Xilinx社区
首页 >工程师原创文章>我的挚友——是德科技示波器的友谊史
我的挚友——是德科技示波器的友谊史
来源:keysight  时间:2016-03-30

  笔者来自河北省唐山市的一个普通家庭,2003年考入大学,远赴天津开始了大学生活,之后又考取了北京的研究生,再次远赴他乡……十几年里,身边的环境,生活,同学,同事都换了几茬了,可唯一未换的是对是德科技示波器的喜爱。

  从初中开始就非常喜欢电子DIY,当然,那里家里对我的评价是“孩子太败家了,看见什么东西都想拆了……”这里,笔者采纳了上述评价的积极一面作为我的人生动力,也正是因为此,高考后本科的专业报考了应用物理学,并彻底与电子结缘。

  笔者是到了大二的电工实验课才接触了示波器,才了解除了50Hz正弦波之外的波形,并深深地被示波器的神奇功能所吸引。那时的是德科技示波器还是其前身——安捷伦示波器,其高品质、高精度已然是业内及标准制定的标准。说到了参数,下面我就详细地说一下示波器的几个基本参数:

  带宽

  带宽是示波器的重要指标之一,和放大器带宽定义相同,即所谓-3dB点,在示波器输入端输入正弦波信号时,幅度衰减至原信号幅度的0.0707倍的那个频率点,称之为示波器带宽。带宽决定了示波器对待测量信号的基本测量能力,随着信号频率的增加,示波器对信号的准确显示能力将下降,如果没有足够的带宽,示波器将无法分辨高频变化。幅度将出现失真,边缘将会消失,细节数据将被丢失。例如一个示波器的带宽为100MHz时,用它测试一个频率为100MHz,振幅为1Vpp的信号时,最后所测量的信号幅度只有100MHz,0.707Vpp了。对于我们电子工程师来说,还是遵循比较常用的五倍法则:示波器所需带宽=被测信号的最高信号频率*5,使用五倍法则选定的示波器的测量误差将不会超过+/-2%,对于大多数的操作来说已经足够。

  采样率

  采样率也是示波器的重要指标之一。简单点,采样率就是每秒采样多少个样点。示波器的采样速率越快,所显示的波形的分辨率和清晰度就越高,重要信息和事件丢失的概率就越小。

  还要再提到一个准则——香农采样定理,即被测信号的最高频率信号的每个周期理论上至少需要采样2个点,否则会造成混叠。即带宽限制了信号可测量的范围。

  Cmax = B x log2(1 + ( S / N )

  S/N指的是信道的信噪比,但是我们一般测量出来的以db为单位的是经过10xLog10(S/N)换算的,所以这里要换算回来才行。

  然而,定理归定理,由于没有示波器可以提供无限时间的记录长度,而且,从定义上看,低频干扰是不连续的,所以采用两倍于最高频率成分的采样速度通常是不够的。

  存储深度

  存储深度被称示波器的第三大指标。存储深度=采样率*采样时间,是示波器可以保存的采样点的个数。

  存储深度表现在物理价质上其实是某种存储器的容量,存储器的容量的大小就是存储深度。在是德科技示波器里,存储器可以理解为一个环形存储器,示波器不断采样得到的新的采样点会填充进来,老的采样点会自动地溢出,这样周而复始的过程直到示波器被“触发信号”叫停,或者间隔一定长的时间周期“叫停”为止(如连续触发模式),每次“叫停”示波器就将存储器中保存的这些采样点“搬移”到示波器的屏幕上显示。

  存储深度越大,对于波形的展现能力越大。例如分析一个十分稳定的正弦信号,也许只需要500点的记录长度,但如果要解析一个复杂的数字数据流,则需要几十万个,甚至上百万个点的记录长度。

  这个问题当年在查询时,我就想,为什么不在示波器里放置一个硬盘,这样存储的数据就海了去了——这都是当年笔者异想天开的事情。随着学习的不断深入,也了解到是德科技的示波器的存储芯片是自己设计的专用芯片,因为在是德科技示波器的发展过程中,存储芯片与ADC芯片之间的配合成为一个技术瓶颈。随着是德科技收购了芯片公司后才解决了这个技术瓶颈。对于高端示波器来说,存储器芯片一直也是核心技术,笔者对里面的技术细节也知之甚少。如此复杂的而周折的过程,足见存储深度的提高所付出的代价。

  不知不觉,已经本科毕业了,迈入了研究生的学习生活,作为自动化专业的学生更是离不开示波器的使用。这里还有一个小插曲:

  和我的导师在做一个理疗仪的项目,在软件设计中,要驱动一个频率发生器。硬件设计是由我亲爱的导师来完成,而软件底层驱动是由我来编写。面对客户提出的新硬件平台,我这里也倍感棘手。导师就是厉害,感觉到我的能力有限,无从下手,于是大手一挥,从学校申请了一台安捷伦示波器(后来才知道是借的),放到我的工作台上后,顿时觉得心情舒畅,想想这可是要陪伴我近3年时间的伙伴啊~~

  连接好电源,打开示波器,安捷伦示波器的logo与欢迎界面还引起了我内心不小的激动~~当我还在欣赏着这台漂亮的示波器时,导师突然问我,“知道怎么用吗?”我瞅了他一眼,然后轻按了一下“auto”按键,漂亮的波形便清晰的显示出来了“老师,不用教了。是德科技的示波器一键就能搞定了。”我亲爱的导师听后默默地回到座位,又看了他的模拟示波器一眼,然后继续工作了……

  工作台上的示波器在项目上,不仅方便我编写软件时观察波形,而且利用于自带的测量功能,非常方便的获取各种数据。在陪伴了我两年多的时间后,面临写论文,找工作压力下,我将示波器转教到我的学弟手中,继续发挥着他的作用。

  三年的研究生生活很快就过去了,与所有的大学生一样,笔者也开始了找工作。在进行双向选择时,对于我来说衡量一家企业的研发能力与水平的重要标志便是是否拥有是德科技的示波器。凭借这个小“细节”,我也来到了现在这家公司,开始了我的嵌入式研发工作。

  在公司研发部,不仅如愿可以使用是德科技示波器,而且还认识了许多新“朋友”,有差分探头,电流钳等。丰富了我的测量知识,也更加方便我的测试测量。

  二年过去了,通过项目的锻炼,自身的提高,还有是德科技示波器的帮助,今年笔者凭借优异表现,工作业绩不断提升,现在已经成立了自己的项目组,而除了场地外,我向公司申请的唯一设备就是是德科技的示波器,就在上个月,我的申请单已经获批,用不了多久,我就能拥有属于我自己专享的是德科技示波器了。

  祝福我自己更上一层楼,也祝福是德科技示波器再创辉煌,引领世界。

----------------------------------------------------------------------------------------------

感谢此文原创作者jobs  投稿有礼

每日报道示波器相关抽奖
more一周看点
从最初的惠普到后来的安捷伦,再到现在的是
试验台上的测试是场漫长而严肃的独角戏。为
由EEPW和keysight联合举办的k
征文有礼活动圆满结束,感谢各位工程师的积
查看官网2分钟导师视频
查看官网示波器功能畅想视频
Copyright ©2000-2015 ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD. All rights reserved.
京ICP备12027778号-2 北京市公安局备案:1101082052