泰克4系MSO示波器的微小信號(hào)測(cè)試方案

        隨著移動(dòng)電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，對(duì)小幅度信號(hào)測(cè)量精度的應(yīng)用要求逐漸提高。考慮到低功率產(chǎn)品的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，為了促進(jìn)待機(jī)電流和電壓噪聲的降低，越來(lái)越多的電源要求DC輸出具有更小的紋波。各種類型的低功耗傳感器已廣泛用于汽車電子、自主機(jī)器人或醫(yī)療電子。

　　上圖中有個(gè)非常重要的硬件指標(biāo)就是模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC 的位數(shù)。ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，很多高精度儀器會(huì)采用比較高位數(shù)的 ADC，如功率分析儀基本會(huì)采用14或者16bit的ADC來(lái)搭建，而對(duì)于高精度的萬(wàn)用表甚至采用22bit ADC 做信號(hào)的精準(zhǔn)測(cè)量。那為什么市面上示波器則基本都是采用 8bit ADC 來(lái)作為信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換？因?yàn)?bit ADC可以將轉(zhuǎn)換速率在十幾個(gè)納秒內(nèi)完成，從而保證快速信號(hào)的時(shí)間分辨率和準(zhǔn)確性。這就是為什么很多工程師那么關(guān)注示波器的采樣率，卻很少關(guān)注示波器的幅度測(cè)試精度的原因。廠家在選擇8bit ADC其實(shí)是對(duì)采集速度和幅值精度做一個(gè)平衡。

　　現(xiàn)在工程師面臨新的挑戰(zhàn)，越來(lái)越多的場(chǎng)景需要精確測(cè)試高速小信號(hào)。傳統(tǒng)的8-8位示波器很笨拙，工程師對(duì)現(xiàn)有示波器的測(cè)試結(jié)果有一些擔(dān)憂。提高測(cè)試精度最理想的方法是增加ADC位數(shù)。

　　隨著技術(shù)的革新，電源工程師們面臨著更多微小信號(hào)測(cè)試的場(chǎng)景，12bit 示波器成為“芯”趨勢(shì)。

　　開關(guān)電源架構(gòu)示意圖

　　針對(duì)于開關(guān)電源架構(gòu)領(lǐng)域中，負(fù)責(zé)開關(guān)電源內(nèi)功率開關(guān)器件和控制回路的研發(fā)人員和制造商，安泰測(cè)試小編推薦泰克4系列MSO混合信號(hào)示波器。

　　1、紋波測(cè)試

　　隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，很多電源紋波已經(jīng)變得很小，尤其是板級(jí)設(shè)計(jì)電源軌的紋波測(cè)試已經(jīng)從幾十mV到現(xiàn)在的十幾mV甚至幾mV，傳統(tǒng)的8位示波器已經(jīng)不能滿足測(cè)試要求。

　　2、開關(guān)器件調(diào)試中，開關(guān)邊沿的震蕩信號(hào)測(cè)試

　　在開關(guān)器件系統(tǒng)的調(diào)試中，工程師會(huì)更加關(guān)注開關(guān)邊緣的振蕩信號(hào)，這就要求示波器在保證垂直方向滿足較大范圍的同時(shí)，有足夠的分辨率捕捉到較窄振蕩信號(hào)的細(xì)節(jié)。

　　MDO4000C泰克示波器(8bit)測(cè)試結(jié)果

　　4系列MSO泰克示波器(12bit)測(cè)試結(jié)果

　　為測(cè)試完整的波形，需要對(duì)示波器設(shè)定選擇一個(gè)較大的量程;同時(shí)工程師需要對(duì)邊沿的震蕩放大以對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行觀測(cè)。以上兩圖分別是 8bit 示波器和 12bit 示波器在同樣設(shè)置條件下(250MSa/s 采樣率，10k 樣點(diǎn)，2V 每格 ) 實(shí)際測(cè)試結(jié)果。可以看到MDO4000C示波器(8bit) 測(cè)試結(jié)果，因?yàn)槠浯怪狈直媛实南拗疲糯蠛蟪霈F(xiàn)明顯的量化臺(tái)階，基本無(wú)法進(jìn)行分析;而泰克全新 4 系列 MSO 示波器(12bit) 捕獲的波形，放大后仍然能夠準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)震蕩信號(hào)的細(xì)節(jié)。

　　3、微小信號(hào)測(cè)試推薦產(chǎn)品

　　考慮到所有這些測(cè)試場(chǎng)景，4系列MSO泰克示波器的核心是12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，其垂直分辨率是傳統(tǒng)8位ADC的16倍。與一些示波器供應(yīng)商不同，它們的12位垂直分辨率是通過(guò)DSP計(jì)算獲得的，而不是通過(guò)硬件ADC實(shí)現(xiàn)的真正的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換。泰克真正的12位ADC構(gòu)建在泰克Tek049 ASIC上。

　　4系列MSO的用戶不僅擁有真正的12位ADC，還可以應(yīng)用一種全新的高分辨率模式，即基于硬件的獨(dú)特的有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器，根據(jù)所選擇的采樣速率進(jìn)一步提高垂直分辨率。FIR濾波器保持該采樣率的最大帶寬，同時(shí)防止混疊和消除來(lái)自示波器放大器和ADC的噪聲，高于所選采樣率的可用帶寬。高分辨率模式始終提供至少12位垂直分辨率，并在≤125 MS/s 采樣率的情況下擴(kuò)展到16位垂直分辨率。

　　此外，新的低噪聲前端放大器進(jìn)一步提高了4系列MSO的能力，解決了小而細(xì)的信號(hào)細(xì)節(jié)測(cè)試問(wèn)題。通過(guò)上述性能改進(jìn)，新的4系列MSO提供了出色的小信號(hào)測(cè)試性能，可捕捉目標(biāo)信號(hào)，同時(shí)最大限度地降低不必要噪聲的影響。當(dāng)您需要捕捉高幅度信號(hào)，同時(shí)觀察小信號(hào)細(xì)節(jié)時(shí)，輕松解決問(wèn)題。

　　示波器 12bit ADC 已經(jīng)成為測(cè)試行業(yè)的趨勢(shì)，泰克新一代 12bit 示波器大大增加了工程師的測(cè)試信心，也 為工程師提供了準(zhǔn)確測(cè)試高速信號(hào)的方法。

　　全新 4 系列 MSO 泰克混合信號(hào)示波器

　　最新推出直觀易用的 4 系列 MSO泰克示波器，該產(chǎn)品可提供更大波形顯示區(qū)域、更多信號(hào)、更高分辨率和更高級(jí)的功能，專為所有工程師日常測(cè)試量身定制。

　　1、12 位的垂直分辨率;在高分辨率模式下可達(dá) 16 位。

　　2、13.3 英寸高清 (1920x1080) 電容式觸摸屏，同類產(chǎn)品中更優(yōu)異的顯示屏。

　　3、帶寬高達(dá) 1.5GHz。

　　4、多達(dá) 6 個(gè) FlexChannel® 輸入通道，每個(gè) FlexChannel 提供一個(gè)模擬信號(hào)輸入或者連接TLP058 探頭實(shí)現(xiàn) 8 路數(shù)字邏輯輸入。

　　5、在所有模擬/數(shù)字通道上實(shí)時(shí)采樣率高達(dá) 6.25 GS/s。

　　6、支持 20 多種串行總線協(xié)議。

　　想要了解關(guān)于泰克示波器的更多信息，歡迎登陸安泰測(cè)試。