基础入手详解示波器的原理

　　示波器顾名思义是观察波形随时间变化的仪器，本质上，它是一款时域测量的仪器。从第一台示波器诞生起，几十年的发展，示波器的性能、功能和外表都发生了跨越式变化，但它始终都是一个时域测量仪器。直到2011年8月31

　　示波器顾名思义是观察波形随时间变化的仪器，本质上，它是一款时域测量的仪器。从第一台示波器诞生起，几十年的发展，示波器的性能、功能和外表都发生了跨越式变化，但它始终都是一个时域测量仪器。直到2011年8月31日，示波器的发明者泰克公司推出了一款革新性的新类型仪器——该新类型示波器集示波器和频谱仪于一体，泰克公司给这种新类型示波器命名为混合域示波器，它可以帮助工程师捕获时间相关的模拟、数字和射频信号，从而获得完整的系统级观测，帮助工程师快速解决复杂的设计问题。

　　为什么需要混合域示波器?

　　混合域示波器的推出并非标新立异、抢人眼球，而是市场需求的驱动和技术发展的要求。近几年，无线通信市场飞速发展，无线技术正开始渗透到方方面面。随着WiFi、ZigBee、蓝牙、RFID等无线应用进入到日益增多的嵌入式系统中，越来越多的工程师需要同时面对数字电路和射频电路设计，设计工程师必须同时处理这两个领域的问题。当前，超过60%的示波器用户还使用频谱分析仪来解决拥有无线功能嵌入式系统的设计问题，这要求他们同时在时域和频域下工作。对于这些系统的众多设计工程师来说，同时解决射频和数字信号的测试分析成为了一种新的测试需求。

　　混合域示波器就此应运而生。

　　混合域示波器的革命性能和优势

　　泰克此次推出的混合域示波器MDO4000系列基于其在市场上广泛使用的MSO4000混合信号示波器平台。使用MDO4000，工程师能够用一台仪器替代示波器和频谱分析仪。这使他们能够继续使用其熟悉的示波器来观察频域，而无需寻找和重新学习频谱分析仪。

　　同时，MDO4000远远超越了传统频谱分析仪的功能，允许用户捕获4个模拟、16个数字和1个RF通道上的时间相关模拟、数字和RF信号。RF输入频率范围最高达6GHz并在所有中心频率提供≥1GHz的捕获带宽，比典型频谱分析仪高100倍。用户甚至能够在同一显示屏上一次看到多达4个解码的串行和/或并行总线。由于实现了时间相关的多域显示，工程师现在能够进行准确的定时测量，以了解其设计中的时域命令/控制事件间的延迟和时延在频域上引起的变化。例如，观察VCO/PLL启动过程或者测量跳频RF信号的跃迁特征现在都变得再简单不过。另外，由于MDO4000能够提供时域和频域时间相关的完整系统级观测，所以寻找间歇性EMI噪声和元器件状态带来的EMI噪声变得前所未有的容易，而这是目前其他测试设备无能为力的。

　　该示波器的另一个创新之处是，MDO4000允许工程师观察信号在一次长采集中的任意时刻的RF频谱，以了解该频谱随时间或元器件状态产生的变化。通过将独特和正在申请专利的SpectrumTime技术全面应用于时域采集，工程师能够观察其采集中任意时刻的RF频谱，同时观察其模拟、数字和/或解码的总线在同一时刻的情况。同样，RF时域迹线被用来显示RF输入信号的振幅、频率或相位随时间的变化。这令特征化调频、建立时间和其他系统元器件和活动相关的RF事件时间变得更加容易。RF时域迹线与模拟、数字和串行/并行总线解码波形在同一窗口中显示，能即时观察器件的工作状况。

　　除了标准的RF功率电平触发以外，可选模块(MDO4TRIG)还支持将RF功率电平作为基础的其他触发类型，使客户能够进一步隔离RF事件。用户能够按照具体脉冲宽度进行触发，或者寻找超时事件或欠幅脉冲，甚至将RF输入包括在与模拟和数字通道一起定义的逻辑模式之中。MDO4000允许按用户设置的任何条件进行触发而不受信号的模拟、数字、RF或其任何组合形式性质的影响亦属业内首创。

　　混合域示波器将改变工程师的工作方式

　　混合域示波器的推出是示波器发展历程中的一个重大突破，泰克公司为此付出了多年的研发努力，这其中攻克的最大的难题就是将时域和频域整合进一台仪器中。据泰克公司透露，在产品正式发布之前，他们已将产品给一些用户试用，其中PrototypeEngineering的所有者、电气工程师WardRamsdell就是试用者之一，在工作中采用MDO4000后，WardRamsdell表示：“我们第一次能够同时观测一个设计中的多个点，查看系统工作的模拟、数字和RF方面，这帮助我们快速查找设计问题和在更高层次更好地了解系统在实际运行时的性能。MDO混合域示波器是测试设备领域的一次变革，它将完全改变我们的工作方式。”