泰克4系MSO示波器的微小信号测试方案

        随着移动电子产品的快速发展，对小幅度信号测量精度的应用要求逐渐提高。考虑到低功率产品的设计趋势，为了促进待机电流和电压噪声的降低，越来越多的电源要求DC输出具有更小的纹波。各种类型的低功耗传感器已广泛用于汽车电子、自主机器人或医疗电子。

　　上图中有个非常重要的硬件指标就是模数转换器 ADC 的位数。ADC 模数转换器，很多高精度仪器会采用比较高位数的 ADC，如功率分析仪基本会采用14或者16bit的ADC来搭建，而对于高精度的万用表甚至采用22bit ADC 做信号的精准测量。那为什么市面上示波器则基本都是采用 8bit ADC 来作为信号的模数转换？因为8bit ADC可以将转换速率在十几个纳秒内完成，从而保证快速信号的时间分辨率和准确性。这就是为什么很多工程师那么关注示波器的采样率，却很少关注示波器的幅度测试精度的原因。厂家在选择8bit ADC其实是对采集速度和幅值精度做一个平衡。

　　现在工程师面临新的挑战，越来越多的场景需要精确测试高速小信号。传统的8-8位示波器很笨拙，工程师对现有示波器的测试结果有一些担忧。提高测试精度最理想的方法是增加ADC位数。

　　随着技术的革新，电源工程师们面临着更多微小信号测试的场景，12bit 示波器成为“芯”趋势。

　　开关电源架构示意图

　　针对于开关电源架构领域中，负责开关电源内功率开关器件和控制回路的研发人员和制造商，安泰测试小编推荐泰克4系列MSO混合信号示波器。

　　1、纹波测试

　　随着电力电子技术的发展和应用，很多电源纹波已经变得很小，尤其是板级设计电源轨的纹波测试已经从几十mV到现在的十几mV甚至几mV，传统的8位示波器已经不能满足测试要求。

　　2、开关器件调试中，开关边沿的震荡信号测试

　　在开关器件系统的调试中，工程师会更加关注开关边缘的振荡信号，这就要求示波器在保证垂直方向满足较大范围的同时，有足够的分辨率捕捉到较窄振荡信号的细节。

　　MDO4000C泰克示波器(8bit)测试结果

　　4系列MSO泰克示波器(12bit)测试结果

　　为测试完整的波形，需要对示波器设定选择一个较大的量程;同时工程师需要对边沿的震荡放大以对细节进行观测。以上两图分别是 8bit 示波器和 12bit 示波器在同样设置条件下(250MSa/s 采样率，10k 样点，2V 每格 ) 实际测试结果。可以看到MDO4000C示波器(8bit) 测试结果，因为其垂直分辨率的限制，放大后出现明显的量化台阶，基本无法进行分析;而泰克全新 4 系列 MSO 示波器(12bit) 捕获的波形，放大后仍然能够准确复现震荡信号的细节。

　　3、微小信号测试推荐产品

　　考虑到所有这些测试场景，4系列MSO泰克示波器的核心是12位模数转换器(ADC)，其垂直分辨率是传统8位ADC的16倍。与一些示波器供应商不同，它们的12位垂直分辨率是通过DSP计算获得的，而不是通过硬件ADC实现的真正的12位模数转换。泰克真正的12位ADC构建在泰克Tek049 ASIC上。

　　4系列MSO的用户不仅拥有真正的12位ADC，还可以应用一种全新的高分辨率模式，即基于硬件的独特的有限脉冲响应(FIR)滤波器，根据所选择的采样速率进一步提高垂直分辨率。FIR滤波器保持该采样率的最大带宽，同时防止混叠和消除来自示波器放大器和ADC的噪声，高于所选采样率的可用带宽。高分辨率模式始终提供至少12位垂直分辨率，并在≤125 MS/s 采样率的情况下扩展到16位垂直分辨率。

　　此外，新的低噪声前端放大器进一步提高了4系列MSO的能力，解决了小而细的信号细节测试问题。通过上述性能改进，新的4系列MSO提供了出色的小信号测试性能，可捕捉目标信号，同时最大限度地降低不必要噪声的影响。当您需要捕捉高幅度信号，同时观察小信号细节时，轻松解决问题。

　　示波器 12bit ADC 已经成为测试行业的趋势，泰克新一代 12bit 示波器大大增加了工程师的测试信心，也 为工程师提供了准确测试高速信号的方法。

　　全新 4 系列 MSO 泰克混合信号示波器

　　最新推出直观易用的 4 系列 MSO泰克示波器，该产品可提供更大波形显示区域、更多信号、更高分辨率和更高级的功能，专为所有工程师日常测试量身定制。

　　1、12 位的垂直分辨率;在高分辨率模式下可达 16 位。

　　2、13.3 英寸高清 (1920x1080) 电容式触摸屏，同类产品中更优异的显示屏。

　　3、带宽高达 1.5GHz。

　　4、多达 6 个 FlexChannel® 输入通道，每个 FlexChannel 提供一个模拟信号输入或者连接TLP058 探头实现 8 路数字逻辑输入。

　　5、在所有模拟/数字通道上实时采样率高达 6.25 GS/s。

　　6、支持 20 多种串行总线协议。

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