，型号为MSO-X 3032A，350M 2通道。
初次接触到安捷伦的仪器有一种惊艳的感觉，大尺寸高分辨率的显示屏体验非常好。还记得当时对这样高大上的仪器总是有一点敬畏心，生怕自己操作失误损坏仪器。利用这台示波器与信号发生器，我和小伙伴一点一点熟悉起基本放大电路的搭建、PGA放大器的使用以及MSP430的ADC、Timer、IO等资源的相关使用。调试的过程总是充满挑战也充满兴趣，现在很多看起来非常简单的问题在当时也花费了我们很多时间，在最后完工测波形总结的时候真的是非常有成就感。MSO-X系列除了模拟通道外还具有16位数字通道，但是数字部分功能我们没有使用到。在这个过程中也让我对示波器的使用有了基本概念，利用示波器分析波形是电子工程师的入门技能，相比于万用表提供一个单一的电压等信号，示波器提供的波形包含了更多的信息，这些信息才是分析系统的关键所在。
（2）电子设计大赛的披荆斩棘
大三参加电子设计大赛的过程中，我们集中在实验室学习准备，事实上就是课程设计所在的实验室，依然是熟悉的一套仪器。这个过程中对仪器有了更多的使用机会。当时对电源类与模拟类的题目都进行了一些准备，除示波器外使用的较多的仪器就是信号发生器与数字万用表。印象比较深刻的是进行BUCK电路的设计过程中，使用3032A可以进行基本的FFT分析，可以用于观察电源输出噪声的频率分布，这帮助我们对滤波器参数优化等提供了重要信息。
数字万用表的型号为34405A。34405A是五位半的数字外用表，具有电压、电阻、电容、电流、频率等测试功能。
信号发生器的型号为33521A。33521A可以输出30M带宽的正弦波、方波与脉冲波等。
作为一名电子专业的学生，学习电子设计的过程中对优秀的仪器有一种朴素的热爱。仪器是帮助自己分析问题、定位问题的好助手，同时自己的作品也必须经过仪器的检验，好的仪器无疑是可靠设计的保证。还记得当时问实验室老师试验台的一套仪器要多少钱，其中包含了频谱分析仪与高频信号发生器等仪器。老师答曰：15~20万。所以拥有一套自己的仪器直到现在也成了我的一个小小梦想，哈哈。
（3）自我充实时期的朝夕相处
保研本校之后学业压力减轻很多，大四有了很多自由的时间。对电子设计的喜爱让我把大部分时间都花在实验进行学习，这是我大学时光里非常快乐与充实的一段时间。每天在实验室学习调试，有问题就找相关的老师请教，同时老师也给了我很多经费的支持，让我能够去做一些想做的事情。在这段时间里我做过自平衡车、血氧饱和度检测仪，学习了TI的C2000、MSP430系列处理器等等，很大程度上提升了自己的能力。
而这段时间里安捷伦的仪器是我的好伙伴。做电子设计是一件非常单纯的事情，波形不对的时候我从来不会去质疑仪器，总是乖乖检索自己的问题。日常生活中可能有急躁的过程，但是在电子设计的过程里，我成为一个最有耐心脾气最好的人。
此处没有仪器的图，放一张自己做的血氧仪的图片（终于进入高清晰度时代，哈哈）。
还有一件印象比较深刻的事情：隔壁实验室的学弟仿照TI设计制作了一块28377S的最小系统版，这个板卡有一个非常奇怪的现象：程序调试过程中可以在RAM中正常运行，但是一旦烧写到Flash中则无法正确运行。学弟前前后后折腾两周多也没能解决问题，被导师催促的也有些着急。后来学弟得知我也做过一块类似的板卡可以正常运行，就来找我寻找帮助。看到这个问题后思考一下现象，我首先怀疑学弟程序flash部分配置有误，但我检查他的程序后确认没有问题，所以一定是硬件问题了。而在RAM中可以运行，说明晶体以及系统内核等工作均没有问题，偏偏flash运行下无法启动。对，很有可能是flash电源的问题！然后我看了一下板卡上的电源部分，电源部分同样参考了TI的设计，使用TPS62420由5V生成3.3V与1.2V两路电源。TPS62420是继承的buck控制器，这里也就是一个小型的开关电源。观察一下学弟板卡的layout，我更加相信这是电源的问题——板卡的DCDC layout不合理，例如TPS62420 SW管脚到电感布局不够紧凑，长走线在高开关频率下的计生电感将影响电源性能，回流路径也设置不够合理。当时我内心有了很大的把握，觉得是个建立学长的威信的机会，哈哈！我直接找学弟拿过来板卡，用3032A观察了一下3.3V电源的输出纹波，不出所料，纹波峰峰值已经有了400mV之多。查阅一下28377S对3.3V电源的供电要求为3.14V~3.47V，已经无法满足要求。从拿过来板卡到测量完成查阅一下手册前后只有十几分钟，然后我找到学弟把板卡还给他，然后非常平静地告诉他：你试试用稳压源提供一下板卡3.3V电源，看看能不能运行。学弟按照我说照做了以下，系统运行正常！然后我给他解释了一下电源问题的原因，并告诉我DCDC应该如何布局。
我现在还记得学弟震惊之余对学长的敬佩之情，困扰他两周多的问题在我面前十分钟迎刃而解！虽然我依旧装作很淡定的样子，但是内心还是很开心的！早些时候经验不足也在DCDC layout上吃过亏，这次倒漏了一手，哈哈！
毕业后成为一名电子工程师，继续在电子设计的路上前行。工作以后接触的仪器高大上很多，很多仪器看一眼参数之后心里只有三个字：多少钱？默默Google一下然后就没有然后了。
介绍一下工作中用到的安捷伦仪器。
1.矢量网络分析仪E5071C
实验室使用的矢网为4端口，测量带宽为300kHz-20GHz。利用矢网常用的测试项为S参数测试、插损测试、PA与LNA增益测试等。例如下图测试一段连接线的S参数，S11与S22参数值在各个测试频率下均在-20dB左右，代表反射较小，端口阻抗接近于50R；S12与S21为各个频率下连接线的插入损耗，基本上随着频率提高插损也逐步增加。
S参数是射频里面非常重要的概念，反射系数可以用于判断端口的匹配特性，传输系数可以判断端口间的增益特性。
2.频谱仪N9010A
该频谱仪的频率范围为9kHz-26.5GHz。利用频谱仪可以观察频谱特性，分析谐波与噪声等。利用频谱仪可以测试信号的频谱特性，以及一些EMC源头的定位等等。
例如下图展示了对一个5G射频信号的频谱测量结果，信号的中心频率为5.807GHz，二倍频为11.8GHz，marker3中标识的点为信号的本振频率。
同样，利用频谱仪还可以测量晶体的频率，晶体对负载电容非常敏感，使用示波器等接触性测量晶体频率是不准确的，频谱仪提供了很好的解决方法。图中展示了对晶体频率的测量，该晶体的标称频率为20MHz，实际值为19.999 963MHz。
3.Infiniium 高性能示波器DSO91304A
DSO91304A为高性能示波器，带宽高达13GHz，采样率最高40GSa/s，底噪最低仅为1.73mV。其主要用于信号完整性测试，如DDR、PCIe、USB等高速信号测试。
图中展示了对一个USB 2.0信号的眼图测试结果。USB的数据速率为480Mbps，图中可以看到信号周期约为2ns。对眼图中眼高眼宽的基本要求由图中红色的mask标识出来，即信号不得与mask交叠。从测试结果看，USB2.0的眼图效果满足要求。
4.InfiniiVision示波器DSO-X 3054A
与上面3台一起相比该示波器的参数与价格要逊色很多，但是第一眼看到这个示波器我就充满了亲切感！是的，这就是我在大学一直使用的3032A升级款，通道数升级为4通道，带宽有所提升。这台示波器是单板调试工具，对于基本的电源与信号时序等分析完全满足要求。图中展示了对一个电源输出噪声的测量：示波器设置在AC耦合模式，使电源在轻载与满载情况下切换，观察电源稳态下的纹波电压与切换过程中的动态响应能力。3054A具有统计能力，可以对数据进行简要的分析处理。
（5）总结
京公网安备 11010802033920号
