示波器和逻辑分析仪结合使用可解决电子系统中复杂的混合信号问题,尤其在时序关联、协议验证和故障定位中展现独特优势。以下是具体应用场景及技术实现:**1.混合信号系统的时序关联分析在同时包含模拟信号(如电源纹波、传感器数据)和数字信号(如SPI、I2C总线)的系统中,示波器负责捕捉模拟波形细节(如电压波动、噪声幅值),而逻辑分析仪同步采集多路数字信号时序。案例:调试嵌入式系统时,若ADC采样数据异常,示波器可检测传感器输出信号的噪声干扰(如毛刺或过冲)7,逻辑分析仪则验证数字总线上的时钟与数据时序是否匹配(如建立/保持时间违规)5。技术实现:混合信号示波器(MSO)支持模拟通道与数字通道时间对齐,直接关联电源噪声与数字逻辑错误38。逻辑分析仪通过状态触发锁定特定数据包,示波器回溯同一时间点的模拟信号状态9。 示波器开发本质是高速硬件设计(前端/ADC/存储)、实时信号处理(滤波/FFT/测量)与人机交互的三维融合。N1055A模块示波器作用

采样后的数字信号经过DSP优化。插值算法(如sin(x)/x)连接离散点,还原连续波形。有限脉冲响应(FIR)滤波器抑制噪声或限制带宽。FFT运算将时域信号转为频域频谱,显示谐波成分。数学函数支持通道间运算(如C1+C2)。自动测量参数(如RMS、上升时间)通过算法直接从数据点计算。8.存储与波形重建技术数字示波器将采样数据存入存储器。存储深度越大,捕获时间长且时间分辨率高。分段存储将内存分为多段(如100段),每段保存触发前后的数据,高效捕捉偶发事件。波形重建时,插值算法填补采样点间的空白。矢量显示用直线连接点,光栅显示填充像素,后者更适合高频细节。9.探头补偿与信号完整性探头需与示波器输入阻抗匹配。1:10探头引入RC衰减网络,补偿电容需调整以匹配示波器输入电容(通常通过方波校准)。接地线过长会引入电感,导致振铃。有源探头使用放大器减少负载效应,差分探头抑制共模噪声。探头带宽必须大于示波器带宽,否则成为系统瓶颈。 Agilent83483A模块示波器作用110 GHz带宽:不是奢华,是解构5G毫米波风暴的入场券。

探头与连接系统:减少信号失真探头选型:有源差分探头:输入电容≤1pF(如泰克PVA8000),避免负载效应导致信号畸变120。接地优化:使用≤3cm接地弹簧,避免长引线引入电感振铃120。衰减比选择:高频信号必选10:1档:X1档带宽*6MHz,X10档可支持GHz级测量(避免方波变正弦波)19。阻抗匹配:射频信号用50Ω模式+SMA接口,数字信号用高阻模式(1MΩ)1。📊三、分析功能:定位信号完整性故障眼图与抖动分析:必备功能,用于评估信号时序裕量(如QuantifiPhotonicsQCA系列支持一键生成眼图)。协议触发与解码:支持PCIe/USB等总线协议触发,快速定位异常数据帧(如泰克4系列MSO的AI故障预测)1。多域联调:FFT频域分析+时域波形联动,诊断电源EMI或串扰(如普源DS70000的RTSA功能)1。
Tektronix80E09数字示波器和Tektronix80E07数字示波器是配有远程采样器的双通道模块,在60GHz带宽时能够实现低达450μVRMS的噪声,在30GHz带宽时能够实现低达300μVRMS的噪声。每个小型远程采样器连接到2米电缆上,大限度地降低电缆、探头和夹具的影响,保证系统保真度。用户可以选择带宽设置(在80E09上是60/40/30,在80E07上是30/20),提供了噪声/带宽的佳平衡。80E06和80E01分别是单通道70+和50GHz带宽采样模块。80E06提供了宽的带宽和快的上升时间及系统保真度。80E06和80E01都提供了±1.6V的杰出的大工作范围。这两个模块都可以使用可选的2米扩展电缆,保证杰出的系统保真度和测量灵活性。在与泰克80SJNB抖动、噪声和BER分析软件一起使用时,这些模块可以把抖动和噪声分解成单独的成分,洞察眼图闭合的底层成因,高度准确地计算BER和三维眼图轮廓。在与82A04相位参考模块一起使用时,时基精度可以改善到低200fsRMS的抖动,加上300μVRMS的本底噪声和14位分辨率,在测量中保证了高的信号保真度。为了确保示波器的性能和使用寿命,日常维护与保养至关重要。

通过信号注入法,示波器可测量被动元件参数:将已知频率信号施加至待测电容/电感,通过电压-电流相位差计算阻抗;利用RC/RL充放电曲线的时间常数(τ)推导容值/感值。LCR电桥模式需搭配函数发生器,频响分析功能可绘制阻抗随频率变化的曲线。11.温度与传感器信号采集配合热电偶或RTD探头,示波器可将电压信号转换为温度值。例如,K型热电偶输出约41μV/℃,示波器的高分辨率模式(如12位ADC)可分辨℃变化。此外,可校准压力传感器、光电二极管等模拟输出,分析其线性度和响应时间。12.声波与振动分析通过麦克风或加速度计探头,示波器可捕获声波波形(20Hz-20kHz)或机械振动信号。FFT频谱显示频率成分,用于噪声源定位或设备状态监测。例如,轴承故障常伴随特定高频谐波,齿轮磨损会增加振动幅值。声压级(SPL)测量需结合对数刻度和A加权滤波。 实时FFT(如ARM CMSIS-DSP库)将时域信号转频域,用于: 谐波失真检测(如THD分析)。安捷伦双通道示波器参数
国产示波器在2GHz以下市场已逐步替代进口(如普源DS70000系列),但>8GHz领域仍依赖Keysight/Tektronix。N1055A模块示波器作用
维修与检测实验室(技术服务/质检机构)电子设备故障诊断维修人员通过异常波形(如显示器视频信号失真)定故障芯片,缩短维修周期50%以上12。产线质量自动化测试系统(ATE)集成示波器模块,全检毫米波雷达输出信号,实现“零缺陷”生产3。典型场所:第三方维修服务中心(如电视、电脑主板检测线)1电子制造工厂(如富士康SMT产线测试站)3🧪4.前沿科研实验室(量子/太赫兹领域)量子比特读取超导示波器在4K低温环境下工作,读取量子态信号,噪声降至μV级(如瑞士联邦理工原型机)。6G通信研究光采样示波器支持–3THz频段信号分析,突破传统电子采样极限。典型场所:量子计算实验室(如中科院量子信息重点实验室)太赫兹通信研究中心(如MIT无线技术实验室)。 N1055A模块示波器作用