什么是混合域示波器

发布时间:2025/7/26 14:34:00

以下是关于混合域示波器的详细介绍:

概述

混合域示波器(Mixed Domain Oscilloscope,MDO)是一种集示波器和频谱仪于一体的革新性测试仪器,由示波器的发明者泰克公司于 2011 年 8 月 31 日推出。它可以帮助工程师捕获时间相关的模拟、数字和射频信号,获得完整的系统级观测,从而快速解决复杂的设计问题。

工作原理

  • 组成:主要由模拟部分、数字部分和专门用于射频(RF)信号处理的通道组成。模拟部分包含一个或多个模拟通道,用于测量和显示模拟信号波形;数字部分包含一个或多个数字通道,用于测量和显示数字信号时序波形;RF 通道专门用于捕获和分析射频信号。

  • 采样:通过模拟通道和数字通道对信号进行采样。模拟通道使用模拟采样器对模拟信号连续采样,将其转换为数字信号;数字通道使用数字采样器对数字信号进行时序采样,将其转换为时序波形。对于 RF 信号,通常使用高采样率的 A/D 转换器进行采集,以捕获信号细节。

  • 存储与显示:使用内部存储器对采样数据进行存储,用户可通过控制面板或软件界面选择和配置显示波形,以便进行深入测量和分析。

特点

  • 多域测量与分析:能够同时测量和分析模拟信号、数字信号和射频信号,将时域和频域分析功能集成于一体,提供全面的系统级观测。

  • 时间相关显示:可以在同一窗口中显示模拟、数字和射频信号的波形,并且保证它们在时间上是相关的,便于工程师进行准确的定时测量和分析。

  • 超宽捕获带宽:具有较宽的捕获带宽,如泰克 MDO4000 系列提供≥1GHz 的捕获带宽,能够在一次采集中捕获多种无线技术的信号,满足现代 RF 的带宽要求。

  • 丰富的触发功能:除了标准的触发方式外,还支持多种基于射频功率电平的触发类型,如按具体脉冲宽度触发、寻找超时事件或欠幅脉冲等,甚至可以将 RF 输入包括在与模拟和数字通道一起定义的逻辑模式中。

性能指标

以泰克 MDO4000 系列为例:

  • 模拟通道:通常有 4 条模拟通道,具有 500MHz 或 1GHz 带宽型号可选。

  • 数字通道:配备 16 条数字通道,采用 MagniVu 高速采集技术,提供 60.6ps 的精细定时分辨率。

  • RF 通道:具有 1 条 RF 通道,频率范围为 50kHz-3GHz 或 50kHz-6GHz,具备≥1GHz 的超宽捕获带宽。

  • 探头配置:标配无源电压探头,3.9pF 电容负荷和 500MHz 或 1GHz 模拟带宽。

应用领域

  • 嵌入式系统设计与调试:在混合信号嵌入式系统中,可帮助工程师迅速发现和解决问题,对微处理器、存储器等进行调试,分析数字信号与模拟信号的交互,以及当前常见的串行总线和无线技术的相关问题。

  • 功率设计:使用自动功率质量、开关损耗、谐波、纹波、调制和安全作业区测量,配合广泛的功率探头选择范围,可进行可靠的、可重复的电压、电流和功率测量。

  • EMI 调试:确定哪些时域信号可能导致不想要的 EMI,迅速追踪嵌入式系统中的 EMI 来源,实时查看时域信号对系统 EMI 辐射的影响。

  • 无线通信测试:在蓝牙、802.11WiFi、ZigBee 等无线技术的应用中,能够查看整个系统的模拟信号、数字信号和 RF 信号,并在时间上同步,了解其真实特点。还可在一次捕获中捕获超宽频段,查看多种无线技术之间的交互,或查看现代标准中的整个宽带频率范围。

  • 汽车电子领域:可用于分析汽车内部各种传感器信号、总线通讯信号等,对汽车电子控制系统进行设计、测试与调试。