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测量微小信号的首选--高精垂直分辨率的泰克示波器

随着移动电子产品发展迅速，针对小幅度信号测量精度要求的应用需求逐渐增多，考虑到低功耗的产品设计趋势，为了推动降低待机电流和电压噪声，越来越多的电源要求直流输出更小的波纹。在汽车电子，自主机器人或医疗电子等领域各种类型的低功耗传感器已被被广泛应用。

微小信号测试的方案

示波器信号处理流程简图

上图中有个非常重要的硬件指标就是模数转换器 ADC 的位数。ADC 模数转换器，很多高精度仪器会采用比较高位数的 ADC，如功率分析仪基本会采用 14 或者 16bit的 ADC 来搭建，而对于高精度的万用表甚至采用22bit ADC 做信号的精准测量。那为什么市面上示波器则基本都是采用 8bit ADC 来作为信号的模数转换?因为8bit ADC可以将转换速率在十几个纳秒内完成，从而可以保证对于快速信号的时间分辨率和精度。这就是很多工程师会如此关注示波器的采样率的原因，而很少关心示波器幅值测试的精度的原因。示波器厂家在选择8bit ADC 其实是对采集速度和幅值精度做一个平衡。

现在工程师面临着新的挑战，越来越多的场景需要准确测试高速小信号，传统的 8bit 示波器就显得尴尬，工程师对现有示波器测试结果有所顾虑。为提高测试精度最理想的方式是提高示波器 ADC 位数。

随着技术的革新，电源工程师们面临着更多微小信号测试的场景，12bit 示波器成为“芯”趋势。

开关电源架构示意图

针对于开关电源架构领域中，负责开关电源内功率开关器件和控制回路的研发人员和制造商，我们推荐您使用泰克最新推出的 4 系列 MSO 混合信号示波器。

纹波测试

随着电力电子技术发展及应用，很多电源纹波已经变得很小，尤其是板级设计电源轨纹波测试从几十 mV到现在的十几 mV 甚至几个 mV，传统的 8bit 示波器已经不能满足测试需求。

开关器件调试中，开关边沿的震荡信号测试

在开关器件系统调试中，工程师会比较关注开关边沿的震荡信号，这需要示波器在保证垂直方向满足大量程的情况下，同时具备足够的分辨率保证能够捕捉到窄幅震荡信号的细节。

MDO4000C 泰克示波器 (8bit) 测试结果

全新 4 系列 MSO 泰克示波器(12bit)测试结果

为测试完整的波形，需要对示波器设定选择一个较大的量程;同时工程师需要对边沿的震荡放大以对细节进行观测。以上两图分别是 8bit 示波器和 12bit 示波器在同样设置条件下(250MSa/s 采样率，10k 样点，2V 每格 ) 实际测试结果。可以看到 MDO4000C 示波器 (8bit) 测试结果，因为其垂直分辨率的限制，放大后出现明显的量化台阶，基本无法进行分析;而泰克全新 4 系列 MSO 示波器(12bit) 捕获的波形，放大后仍然能够准确复现震荡信号的细节。

微小信号测试推荐产品

考虑到所有这些测试场景，全新4系列MSO泰克示波器的核心是12位模数转换器(ADC)，它提供的垂直分辨率是传统8位ADC的16倍。与一些示波器供应商不同，它们的12位垂直分辨率是通过DSP计算获得的，而不是通过硬件ADC实现的真正的12位模数转换。泰克真正的12位ADC构建在泰克Tek049 ASIC上。

4系列MSO的用户不仅拥有真正的12位ADC，还可以应用一种全新的高分辨率模式，即基于硬件的独特的有限脉冲响应(FIR)滤波器，根据所选择的采样速率进一步提高垂直分辨率。FIR滤波器保持该采样率的最大带宽，同时防止混叠和消除来自示波器放大器和ADC的噪声，高于所选采样率的可用带宽。高分辨率模式始终提供至少12位垂直分辨率，并在≤125 MS/s 采样率的情况下扩展到16位垂直分辨率。

此外，新的低噪声前端放大器进一步提高了4系列MSO的能力，解决小而精细的信号细节测试的问题。具备以上性能提升，新4系列MSO提供了出色的小信号测试性能，以捕获感兴趣的信号，同时最小化不必要的噪声的影响。轻松解决当您需要捕获高振幅信号，且同时需要观测较小的信号细节。

示波器 12bit ADC 已经成为测试行业的趋势，泰克新一代 12bit 示波器大大增加了工程师的测试信心，也 为工程师提供了准确测试高速信号的方法。

4 系列 MSO 混合信号示波器实演示图

全新 4 系列 MSO 泰克混合信号示波器

最新推出直观易用的 4 系列 MSO泰克示波器，该产品可提供更大波形显示区域、更多信号、更高分辨率和更高级的功能，专为所有工程师日常测试量身定制。

1、12 位的垂直分辨率；在高分辨率模式下可达 16 位。

2、13.3 英寸高清 (1920x1080) 电容式触摸屏，同类产品中更优异的显示屏。

3、带宽高达 1.5GHz。

4、多达 6 个 FlexChannel® 输入通道，每个 FlexChannel 提供一个模拟信号输入或者连接TLP058 探头实现 8 路数字逻辑输入。

5、在所有模拟/数字通道上实时采样率高达 6.25 GS/s。

6、支持 20 多种串行总线协议。

全新4 系列混合信号示波器拥有同类产品中超大的显示和更高的可用通道数，让您在有限的空间获得前所未有的洞察力。全新体验，符合工程师潜意识触摸操作的界面设计。

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