据预测,在未来的5到10年中,中国ICT行业仍然会飞速发展。国防、航空航天电子、新能源、汽车、半导体等领域,都应用了大量ICT的通信信息技术。而在所有相关的行业里,离不开一个非常基础且重要的测量设备——数字示波器。
但是随着技术的发展,各个场景对示波器的要求也越来越高。例如物联网的发展提高了对示波器低功耗的要求;而后端数字信号处理速度加快,前端信号异常发生概率就会降低,这就要求示波器具备更高的刷新率以捕捉这些偶发的异常信号。那么什么样的示波器才能满足各个行业、各个场景的要求?
在这样的背景下,是德科技最近推出了InfiniiVision HD3系列示波器。近日,在“是德科技InfiniiVision HD3系列示波器新品发布媒体沟通会”上,是德科技大中华区市场总经理郑纪峰先生和是德科技亚太区数字及光产品业务拓展经理朱华朋先生深入探讨了测试测量行业的发展趋势、面临的机遇与挑战,并详细介绍了InfiniiVision HD3系列示波器的功能及特性,以及如何为各行各业的精密测试提供强有力的支持。
以更高的精度分析微小信号
InfiniiVision HD3系列示波器具备更宽的带宽范围,能够覆盖200MHz到1GHz,也保留了过去InfiniiVision系列示波器中,分段存储、区域触发、高波形捕获率等受欢迎的功能。同时,测试能力得到大幅度提升,完美地结合了高位数ADC、低底噪、更深的存储深度以及高波形捕获率。
是德科技InfiniiVision HD3 系列是一款 14-bit ADC 示波器,信号分辨率是其他通用示波器的四倍,本底噪声是其一半
具体而言,InfiniiVision HD3系列示波器配备了14-bit的模数转换器(ADC),相较于市场上普遍的12-bit ADC,其垂直分辨率提升了四倍。ADC的核心作用是将外部测量的模拟电压波形转换为数字信号,而位数越高意味着转换过程中的精度越高,从而使得波形的表征更为精确,同时在进行信号测试时,噪声和纹波的测量也更为准确。
而表征整个示波器系统噪声更重要的指标是ENOB。经对比,目前市场上最好的12-bit ADC示波器的ENOB为8.9位,InfiniiVision HD3系列示波器的ENOB则能够超过10.4位。这就是为什么InfiniiVision HD3系列示波器的本底噪声能够测试更精密的信号。同时,InfiniiVision HD3系列示波器的底噪低于50 µVRMS,远远小于以前上百微伏的示波器。
因此,得益于高分辨率的ADC和低噪声前端技术,便携式精密设备能够以更高的精度分析小信号,且测试结果更真实、更准确。
定制技术助力是德科技不断创新突破
提到定制技术,则不得不说是德科技的芯片中心。2018年,是德科技推出了业界第一款同时具备110G实时带宽和256G实时采样率的示波器。而这款示波器用到了磷化铟半导体技术,其中的磷化铟半导体芯片为是德科技自研和自造的。由此表明,是德科技不仅具备研发和制造先进示波器设备的能力,还有自己设计和制造芯片的能力,且芯片的能力优异,才使得是德科技能够推出业界最高带宽、最高实时采样且基于磷化铟芯片的示波器。
定制芯片为是德科技带来了众多好处,比如能够将深存储功能与高波形捕获率结合。是德科技大中华区市场总经理郑纪峰先生介绍,示波器的存储深度一直与波形捕获率相互矛盾,因为数据难以在保障存储深度的同时实现快速刷新。但是现在在InfiniiVision HD3系列示波器中,是德科技通过定制的芯片技术在保证高波形捕获率的同时,实现了更深的存储深度,InfiniiVision HD3系列示波器每个通道的存储深度达到100 Mpts。相比InfiniiVision 3000G系列,其存储深度提升了25倍。这也使得深存储功能的应用范围变得更加广泛。
是德科技大中华区市场总经理郑纪峰先生
以电子产品的启动过程为例,这一过程通常持续数秒或数百毫秒,在这期间,波形持续发生变化。为了观察波形的微妙细节,则必须借助深存储技术来同步记录整个启动阶段的波形,再放大观察进行详尽地分析,从而深入分析复杂的波形。
此外,在面对未知波形时,深存储功能也显得尤为关键。当维修工程师面对多种电子仪表,但仪表的预期波形未知时,初始的触发设置变得无从下手。深存储能力则允许工程师记录并观察波形在较长时间内的变化,从而展示其真实形态。一旦发现潜在的异常区域,便可以据此设定或调整触发条件,进一步细化至更短的时间尺度进行深入分析。这一过程极大地简化了故障诊断的复杂性,使得深存储在长时间信号分析中发挥着不可或缺的作用。
在InfiniiVision HD3系列示波器中,是德科技采用了最新的MegaZoom5定制芯片,这标志了技术进步的一个重要里程碑。回顾过往,MegaZoom4芯片的创新在于将存储器与数据处理单元集成,实现了快速波形捕获率。然而,随着技术的发展,MegaZoom5芯片进一步提升了集成度,将ADC、触发技术与存储及数据处理单元集成在一起,从而实现更高处理速度,使得InfiniiVision HD3系列示波器的表现更加卓越。
根据是德科技亚太区数字和光产品业务拓展经理朱华朋先生介绍:“除了定制芯片技术以外,是德科技还开发了一系列智能软件,其中包括一款名为“故障猎人”的AI智能测试软件。“故障猎人”的设计初衷是简化用户对波形异常的检测过程,尤其是对于那些难以预料的偶发异常。通过长时间学习用户的波形数据,“故障猎人”能够自动识别并设置触发条件,从而捕捉常见的错误模式。它还能根据波形的实时状态,智能地调整触发参数,并在标记异常信号的同时,将触发条件同步至用户的设置中。”
是德科技亚太区数字和光产品业务拓展经理朱华朋先生
这一功能极大地减轻了工程师的工作负担,使他们无需持续监控示波器以判断波形的质量,也减少了对示波器触发功能的学习成本。
多功能性改善用户使用体验
InfiniiVision HD3系列示波器配备了高度灵活且用户友好的界面。尽管InfiniiVision HD3系列示波器是嵌入式Linux系统,但其界面设计采用了Windows示波器的风格,为用户提供了熟悉的操作体验。
此外,在多通道显示方面,InfiniiVision HD3系列示波器能够独立展示四个通道的波形,无论是通过水平还是垂直分隔网的方式,都能确保每个通道的波形清晰、整洁且易于分析。尤为重要的是,这种显示技术能够使每个通道都能充分利用14-bit ADC的完整动态范围,提高测量的精度和可靠性。
不仅如此,InfiniiVision HD3系列示波器还提供了丰富的硬件带宽限制选项,范围从200 MHz 至 1 GHz,为客户提供了多样化的选择以适应不同的测试需求。在进行极限条件测试时,InfiniiVision HD3系列示波器还允许用户灵活设置阈值,以实现精确的测试配置。这些特性共同确保了InfiniiVision HD3系列示波器在各种测试场景下都能提供出色的性能和用户体验。
InfiniiVision HD3系列示波器功能全面,也为用户提供了灵活的升级方式。InfiniiVision HD3系列示波器支持用户通过软件激活所有可选功能,极大程度地简化了升级过程,用户只需下单并安装相应的软件,即可立即投入使用,无需进行额外的校准步骤。这种设计考量源于InfiniiVision HD3系列示波器在出厂时已根据最高带宽标准进行了精确校准,确保了用户在升级后能够即刻享受到优化的性能和准确的测量结果。通过这种方式,InfiniiVision HD3系列示波器不仅简化了升级流程,还保障了设备的长期投资价值和用户的使用体验。
随着InfiniiVision HD3系列示波器的推出,是德科技再次展现了其在电子测试领域的先进技术。InfiniiVision HD3系列示波器具备的14-bit ADC的高分辨率、卓越的深存储能力、定制芯片技术等能力,将助力工程师和科研人员探索未知科技领域,推动人类的科技进步。