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介紹世界上首臺(tái)且**內(nèi)含頻譜分析儀的示波器。有史以來(lái)的**次,您可以捕獲時(shí)間相關(guān)的模擬、數(shù)字和射頻信號(hào),在系統(tǒng)層面**了解被測(cè)器件的特點(diǎn)。時(shí)域和頻域同時(shí)了然于目。可以觀(guān)察任何時(shí)點(diǎn)上的射頻頻譜,看到頻譜怎樣隨時(shí)間或隨器件狀態(tài)變化。示波器的集成程度宛如您的設(shè)計(jì),讓您快速有效地解決*復(fù)雜的設(shè)計(jì)問(wèn)題。
MDO4000 與行業(yè)標(biāo)配MSO4000B 采用相同的設(shè)計(jì)平臺(tái)。您現(xiàn)在可以使用一臺(tái)儀器同時(shí)查看時(shí)域和頻域信號(hào),而不必尋找和再學(xué)習(xí)頻譜分析儀。但是,MDO4000 系列的功能還不止像頻譜分析儀那樣觀(guān)察頻域。它真正的優(yōu)勢(shì)是將頻域中的事件與導(dǎo)致這些事件的時(shí)域現(xiàn)象關(guān)聯(lián)起來(lái)。
當(dāng)射頻通道和任何模擬或數(shù)字通道同時(shí)打開(kāi)時(shí),示波器畫(huà)面會(huì)分成兩個(gè)視圖。畫(huà)面上半部分是時(shí)域的傳統(tǒng)示波器顯示,下半部分是射頻輸入的頻域視圖。注意,頻域顯示并不單是儀器中模擬通道或數(shù)字通道的 FFT,而是從射頻輸入采集的頻譜。
另一個(gè)主要差別是,對(duì)于傳統(tǒng)示波器 FFT,通??梢垣@得所需的 FFT 顯示視圖,或者感興趣的其他時(shí)域信號(hào)的所需視圖,但不能二者同時(shí)兼得。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)示波器只有一個(gè)采集系統(tǒng),使用一套用戶(hù)設(shè)置(如記錄長(zhǎng)度、取樣速率及每格時(shí)間等)來(lái)驅(qū)動(dòng)所有數(shù)據(jù)視圖。但在 MDO4000 系列中,射頻輸入有自己的采集系統(tǒng),它是獨(dú)立的,但與模擬和數(shù)字通道采集系統(tǒng)在時(shí)間上相關(guān)。這樣可以每個(gè)域?qū)崿F(xiàn)*優(yōu)配置,為所有感興趣的模擬、數(shù)字和射頻信號(hào)提供完整的時(shí)間相關(guān)系統(tǒng)視圖。
頻域視圖內(nèi)顯示的頻譜取自時(shí)域視圖內(nèi)橙色短條所指示的時(shí)間周期,也稱(chēng)為頻譜時(shí)間。在 MDO4000 系列中,可以在采集數(shù)據(jù)中移動(dòng)頻譜分析時(shí)間,考察射頻頻譜怎樣隨時(shí)間變化。在儀器實(shí)時(shí)運(yùn)行或在停止采集時(shí),都可以進(jìn)行這一操作。
圖 1 至 4 顯示一個(gè)簡(jiǎn)單的日常應(yīng)用:VCO/PLL 調(diào)諧。這個(gè)應(yīng)用說(shuō)明了 MDO4000 系列提供的時(shí)域和頻域之間的強(qiáng)大聯(lián)系。由于寬捕獲帶寬及能夠在整個(gè)采集中移動(dòng)頻譜分析時(shí)間,這種單次捕獲包括的頻譜內(nèi)容相當(dāng)于傳統(tǒng)頻譜分析儀大約 1,500 種**測(cè)試設(shè)置和采集得到的頻譜內(nèi)容。您有史以來(lái)**次能夠異常簡(jiǎn)便地把兩個(gè)域中的事件關(guān)聯(lián)起來(lái),觀(guān)察兩個(gè)域之間的交互,或測(cè)量?jī)蓚€(gè)域之間的時(shí)延,進(jìn)而迅速了解電路的運(yùn)行情況。
MDO4000 系列畫(huà)面上的時(shí)域格線(xiàn)支持從射頻輸入的 I 和 Q 數(shù)據(jù)導(dǎo)出的三條射頻時(shí)域曲線(xiàn),包括:
可以獨(dú)立打開(kāi)和關(guān)閉每條曲線(xiàn),可以同時(shí)顯示這三條曲線(xiàn)。射頻時(shí)域曲線(xiàn)可以簡(jiǎn)便地了解隨時(shí)間變化的射頻信號(hào)中正在發(fā)生的情況。
為了處理現(xiàn)代射頻應(yīng)用隨時(shí)間變化的特點(diǎn),MDO4000 系列提供了一個(gè)與射頻通道、模擬通道和數(shù)字通道**集成的觸發(fā)采集系統(tǒng)。這就是說(shuō),一個(gè)觸發(fā)事件協(xié)調(diào)所有通道中的采集,可以在關(guān)心的時(shí)域事件發(fā)生的具體時(shí)點(diǎn)上捕獲頻譜。它提供了一套完善的時(shí)域觸發(fā)功能,包括邊沿觸發(fā)、順序觸發(fā)、脈寬觸發(fā)、超時(shí)觸發(fā)、欠幅脈沖觸發(fā)、邏輯觸發(fā)、建立時(shí)間/ 保持時(shí)間違規(guī)觸發(fā)、上升時(shí)間/ 下降時(shí)間觸發(fā)、視頻觸發(fā)及各種并行和串行總線(xiàn)數(shù)據(jù)包觸發(fā)。此外,可以觸發(fā)射頻輸入上的功率電平。例如,在射頻發(fā)射機(jī)開(kāi)通時(shí)可以觸發(fā)采集。
選配 MDO4TRIG 應(yīng)用模塊提供了**射頻觸發(fā)。通過(guò)這個(gè)模塊,可以使用射頻輸入功率電平作為順序觸發(fā)、脈寬觸發(fā)、超時(shí)觸發(fā)、欠幅脈沖觸發(fā)和邏輯觸發(fā)的觸發(fā)源。例如,可以在具有特定長(zhǎng)度的射頻脈沖上觸發(fā),或者使用射頻通道作為邏輯觸發(fā)的輸入,讓示波器僅在射頻打開(kāi)且其他信號(hào)處于活躍狀態(tài)時(shí)觸發(fā)。
當(dāng)單獨(dú)使用射頻輸入時(shí),MDO4000 系列畫(huà)面變成全屏的頻域視圖。
主要頻譜參數(shù),如中心頻率、跨度、參考電平和分辨率帶寬,都可以使用前面板專(zhuān)用菜單和小鍵盤(pán)迅速簡(jiǎn)便地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在傳統(tǒng)的頻譜分析儀中,為了標(biāo)識(shí)所有感興趣的峰值而打開(kāi)和放置足夠的標(biāo)記可能會(huì)非常費(fèi)事。MDO4000 系列自動(dòng)在峰值上放置標(biāo)記,并且指示每個(gè)峰值的頻率和幅度,讓這個(gè)過(guò)程非常高效。用戶(hù)可以調(diào)節(jié)用來(lái)確定什么是峰值的標(biāo)配。
*高幅度峰值稱(chēng)為參考標(biāo)記,顯示為紅色。標(biāo)記讀數(shù)可以在**值和增量讀數(shù)之間切換。選擇增量時(shí),標(biāo)記讀數(shù)顯示每個(gè)峰值相對(duì)于參考標(biāo)記的增量頻率和增量幅度。
同時(shí)還提供兩個(gè)手動(dòng)標(biāo)記,用于測(cè)量頻譜的非峰值部分。啟用后,參考標(biāo)記即附加在其中一個(gè)手動(dòng)標(biāo)記上,允許在頻譜中的任何位置進(jìn)行增量測(cè)量。除了頻率和幅度以外,手動(dòng)標(biāo)記讀數(shù)包括噪聲密度和相噪讀數(shù),具體取決于選擇的是**值還是增量讀數(shù)。“至中心的參考標(biāo)記”功能可立即將參考標(biāo)記所指示的頻率移動(dòng)到中心頻率。
MDO4000 系列包含一個(gè)頻譜圖畫(huà)面,非常有利于監(jiān)視緩慢變化的射頻現(xiàn)象。X 軸代表頻率,就像典型的頻譜畫(huà)面一樣。但是,Y 軸代表時(shí)間,色彩用來(lái)指示幅度。
通過(guò)取出每個(gè)頻譜并“將其沿著其邊沿向上翻轉(zhuǎn)”,使其行高為一個(gè)像素,然后按照該頻率處的幅度為每個(gè)像素指定顏色,生成頻譜圖段。冷色(藍(lán)綠)代表低幅度,暖色(黃紅)代表高幅度。每個(gè)新采集都會(huì)在三維頻譜圖的底部增加一個(gè)段,歷史記錄上移一行。當(dāng)采集停止時(shí),可以回頭翻閱頻譜圖,查看各個(gè)頻譜段。
當(dāng)同時(shí)顯示時(shí)域和頻域時(shí),所顯示的頻譜始終由系統(tǒng)觸發(fā)事件進(jìn)行觸發(fā),并且與活躍的時(shí)域光跡時(shí)間相關(guān)。但是,當(dāng)僅顯示頻域時(shí),射頻輸入可以設(shè)置為自由運(yùn)行。當(dāng)頻域數(shù)據(jù)是連續(xù)的并且與時(shí)域中發(fā)生的事件不相關(guān)時(shí),這會(huì)非常有用。
如今的無(wú)線(xiàn)通信使用先進(jìn)的數(shù)字調(diào)制方案,通常涉及到突發(fā)性輸出的傳輸技術(shù),在時(shí)間上存在巨大變化。同時(shí)這些調(diào)制方案的帶寬也可能非常寬。傳統(tǒng)的掃描或步進(jìn)式頻譜分析儀對(duì)于查看這些類(lèi)型的信號(hào)能力非常有限,因?yàn)樗鼈円淮沃荒芸吹竭@些的頻譜的一小部分。
一次采集所需的頻譜量稱(chēng)為捕獲帶寬。傳統(tǒng)頻譜分析儀以?huà)呙杌虿竭M(jìn)方式完成捕獲帶寬,在所需的跨度范圍內(nèi)建立所請(qǐng)求的圖像。因此,當(dāng)頻譜分析儀采集頻譜的一個(gè)部分時(shí),所關(guān)心的事件可能正在頻譜的另一個(gè)部分內(nèi)發(fā)生。如今市面上的大多數(shù)頻譜分析儀的捕獲帶寬為 10 MHz,有時(shí)會(huì)采用昂貴的選件將其擴(kuò)展為 20、40,在某些情況下甚至達(dá)到 140 MHz。
為了滿(mǎn)足現(xiàn)代射頻的帶寬需求,MDO4000 系列提供的捕獲帶寬 ≥1 GHz。在跨度設(shè)置在 1 GHz 及以下時(shí),無(wú)需掃描顯示屏。通過(guò)單次采集即可生成頻譜,因此保證您可以看到頻域內(nèi)所尋找的事件。
MDO4000 系列提供四種不同類(lèi)型的射頻輸入光跡或視圖,包括正常、平均、*大保持和*小保持??蔀槊糠N光跡類(lèi)型獨(dú)立設(shè)置所用的檢測(cè)方法,或者將示波器保留為默認(rèn)的自動(dòng)模式,這種模式為當(dāng)前配置設(shè)定*優(yōu)的檢測(cè)類(lèi)型。檢測(cè)類(lèi)型包括 +峰值、-峰值、平均和取樣。
MDO4000 系列包括三種自動(dòng)射頻測(cè)量:通道功率、鄰信道功率比和占用帶寬。當(dāng)激活任何一種射頻測(cè)量時(shí),示波器自動(dòng)打開(kāi)平均頻譜光跡,并將檢測(cè)方法設(shè)置為平均,以獲得*優(yōu)的測(cè)量結(jié)果。
MDO4000 可將射頻采集中的基帶 I 和 Q 數(shù)據(jù)保存到 .TIQ 文件中。這些文件可以導(dǎo)入 Tektronix 的 SignalVu-PC 和 RSAVu 分析包,對(duì)多種無(wú)線(xiàn)標(biāo)配進(jìn)行深入的調(diào)制分析。
頻譜分析儀上的信號(hào)輸入方法通常局限為電纜連接或天線(xiàn)。但通過(guò)選配的 TPA-N-VPI 適配器,在 MDO4000 系列的射頻輸入上可以使用任何有源的 50 ? TekVPI 探頭。這在尋找噪聲源方面增加了靈活性,通過(guò)在射頻輸入上使用真實(shí)的信號(hào)瀏覽可更方便地進(jìn)行頻譜分析。
此外,選配的預(yù)放大器附件可幫助對(duì)更低幅值信號(hào)進(jìn)行研究。TPA-N-PRE 預(yù)放大器在 9 kHz - 6 GHz 頻率范圍內(nèi)提供 12 dB 標(biāo)稱(chēng)增益。
MDO4000 系列為您提供與 MSO4000B 混合信號(hào)示波器系列相同的**功能。這種強(qiáng)大的工具集能幫助您加速完成每一個(gè)階段的設(shè)計(jì)調(diào)試,從快速發(fā)現(xiàn)異常并捕獲,到搜索波形記錄中的事件,分析其特征以及設(shè)備的行為。
如果要調(diào)試設(shè)計(jì)問(wèn)題,首先要知道存在問(wèn)題。每位設(shè)計(jì)工程師都要花時(shí)間來(lái)查找設(shè)計(jì)中的問(wèn)題,如果沒(méi)有合適的調(diào)試工具,這項(xiàng)任務(wù)會(huì)相當(dāng)耗時(shí)和棘手。
業(yè)內(nèi)*完整的信號(hào)可視化讓您快速了解設(shè)備真實(shí)工作的內(nèi)情。波形捕獲速率高 - 大于每秒 50000 個(gè)波形,讓您在數(shù)秒內(nèi)看到毛刺及其他不常見(jiàn)瞬態(tài)現(xiàn)象,揭示設(shè)備故障的真實(shí)本質(zhì)。帶亮度等級(jí)的數(shù)字熒光顯示器通過(guò)對(duì)發(fā)生更加頻繁的信號(hào)區(qū)域進(jìn)行加亮,顯示信號(hào)活動(dòng)的歷史記錄,形象顯示出異常發(fā)生的頻率。
發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障只是**步。接下來(lái),您要捕獲感興趣的事件來(lái)查找根本原因。
準(zhǔn)確捕獲任何感興趣的信號(hào)始于正確探測(cè)。示波器附帶了低容值探頭,每個(gè)模擬通道一個(gè)。這些業(yè)內(nèi)開(kāi)創(chuàng)的高阻抗無(wú)源探頭的容性負(fù)載低于 4 pF,*大程度降低探頭對(duì)電路工作的影響,以無(wú)源探頭的靈活性提供了有源探頭的性能。
完整的觸發(fā)集 - 包括欠幅、超時(shí)、邏輯、脈寬/毛刺、建立/保持違例、串行包和并行數(shù)據(jù),幫助您快速找到事件。由于記錄長(zhǎng)度高達(dá) 20M 點(diǎn),您可以在一次采集中捕獲大量感興趣的事件,甚至數(shù)千個(gè)串行包來(lái)進(jìn)行詳細(xì)分析,同時(shí)保持高分辨率以放大顯示精細(xì)的信號(hào)細(xì)節(jié)。
從特定包內(nèi)容的觸發(fā)到多種數(shù)據(jù)格式的自動(dòng)解碼,本示波器為業(yè)內(nèi)*廣泛的串行總線(xiàn)提供**支持 - I2C、SPI、USB、以太網(wǎng)、CAN、LIN、FlexRay、RS-232/422/485/UART、MIL-STD-1553 和 I2S/LJ/RJ/TDM。能夠同時(shí)解碼多達(dá)四個(gè)串行和/或并行總線(xiàn),意味著您可以快速深入了解系統(tǒng)級(jí)的問(wèn)題。
為進(jìn)一步幫助對(duì)復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)內(nèi)的系統(tǒng)相互作用進(jìn)行故障排除,本示波器在模擬通道之外還提供 16 個(gè)數(shù)字通道。由于數(shù)字通道完全集成于示波器內(nèi),您可以在所有輸入通道上進(jìn)行觸發(fā),對(duì)所有的模擬、數(shù)字、串行和射頻信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行時(shí)間關(guān)聯(lián)。這些通道上的 MagniVu™ 高速采集允許圍繞觸發(fā)點(diǎn)采集精細(xì)的信號(hào)細(xì)節(jié)(*高 60.6 ps 分辨率),實(shí)現(xiàn)**的定時(shí)測(cè)量。MagniVu 為準(zhǔn)確地進(jìn)行建立和保持時(shí)間、時(shí)鐘延遲、信號(hào)相差和毛刺檢定等時(shí)序測(cè)量至關(guān)重要。
若無(wú)正確的搜索工具,在很長(zhǎng)的波形記錄中查找感興趣的事件會(huì)非常耗時(shí)。當(dāng)前的記錄長(zhǎng)度已經(jīng)超過(guò)百萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),查找事件位置可能意味著需要翻閱數(shù)千個(gè)信號(hào)活動(dòng)屏幕。
**的 Wave Inspector® 控件為您提供業(yè)內(nèi)*完整的搜索和波形導(dǎo)航功能。這些控件加快了記錄卷動(dòng)和縮放操作。通過(guò)獨(dú)特的強(qiáng)制反饋系統(tǒng),可在數(shù)秒內(nèi)從記錄的一端移動(dòng)到另一端。用戶(hù)標(biāo)記允許在任何位置進(jìn)行標(biāo)記,用作將來(lái)詳細(xì)調(diào)查的參考?;蛘?,按照所定義的標(biāo)配來(lái)自動(dòng)搜索記錄。Wave Inspector 將立即搜索整個(gè)記錄,包括模擬、數(shù)字、串行總線(xiàn)和射頻與時(shí)間數(shù)據(jù)。與此同時(shí),它將自動(dòng)標(biāo)記所定義事件的所有出現(xiàn)位置,以便可在事件之間快速移動(dòng)。
驗(yàn)證原型性能是否符合模擬結(jié)果并滿(mǎn)足項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo),這需要對(duì)其行為進(jìn)行分析。這些任務(wù)范圍從簡(jiǎn)單的上升時(shí)間和脈寬檢查到復(fù)雜的功耗分析及噪聲源調(diào)查。
示波器提供**的集成分析工具,包括基于波形的和基于屏幕的光標(biāo)、自動(dòng)測(cè)量、**波形數(shù)學(xué)(包括任意波形公式編輯、頻譜數(shù)學(xué)、FFT 分析和趨勢(shì)圖),形象地顯示測(cè)量結(jié)果在時(shí)間上的變化情況。同時(shí)還為串行總線(xiàn)分析、電源設(shè)計(jì)和視頻設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用支持。
為實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展分析,National Instrument 的 LabVIEW SignalExpress® Tektronix Edition 提供超過(guò) 200 個(gè)內(nèi)置功能,包括時(shí)域和頻域分析、數(shù)據(jù)記錄和定制報(bào)告。