示波器测试和调试模拟 HDTV 信号

现在，工程师在设计消费类电子产品时必须要掌握混合信号知识及相关仪器的使用。目前市场上流行的接口类型有很多，其中不少设备同时在使用模拟接口 (音频、视频) 和数字接口(HDMI、DisplayPort)。而复合视频输入和/或输出接口仍是消费类电子视频设备中的通用接口。如果一台设备配置了这样一个接口 (大多数设备都是如此)，那么您就能快速地验证设备的正确操作，前提是您要有一台合适的示波器。

配有 DSOX4VID选件的Keysight InfiniiVision 4000 X 系列示波器提供超凡的触发特性和显示功能，非常适合对模拟 HDTV 信号进行调试和表征。

图 1 显示了一个标准的 NTSC 制式彩条信号，该信号在所有行上被触发。4000 X 系列示波器提供高达 1,000,000 个波形/秒的更新速率，可在屏幕上绘制所有行，并且创建包含多个不同行的细节的灰阶图像，使您对结果一目了然。您也能看到彩色脉冲串、同步脉冲、彩条以及平场。一些为数不多的示波器可能无法展示这样全面的信息。

图 1: NTSC 制式“彩条信号”的高清图。

图 2 显示了配有 DSOX4VID 选件的 4000 X 系列正在黄色通道上触发一个 1080p/60 信号。绿色轨迹显示的是一个标清复合 NTSC 信号，它即将转换成复合 HDTV 信号 (黄色通道上)。对这类复杂信号的调试和表征要求更高级的触发功能。

图 2: 触发 1080p/60 信号。

图 3 显示了使用 4000 X 系列示波器的“区域触发”功能来隔离一个特定的视频行。将视频触发设置为在所有行上触发。对这个特定的行需要按其波形形状来隔离，而不是行号。通过触摸并拖曳方框，可以指定波形为“必须交叉”或“不得交叉”，这样就能轻松地触发指定的行。注意，IRE 网格和 IRE 光标读出装置可用于测量已隔离的行。因此，如果您不了解某个波形形状的行数，InfiniiScan 区域触发能够为您提供很大的帮助。并且它还可以让您在触发特定行的同时也能捕获间歇性错误。

图 3: 使用 InfiniiScan 区域触发功能按行的内容进行隔离。注意 IRE 网格和光标测量。

高清模拟视频的另一个重要方面是噪声最小化。Ke ysight InfiniiVision X 系列示波器提供的硬件加速求平均值法对跟踪查找噪声源很有帮助。平均值计算可以隔离所有与触发无关的噪声。如果噪声来自于外部，譬如开关电源，您需要对含有噪声的视频信号进行触发和求平均值，即可得到纯净的信号。图 4 显示了一个由数千个平均值构成的平场。这个纯净信号表明了任何噪声均与视频行无关，因此也与设计中的视频部分无关。

图 4: 对噪声“平场”求平均值可得到纯净的信号, 由此可知, 噪声对视频信号没有影响, 还需进一步查找故障根源。

本应用说明介绍了您可能需要了解的几个典型视频系统测量实例。更高级的测量可能涉及到了使用 InfiniiVision MSO 的数字输入进行混合模拟和数字测量，使用选件 DSOX3EMB 或 DSOX4EMB 嵌入式串行 (I²C、SPI) 触发和分析选件进行 I2C 触发和解码，等等。

Keysight InfiniiVision X 系列示波器

如果您需要购买新的示波器来测试最新的高清视频设计， Keysight InfiniiVision X 系列示波器将会是您的理想选择，为您提供从 70 MHz 到 1.5 GHz 带宽的多种型号选择。另外， InfiniiVision 3000 和 4000 X 系列还提供多个测量选件，包括视频触发和分析选件 (DSOX3VID 和 DSOX4VID)。这些示波器还享有标准三年保修和业界领先的两年推荐校准周期。