电子系统抗干扰设计.docx
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电子系统抗干扰设计
电子系统抗干扰设计
一、电子系统的主要干扰形式
1、空间干扰
空间干扰主要指电磁场在线路、导体、壳体上的辐射而引起的噪声吸收与调制。
干扰来自于干扰系统的内部和外部，系统本身既可能接受外来干扰也可能对外产生空间干扰。
一般情况下空间干扰在强度上远小于过程通道干扰和供电系统干扰，而且空间干扰可用良好的屏蔽、正确的接地和布局设计加以解决。
2、过程通道干扰
过程通道是电子系统利用前向通道、后向通道和相互通道进行信息传输的路径。
在过程通道中，长线传输是干扰产生的主要原因。
在电子系统中，尤其当传输为脉冲波时，它在传输线上的传输会出现迟延、琦变、衰减与通道干扰耦合（交扰），还可能接收来自空间电磁场的干扰。
为保证长线传输的可靠性，可采用光电耦合隔离、双绞线传输、同轴电缆传输、阻抗匹配及屏蔽等方法解决问题。
3、供电系统干扰
电子系统中重要、危害最重要的干扰来自供电系统干扰。
由于任何电源及传输电线都存在内阻，所以电网中出现各种干扰信号都可能对电网中的各种设备包括电子系统产生干扰。
供电系统干扰问题可以通过稳压、隔离、滤波等措施加以解决。
二、电子系统抗干扰设计
电子系统的抗干扰设计既有硬件方面的任务也有软件方面的任务，软件抗干扰措施虽然使用灵活、成本低廉，但增加了软件编程工作量和CPU运行时间，而且对于某些干扰也难以消除，因此在系统抗干扰设计时应将软、硬件抗干扰措施有机地结合起来，使他们相辅相成，保证系统运行的可靠性。
1、硬件抗干扰措施
为了防止干扰通过前述三个渠道进入电子系统，一般采取的硬件抗干扰措施介绍如下：
（1）、切断来自电源的干扰
电源的设计中应用交流稳压、隔离变压、低通滤波和直流稳压及各种去耦等措施。
供电系统配置如图7-1所示。
（2）、切断来自过程通道的干扰
过程通道的抗干扰措施有以下几种，设计时应视具体情况选择使用
模拟信号通过各类隔离放大器进行隔离。
由于切断了系统与外界的一切电的传输联系，因而过程通道的干扰可以被有效地消除。
与模拟信号一样，数字信号采用光电耦合器隔离，也可有效地隔离过程通道中的干扰信号，特别是用于不同接地电位系统之间的信号传输，如图所示
模拟地和数字地分开，避免公共地阻抗对模拟信号和数字信号产生耦合作用。
用电流传输代替电压传输，可获得较好的抗干扰能力。
这是因为干扰噪声虽有较大的电压幅度，但能量小，只能形成微弱电流而被抑制。
光电隔离耦合器就是工作在电流状态，干扰信号产生的弱电流无法形成足够的光通量，因而传输中断。
采用双绞线或同轴电缆传输。
使用平行线时，当信号线周围电磁场发生变化，信号线上就感应了干扰噪声。
使用双绞线传输时，双绞线能使各个小环路的电磁感应干扰相互抵消，故对电磁场变化引起的干扰具有一定的抑制效果。
使用同轴电缆传输示意图，由于同轴电缆外壳有屏蔽作用，只要注意正确接地，就可以有效地抑制电磁干扰。
长线传输的阻抗匹配。
长线传输时，阻抗不匹配的传输会产生反射，使信号出现琦变、衰减，导致信号失真。
为了对传输进行阻抗匹配，必须估算出它的特性阻抗。
对于一般电子系统，采用如图所示电路可以消除不匹配引起的过程通道干扰。
通常，在使用TTL门及双绞线传输的情况下，R1为220~330，而可在270~390范围内选取，而ECL门又有所不同。
在采用同轴电缆传输时的阻抗匹配视不同情况有不同的接法。
（3）、抑制空间干扰
抑制空间干扰的主要措施：
加大印刷板的间隔，加大导线间、元器件间的间隔，导线之间添加地线等
系统中敏感部件远离开关功率源
长线传输使用同轴电缆或屏蔽线
使用金属机壳并接地屏蔽
印刷电路板及电路的抗干扰设计
印刷电路板是电子系统中器件、信号线、电源线的高密度集合体，印刷电路板设计的好坏对系统的抗干扰能力影响很大。
常用的抗干扰措施：
地线的设计
正确的接地与屏蔽可以解决大部分的干扰问题。
在进行电路板地线设计时应注意以下几个问题：
单点接地与多点接地选择。
在低频电路中，导线与元器件间的间隔影响较小，而接地电路中的环流引起的干扰对系统影响较大，因而屏蔽采用一点接地，在高频电路中，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地法。
数字信号地与模拟信号地分开连接，最终单点相连，消除地电路经过公共阻抗而产生的干扰。
接地线尽量加粗，尽可能减小地线阻抗，从而减小因公共阻抗耦合而产生的干扰。
将数字地做成闭合的网络，可以降低个元器件之间的地线电位差，能明显提高抗干扰能力。
电源线布置
除了要根据电流的大小尽量加大线宽度外，还可以利用电源线高频阻抗小的特点，将它与逻辑信号线平行布线，以起到与地线相似的隔离作用，但电源线远离敏感信号线，以减少干扰。
配置去耦电容
在印刷板的各个关键部位配置去耦电容是印刷板电路设计的一项常规做法，他包括以下几个方面：
在电路板电源输入端跨接一个10~100UF（或更大）的电解电容，消除电源中的低频干扰。
在每个关键集成电路芯片的电源输入端跨接一个0.01UF的陶瓷电容或钽电容，消除电源中的高频干扰。
去耦电容的引线不能太长，特别是高频旁路电容不能有长引线。
印刷板电路尺寸过大时，印刷线条长，阻抗增加，不仅抗干扰能力下降，而且成本提高；过小，则散热不好，且易受邻近线条干扰。
因此，印刷电路板尺寸要适中。
器件布置应遵循以下原则：
相关器件应尽量放的靠近些。
例如晶振和CPU的时钟信号输入端应相互靠近些。
远离易产生噪声的器件。
例如信号线与其他器件应尽量远离晶振。
逻辑电路易产生噪声的器件。
例如控制电路与驱动电路应分板制作。
以上介绍了硬件抗干扰措施的一般原则及方法，但实际情况往往是错综复杂的，必须仔细分析、反复实践，才能找到有效的解决办法。
2、软件抗干扰措施
在电子系统中，大量的干扰源并不能造成硬件系统的损坏，但常常使电子系统不能正常运行。
虽然系统硬件抗干扰措施能够消除大部分干扰，但它不可能完全消除干扰。
因而，电子系统的抗干扰设计必须把硬件抗干扰和软件抗干扰结合起来。
软件抗干扰问题的研究已愈来愈引起人们的重视。
在电子系统中常用的软件干扰措施有以下几种：
（1）数字滤波
干扰侵入电子系统前向通道时，叠加在信号上的干扰使数据采集的误差加大，特别是前向通道的传感器接口是小电压信号输入时，干扰现象尤为严重。
抑制干扰常用的方法是采用硬件电路进行滤波。
要获得较好的抑制效果，所加的硬件电路十分复杂。
采用软件实现滤波则是当前干扰抑制技术中的一种新技术。
数字滤波常用的方法有以下几种：
程序判断滤波
这种滤波方法是根据人们的经验，确定出两次采样输入信号可能出现的最大偏差，若本次输入信号与上次输入的信号的偏差超过，就放弃本次采样值，仅当小于次偏差值时才作为本次采样值。
程序判断滤波又可分为限幅滤波和限速滤波两种。
中值滤波
对一个采用点连续采集多个信号，取中间值作为该点采样结果，即
式中：
——第
次N个采样值的算术平均值；
——第K次采样点的第I次采样值；
N——每一个采样点的采样次数；
比较取舍法
当系统测量结果中有个别数据偏差时，为了剔除个别错误数据，可采用比较取舍法，即对每个采样点连续采样几次，剔除个别不同的数据，取相同的数据为采样结果。
例如“采三取二”即对每个采样点连续采样三次，取两次相同的数据为采样的结果。
此法特别适用于数字信号输入的情况。
一阶递推数字滤波
这种方法是利用软件完成RC低通滤波的算法，实现用软件方法替代硬件RC滤波器。
一阶递推数字滤波公式为：
其中：
——滤波平滑系数，取值范围为
——本次采样值；
——上次滤波结果输出值；
——本次滤波结果输出值；
加权平均滤波
有时为了消除采样值中的随机值误差，同时又不降低系统对当前输入信号的灵敏度，可将各采样点的采样值与邻近的采样点作加权平均，即
其中：
——第
次采样值的加权平均值；
——与第
次相邻的采样点的采样值；
——各采样点的采样值加权平均系数，它满足
。
式中
的取值可根据具体情况决定，一般采样点越靠近第
点，取的系数比例就越大，这样可增加第
点的采样值在平均值中的比例。
所以，这种方法可以根据需要突出信号的某一部分，抑制信号的另一部分。
复合滤波
为了提高滤波效果，往往将两种以上的滤波方法结合在一起使用，即为复合滤波。
例如将中值滤波与算术平均值结合在一起，将采样点的最大值和最小值去除。
然后求出其余采样的算术平均值，则可以得到较好的滤波效果。
设置自检程序
在软件中加设自检程序，在系统中运行前和运行中不断循环测试电子系统内部特定部位的运行状态，对出现的错误状态进行及时处理，以保证系统的可靠性。
软件冗余
对于条件控制系统，将对控制条件的一次采样、处理、控制输出改为循环采样、处理、控制输出。
这种方法对于惯性比较大的控制系统具有良好的抗偶然因素干扰作用。
设置监视定时器
这是一种使用监视定时器中断来监视程序运行状态的抗干扰措施。
定时器的定时时间稍大于主程序正常运行一个循环的时间，在主程序中加入对定时器时间常数刷新操作：
只要程序正常运行，定时器就不会出现定时中断；当程序失常时，定时器因不能得到刷新而导致定时中断，利用定时器中断产生的信号将系统复位，或利用定时器中断服务程序相应的处理，使系统恢复正常运行。
设置软件陷阱
当系统受到干扰侵害，导致程序指针改变时，往往造成程序运行失常。
如果程序指针超出应用程序代码区而进入数据区，将造成程序盲目运行，最后由偶然巧合进入死循环。
在这种情况下，只要在非代码区设置拦截程序措施，使程序进入陷阱，然后可以迫使程序进入初始状态，或进入错误处理程序。
软件陷阱的设置方法是在数据区的前后都没相当设置数量的空操作代码，并最后加入一条转向错误处理程序的指令代码。
其中空操作指令代码的长度应保证在任何情况下程序进、出数据区都能在执行到最后的跳转指令，一般为指令系统中占字节数最多的指令代码长度即可。
利用复位指令
有的电子系统有复位指令，如MCS-96系列单片机，将复位指令代码填满程序存储器中没有使用的区域，当程序指针受到干扰时系统执行复位指令，是系统回到复位状态。
另外，在有复位指令的电子系统数据总线上接100K的电阻到电源或地在系统受到干扰进入未扩充的程序存储区时也能获得复位操作，使系统迅速退出错误状态。
以上介绍了一些常用的软件干扰措施，它与硬件抗干扰措施相比可以不增加任何硬件设备，既降低了系统成本又提高了系统的的可靠性。
同时，由于软件抗干扰措施增加方便，并且可以随时改变选择的算法或改变参数，因此在电子系统中得到了广泛使用。
但是，由于软件抗干扰措施需要增加CPU的运行时间，因此在某些对速度要求较高的应用场合往往不能采用或很少采用。
同时，软件抗干扰措施对于某些干扰也难以凑效，不可能完全取代硬件抗干扰措施，因此设计者应根据实际情况权衡利弊，选择使用各种软、硬件抗干扰措施。
电子系统的装配与调试
一、电子系统的装配
电子系统的装配包括系统的硬件安排、印刷电路板设计、元件焊接、整机连接等工作。
1、硬件安排
硬件安排包括系统整机结构（框架或机架）、面板配置、印刷配置、印刷电路板分配、连接方法等。
（1）整机结构与印刷电路板分配
对于比较庞大的系统而言应考虑整机结构问题，诸如采用什么型式的机架（框架）、印刷板快数、尺寸、面板配置、连接插座、电缆等问题。
而对于比较小的系统而言，可能1~2块印刷板即可实现，则只要考虑一下控制及显示部分的安排、引线问题即可。
整机结构应考虑实用、装配检测测试方便、走线合理、屏蔽、抗干扰等。
印刷电路板分配的原则应该是性质相同的电路安排在一块板上，例如：
控制系统、电源系统、数字系统等；按照信号传输路径相邻的电路安排在一块板上；模拟电路或小信号电路安排在一块板上或是一块板上相对集中；大功率电路、高压电路、发射电路等单独配置，甚至安排必要的屏蔽盒、绝缘盒、散热装置以及保护装置等。
切忌强/弱信号混在一起，低压/高压电路混在一起，模/数电路交叉混在一起。
（2）、面板配置
在原理图设计时已经考虑过面板配置问题，在实际装配时应考虑面板上各个零件的规格、尺寸、安装等问题。
其中最主要的是各个零件的电气性质，诸如耐压（流）、抗干扰、屏蔽、阻抗匹配、分布参数对电路的影响、与主机连接方式、走线问题等。
（3）连接方法
将系统的各个部分组成一个完整的系统，需要将各个独立的部件、印刷板连接起来。
正确选择连接方法、连接线等将是十分重要的问题。
选择连接方法及连接线应考虑信号延迟、交互干扰、导线内阻（电流内阻、交流内阻）、屏蔽、抗干扰、阻抗匹配、接触电阻、检修方便等各方面问题、例如用印刷电路板插座，它具有使用方便与印刷电路板配合容易的特点，使用要求不太严格的场合，但在存在着容易引起交互干扰（插座各脚间、印刷电路板转至插座的各导线间）、阻抗不匹配等问题、电源线、地线应考虑导线直流内阻问题。
高频信号导线应考虑导线的交流内阻、趋肤效应等问题，小信号线应考虑抗干扰问题、阻抗匹配问题，强信号线应考虑干扰问题耐压（流）问题、匹配问题、接触电阻问题，以及重要的时序信号的长短问题等。
2、印刷电路板设计
核心问题是正确地进行印刷电路板的布局，诸如：
模拟电路或小信号电路相对集中；按传输迟延尽量小的原则安排线条；元器件之间距离要合理，避免元器件可能的交叉，高频电路更要当心；防止强弱信号串扰，必要时加入辅助接地线条以减少交互干扰；模拟地与数字地正确安排；电源供电网络及滤波电路的配置；与转接插头的配合以及测试孔的预备等。
其中特别应注意电源线条及地线条的宽度及走向（网络），应防止线条太细，直流电阻太大以及形成不应有的环流；注意在印刷电路板上印上元器件代号、引线代号、测试孔以及必要的集成电路引脚号等；注意印刷电路板四周留有一定空间，以便操作。
设计印刷电路板应该尽量采用计算机辅助设计，但应注意检查是否符合以上各种原则。
3、元器件焊接
焊接以前应检查印刷电路板是否完好，制作是否合要求，有无短路、断路现象已经穿心导孔是否导通。
检查元器件数值及规定是否正确，性能是否完好。
元器件焊接时应注意防止元器件过热而烧坏（触点氧化、热击穿、印刷板线条脱落等）。
注意有正负方向要求的元器件的焊接，如电解电容、晶体管等。
焊接时注意元器件的整齐排列，文字面朝上，引线尽量短。
注意防止将线条短路。
4、整机连接与过流过压保护
对于比较庞大的系统而言，整机连接也是一个重要问题。
首先是电源线与地线的连接与配置。
防止强信号电路通过电源线及地线对弱信号电路产生干扰以及数字电路对模拟电路通过电源线及地线产生干扰的问题。
要考虑电源的专用供电问题以及模拟电路地线、弱信号电路的地线分别连接并最终在机架上进行一点连接并接大地。
其次要注意弱信号的屏蔽连接，最好采用同轴电缆（高频信号）、屏蔽电缆（低频信号）。
注意大电流线的截面积及它对周围的磁场影响。
高压线的耐压、配置（绝缘支架）以及电场对周围的影响。
配置必要的安全保护电路及措施，诸如门开关、放电电阻等。
二、电子系统的调试
调试的目标是将装配好的电子系统运行起来，使它的功能基本达到要求。
有关详细指标的测试及调整应在电子系统的指标测试阶段进行。
把设计好的电子系统（可能经过模拟仿真，也可能没有仿真过）装配成的实际设备通电运行，并使之功能符合预定要求，要经过以下几个步骤：
1、电路板、连接线与元器件检查
焊接好元器件的电路板及连好线的机架必须经检查无误后才能通电。
应注意检查：
1）元器件是否安装正确——元器件性能、规格、数值及耐压、器件管座方向、电解电容方向、晶体管管脚等：
2）各块电路板上的电源线与地线有否短路？
两者之间的电阻值是否合理，各器件管脚尤其是电源脚及地线脚连接是否正确：
3）印刷电路板与转插头之间连线是否符合预定安排：
4）各电路板之间的信号线、地线、电源线的连接、线路规格、接地点等是否符合预定要求，电源总线与地线之间的阻值等等。
2、静态检查
静态检查的目的是保证全机各电路板及整机直流电路处于正常状态。
首先分块进行静态检查。
各电路板先不插上器件，加上外接电源（有电压、电流指示）检测有无短路及半短路现象（电源电流不合理地大），然后逐点检查电源电流值及器件的电源脚电压值，并注意电路板上有无异常现象（发热、冒烟、打火、异味等），直至全部器件插入、总电流值在合理范围内、电压值正常、电路板上无异常现象为止。
然后将静态检查合格的电路板插在支架上，用系统电源再次检查总电源的电压值及电流值（机架电源应先检查合格），直到全部电路板插上后合格为止，静态检查结束。
3、动态检查与调试
动态检查与调试的目的是使全机各子系统处于正常运行状态，主要技术指标基本达到预定要求（但并未全部达标），以保证尔后的进行的系统联调及指标测试顺利实现。
各子系统的全部指标及系统指标的完全实现有赖于在系统联调及指标测试中进行的调试。
电路性质不同、动态检查与调试的方法与内容不尽不相同。
为此分成数字系统动态检查与调试、模拟系统动态检查与调试以及智能系统动态检查与调试。
首先讨论数字系统动态检查与调试。
（1）数字系统动态与调试
数字系统分为数据子系统与控制子系统两大部分。
首先应检查控制子系统部分。
控制子系统都是时序电路，因此检查与调整控制子系统的内容与方法就是检查调整时序电路的内容与方法。
检查时序电路的内容就是检查时序电路是否按照预定的状态图（流程图）要求，在时钟脉冲及输入信号作用下完成预定的状态转换及输出控制信号。
可用多踪示波器、逻辑分析仪观察电路的状态变量及输出变量的波形并与要求相比较，同时还应利用系统的显示部分作辅助检测电路。
为了便于检查与分析，还可以降低时钟频率或采用单步时钟的方法进行。
系统时钟的稳定工作时间查与调整的基础。
在检查中应特别注意时钟脉冲、状态变量及输出变量的时间关系。
以时钟脉冲有效边作同步脉冲，分别检查其它变量的变化边沿，找出并消除不能允许的迟延、毛刺以及竞争现象或错误的状态转换。
控制子系统合乎要求后可进行数据子系统的检查。
应该按照各模块电路的功能，逐块地检查它的逻辑功能（波形、电平）。
检查时注意保证电路工作条件及输入信号正确。
数字系统全部电路连通后，可进行数字系统功能检查。
正确设置输入信号条件，检查数字系统的输出指示（指示灯、数字显示）及波形。
如果数字系统的受控对象不单是指示灯、显示器等，在检查中最后应接上全部受控对象，并检查这些对象动作的正确性。
（2）模拟系统动态检查与调试
模拟系统的动态检查与调式的特点逐级检查与调试各单元电路（系统闭环电路应先开环）。
一般由输入级开始进行，首先调整该工作点至设计值，然后外加额定信号测试检查该级输出（增益、波形、带宽等），依次进行直至输出级。
测试中应注意各级技术指标是否基本合乎要求，有无寄生振荡的原则是逐一排除可能造成寄生振荡的因素，如工作点不合适、电源滤波不佳（高、低频）、接地点质量不好、接地点位置不对、电路元件位置、屏蔽情况、走线情况等等，直至最后排除。
排除寄生振荡后应设法在恢复寄生振荡以证实产生原因，从而彻底解决问题，切切不可有侥幸心理。
对于干扰几噪声问题可采取类似步骤。
噪声来源还可能来自电路元件虚焊及器件本身质量问题，可更换器件或重焊检查。
单元电路基本合格后，应将系统闭环电路接通，再次检查系统闭环电路工作情况（有无寄生振荡、能否锁定、大致工作指标等）。
系统闭环电路可能产生振荡的排除是调整系统闭环电路的首要任务，应该首先从环路增益、滤波特性等入手解决。
模拟系
统的动态调试可能比数字系统困难，产生问题的原因相互交错，必须细心、耐心逐一解决，直至整个模拟系统工作正常、指标基本达到要求为止。
切不可马虎凑合，否则在系统联调、指标测试时可能会遇到莫名其妙的现象。
（3）智能系统的动态检查与调试
智能系统的检查与调试包括硬件调试与软件调试，但硬件调试和软件调试往往不能完全分开，许多硬件错误是在软件调试中发现和纠正的。
一般的方法是先排除明显的硬件故障，在进行软、硬件的综合调试，即所谓的智能系统的动态调试。
智能系统的动态调试方案：
把整个应用系统按其功能分成若干模块，如系统扩展模块、输入模块、输出模块、显示模块、通信模块等，针对不同的功能模块编写一段测试程序或直接利用系统软件相应的程序段，并借助于仿真器、万用表、示波器、逻辑分析仪等仪器来检查不同模块的软、硬件设计的正确性。
智能系统的动态调试是对软、硬件的综合调试，一方面要排除软件错误，同时进一步解决硬件的遗留故障。
在应用系统分模块调试完成后，将各模块连在一起统调即可完成整个系统的调试。
智能系统的动态调试一般要借助于仿真器提供的调试手段，各种类型的仿真器可能提供了不尽相同的调试命令，但归纳起来分为六大类：
状态和工作方式转换命令；信息传送命令；读出检查命令；读出修改命令；外围设备操作命令；运行控制命令。
程序的调试运行可分为单步、跟踪、段点、连续四种方式，在系统的动态调试过程中，往往要根据具体情况选择不同的调试方式。
以SPICE型单片机为例，四种运行控制命令的使用方法如下：
4、系统功能联调
经过各子系统的静动态检查与调试后，尤其是经过了软硬件综合调试之后，边可进行系统联调。
系统联调的目的是使整个系统正常运行起来，并能达到预定要求，同时各项技术指标基本上满足要求，为指标测试提供条件。
系统功能联调的方法与步骤是按照系统要求，首先由间入繁地逐项检查系统功能，发现问题逐个解决，直到系统全部功能都可实现为止。
在检查系统功能的同时应注意监测系统的主要技术指标，例如频率、功率、带宽、信号/噪声比、灵敏度等，以便判断系统的工作情况是否处于预定的工作状态。
因为主要技术指标不合基本要求的功能是没有意义的，联调中发现问题应进行处理，直至基本符合要求为止。
三、指标测试
指标测试在系统功能联试之后，技术指标与功能基本满足要求条件下进行的。
指标测试的目标是正确测量出系统的各项指标，并与设计要求相对比，以检查系统是否达到设计要求。
如果在某些方面与要求有些差距，则应该调整电路参数，使只完全满足要求。
否则应该修改设计直至合格为止。
进行指标测试，首要的是确定测试方法（测试电路图）。
根据待测指标。
拟订出测试方法，画出测试电路图，其中应包括：
输入信号（指标）；测试环境（测试条件，例如温度、电磁屏蔽等，系统配置，负载情况）；测试点以及使用的仪器（性能、指标、型号）；预期的结果（数据、波形）；可能的调整点等。
其次是正确选择测量仪器及测量方法，只有合格的测量一起及正确的测量方法才能保证得到可信的结果。
还应该的问题是必须保证在真实的系统配置及符合实际工作的环境下进行，否则结果也是不真实的。
下面分别讨论几个问题：
（1）输入信号的保证
输入信号有电信号于非点信号两种。
非电信号又有多种型式，诸如：
光、电、磁、力、声、位移（直线、角度）等等。
输入信号又可分为定量信号及非定量信号（功能信号）两种。
对于非定量信号而言，由于要求条件比较宽松，因此比较容易获得，但也应恰当地选择，而且应该调整方便。
对于定量信号而言，则必须认真加以选择，主要是如何定量问题。
电信号的定量一般比较容易，高档信号源本身配置的指示仪表（经过校订的）即可定量，而且便于调节，正确选择信号源的功能及精度即可实现。
对于非电的定量信号，必须解决测量仪器问题，其中包括：
仪器的精度、调整范围、使用条件等等。
（2）输出信号的测量
输出信号的测量与保证输入信号所要求的条件相仿，关键是正确选择测量仪器。
其中包括：
仪器的精度——必须比待测信号精度高一个数量级，测出的数据才有可信度。
测量仪器对被测电路的影响——如果测量仪器接入后对被测电路有影响，结果同样是无效的
测量仪器的使用范围——由于输出信号一般比较大，调整或使用不当很可能超出仪器使用范围而损坏仪器，操作中特别注意外，还应有保护措施。
（3）信号的同步
时序关系是电子系统的重要问题之一，必须关注。
再指标测试、功能检查时，必须保证观察到（测量到）正确时序关系的波形。
一般波形观察可使用脉冲示波器（双踪）、逻辑分析仪等。
正确选择同步信号及同步边沿是观察好波
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