MDO4054-6 混合域示波器

MDO4054-6 混合域示波器

品牌:

  MDO4054-6提供4个模拟通道、16个数字通道和1个射频通道。提供500 MHz模拟带宽示波器,射频频率范围涵盖50 kHz~6 GHz,最大程度上满足了工程师捕获时间相关的模拟、数字和射频信号,以便得到完整的系统视图,迎合了各行各业以及更多通用的设计和调试需求。

产品特点 技术参数 选型表 附件/配件

  

功能

混合域示波器/频谱分析仪的优点

专用RF输入

-60 dBc动态范围(典型值),准确分析RF信号。

时间相关显示

模拟信号、数字信号和RF信号时间相关显示,查看电路中在任何时点发生的情况。

频谱时间

在采集数据中移动频谱时间,考察RF频谱怎样随时间或器件状态变化。

宽捕获带宽

> 1 GHz超宽捕获带宽,查看任何时点上关心的整个频谱。

高级RF触发

高级RF强力触发,包括脉宽触发、欠幅脉冲触发、逻辑触发、等等,迅速捕获特定RF事件。

自动和手动RF标记

简便地定义门限和漂移值,自动标记满足标准的所有峰值,或在频谱中标记自己的点。

RF对时间曲线

简便地查看时域中显示的RF信号的幅度、频率或相位随时间变化;简便地测量RF/系统时延。

串/并行总线触发和分析

自动触发、解码和搜索功能,迅速调试并行总线和/或常用串行总线。

基于MSO4000B的平台

屡获大奖的平台提供了多种完善工具,包括DPO技术、Wave Inspector®等快速调试被测器件。

 混合域示波器简介

介绍世界上首台且唯一内含频谱分析仪的示波器。有史以来的第一次,您可以捕获时间相关的模拟、数字和射频信号,在系统层面全面了解被测器件的特点。时域和频域同时了然于目。可以观察任何时点上的射频频谱,看到频谱怎样随时间或随器件状态变化。示波器的集成程度宛如您的设计,让您快速有效地解决最复杂的设计问题。

MDO4000 与行业标配MSO4000B 采用相同的设计平台。您现在可以使用一台仪器同时查看时域和频域信号,而不必寻找和再学习频谱分析仪。但是,MDO4000 系列的功能还不止像频谱分析仪那样观察频域。它真正的优势是将频域中的事件与导致这些事件的时域现象关联起来。

当射频通道和任何模拟或数字通道同时打开时,示波器画面会分成两个视图。画面上半部分是时域的传统示波器显示,下半部分是射频输入的频域视图。注意,频域显示并不单是仪器中模拟通道或数字通道的 FFT,而是从射频输入采集的频谱。

另一个主要差别是,对于传统示波器 FFT,通常可以获得所需的 FFT 显示视图,或者感兴趣的其他时域信号的所需视图,但不能二者同时兼得。这是因为传统示波器只有一个采集系统,使用一套用户设置(如记录长度、取样速率及每格时间等)来驱动所有数据视图。但在 MDO4000 系列中,射频输入有自己的采集系统,它是独立的,但与模拟和数字通道采集系统在时间上相关。这样可以每个域实现最优配置,为所有感兴趣的模拟、数字和射频信号提供完整的时间相关系统视图。

频域视图内显示的频谱取自时域视图内橙色短条所指示的时间周期,也称为频谱时间。在 MDO4000 系列中,可以在采集数据中移动频谱分析时间,考察射频频谱怎样随时间变化。在仪器实时运行或在停止采集时,都可以进行这一操作。

 
MDO4000 系列画面上半部分显示了模拟通道和数字通道的时域视图,下半部分显示了射频通道的频域视图。橙色短条(即频谱时间)显示用于计算射频频谱的时间周期。 

 

 

 

 

图 1 至 4 显示一个简单的日常应用:VCO/PLL 调谐。这个应用说明了 MDO4000 系列提供的时域和频域之间的强大联系。由于宽捕获带宽及能够在整个采集中移动频谱分析时间,这种单次捕获包括的频谱内容相当于传统频谱分析仪大约 1,500 种唯一测试设置和采集得到的频谱内容。您有史以来第一次能够异常简便地把两个域中的事件关联起来,观察两个域之间的交互,或测量两个域之间的时延,进而迅速了解电路的运行情况。

 

 

 

 

 
图 1 - 显示 PLL 开启的时域和频域视图。通道 1(黄色)正在探测启用 VCO 的控制信号。通道 2(青色)正在探测 VCO 调节电压。使用所需频率对 PLL 进行编程的 SPI 总线通过三个数字通道进行探测并自动解码。注意频谱时间位于 VCO 被启用以后,并且与 SPI 总线上将所需频率通知 PLL 的命令时间一致。 

 
图 2 - 频谱时间向右大约移动 60 μs。这时,频谱显示 PLL 正处于调节至正确频率 (2.400 GHz) 的过程中。其已经补偿到 2.3168 GHz。 

 
图 3 - 频谱时间向右再移动 120 μs。这时,频谱显示 PLL 实际上已经过冲超过正确频率,达到 2.4164 GHz。 

 
图 4 - 在 VCO 被启用后大约 340 μs 的位置,PLL 最终稳定在正确的 2.400 GHz 频率上。 

 

 

 

 

形象显示射频信号中的变化

 

 

 

 

 
时域视图中的橙色波形是从射频输入信号导出的频率随时间变化曲线。注意频谱时间位于从最高频率到最低频率的跳变过程中,因此能量分布到大量的频率中。通过频率随时间变化曲线,可以简便地看到不同的跳频,简化了检定被测器件在不同频率之间怎样切换的过程。 

 

 

 

 

MDO4000 系列画面上的时域格线支持从射频输入的 I 和 Q 数据导出的三条射频时域曲线,包括:

 

 

 

可以独立打开和关闭每条曲线,可以同时显示这三条曲线。射频时域曲线可以简便地了解随时间变化的射频信号中正在发生的情况。

射频、模拟和数字通道的高级触发

为了处理现代射频应用随时间变化的特点,MDO4000 系列提供了一个与射频通道、模拟通道和数字通道全面集成的触发采集系统。这就是说,一个触发事件协调所有通道中的采集,可以在关心的时域事件发生的具体时点上捕获频谱。它提供了一套完善的时域触发功能,包括边沿触发、顺序触发、脉宽触发、超时触发、欠幅脉冲触发、逻辑触发、建立时间/ 保持时间违规触发、上升时间/ 下降时间触发、视频触发及各种并行和串行总线数据包触发。此外,可以触发射频输入上的功率电平。例如,在射频发射机开通时可以触发采集。

选配 MDO4TRIG 应用模块提供了高级射频触发。通过这个模块,可以使用射频输入功率电平作为顺序触发、脉宽触发、超时触发、欠幅脉冲触发和逻辑触发的触发源。例如,可以在具有特定长度的射频脉冲上触发,或者使用射频通道作为逻辑触发的输入,让示波器仅在射频打开且其他信号处于活跃状态时触发。

快速准确的频谱分析

 

 

 

 
MDO4000 频域画面。 

 
通过专用的前面板菜单和小键盘可快速调节主要频谱参数。 

 

 

 

 

当单独使用射频输入时,MDO4000 系列画面变成全屏的频域视图。

 

 

主要频谱参数,如中心频率、跨度、参考电平和分辨率带宽,都可以使用前面板专用菜单和小键盘迅速简便地进行调节。

 

智能、高效的标记

 

 

 

 
自动峰值标记一目了然地识别关键信息。如本图所示,满足门限和突出标配的 5 个最高幅度峰值被自动标出。 

 

 

 

 

在传统的频谱分析仪中,为了标识所有感兴趣的峰值而打开和放置足够的标记可能会非常费事。MDO4000 系列自动在峰值上放置标记,并且指示每个峰值的频率和幅度,让这个过程非常高效。用户可以调节用来确定什么是峰值的标配。

 

 

最高幅度峰值称为参考标记,显示为红色。标记读数可以在绝对值和增量读数之间切换。选择增量时,标记读数显示每个峰值相对于参考标记的增量频率和增量幅度。

 

同时还提供两个手动标记,用于测量频谱的非峰值部分。启用后,参考标记即附加在其中一个手动标记上,允许在频谱中的任何位置进行增量测量。除了频率和幅度以外,手动标记读数包括噪声密度和相噪读数,具体取决于选择的是绝对值还是增量读数。“至中心的参考标记”功能可立即将参考标记所指示的频率移动到中心频率。

频谱图

 

 

 

 
频谱图画面显示出缓慢移动的射频现象。此处所示的是正在监视具有多个峰值的信号。在峰值的频率和幅度随时间变化时,在频谱图画面中可以简便地看到变化。 

 

 

 

 

MDO4000 系列包含一个频谱图画面,非常有利于监视缓慢变化的射频现象。X 轴代表频率,就像典型的频谱画面一样。但是,Y 轴代表时间,色彩用来指示幅度。

 

 

通过取出每个频谱并“将其沿着其边沿向上翻转”,使其行高为一个像素,然后按照该频率处的幅度为每个像素指定颜色,生成频谱图段。冷色(蓝绿)代表低幅度,暖色(黄红)代表高幅度。每个新采集都会在三维频谱图的底部增加一个段,历史记录上移一行。当采集停止时,可以回头翻阅频谱图,查看各个频谱段。

 

已触发频谱模式和自由运行模式

当同时显示时域和频域时,所显示的频谱始终由系统触发事件进行触发,并且与活跃的时域光迹时间相关。但是,当仅显示频域时,射频输入可以设置为自由运行。当频域数据是连续的并且与时域中发生的事件不相关时,这会非常有用。

超宽的捕获带宽

 

 

 

 
在一次采集中同时捕获到 Zigbee 设备接收到的 900 MHz 信号和蓝牙设备输出的 2.4 GHz 输出信号。 

 

 

 

 

如今的无线通信使用先进的数字调制方案,通常涉及到突发性输出的传输技术,在时间上存在巨大变化。同时这些调制方案的带宽也可能非常宽。传统的扫描或步进式频谱分析仪对于查看这些类型的信号能力非常有限,因为它们一次只能看到这些的频谱的一小部分。

 

 

一次采集所需的频谱量称为捕获带宽。传统频谱分析仪以扫描或步进方式完成捕获带宽,在所需的跨度范围内建立所请求的图像。因此,当频谱分析仪采集频谱的一个部分时,所关心的事件可能正在频谱的另一个部分内发生。如今市面上的大多数频谱分析仪的捕获带宽为 10 MHz,有时会采用昂贵的选件将其扩展为 20、40,在某些情况下甚至达到 140 MHz。

 

为了满足现代射频的带宽需求,MDO4000 系列提供的捕获带宽 ≥1 GHz。在跨度设置在 1 GHz 及以下时,无需扫描显示屏。通过单次采集即可生成频谱,因此保证您可以看到频域内所寻找的事件。

频谱光迹

 

 

 

 
正常、平均、最大保持和最小保持频谱光迹。 

 

 

 

 

MDO4000 系列提供四种不同类型的射频输入光迹或视图,包括正常、平均、最大保持和最小保持。可为每种光迹类型独立设置所用的检测方法,或者将示波器保留为默认的自动模式,这种模式为当前配置设定最优的检测类型。检测类型包括 +峰值、-峰值、平均和取样。

 

 

射频测量

 

 

 

 

 
自动通道功率测量。 

 

 

 

 

MDO4000 系列包括三种自动射频测量:通道功率、邻信道功率比和占用带宽。当激活任何一种射频测量时,示波器自动打开平均频谱光迹,并将检测方法设置为平均,以获得最优的测量结果。

 

 

高级射频测量

 

MDO4000 可将射频采集中的基带 I 和 Q 数据保存到 .TIQ 文件中。这些文件可以导入 Tektronix 的 SignalVu-PC 和 RSAVu 分析包,对多种无线标配进行深入的调制分析。

射频探测

 

 

 

 
选配的 TPA-N-VPI 适配器允许在射频输入上连接任何有源的 50 Ω TekVPI 探头。 

 

 

 

 

频谱分析仪上的信号输入方法通常局限为电缆连接或天线。但通过选配的 TPA-N-VPI 适配器,在 MDO4000 系列的射频输入上可以使用任何有源的 50 Ω TekVPI 探头。这在寻找噪声源方面增加了灵活性,通过在射频输入上使用真实的信号浏览可更方便地进行频谱分析。

 

 

 

 

 
TPA-N-PRE 预放大器在 9 kHz - 6 GHz 频率范围内提供 12 dB 标称增益。 

 

 

 

 

此外,选配的预放大器附件可帮助对更低幅值信号进行研究。TPA-N-PRE 预放大器在 9 kHz - 6 GHz 频率范围内提供 12 dB 标称增益。

 

 

建立在获奖的 MSO4000B 系列混合信号示波器之上

 

MDO4000 系列为您提供与 MSO4000B 混合信号示波器系列相同的全面功能。这种强大的工具集能帮助您加速完成每一个阶段的设计调试,从快速发现异常并捕获,到搜索波形记录中的事件,分析其特征以及设备的行为。

发现

 

 

 

 
发现 – 快速的波形捕获速率,超过 50,000 wfm/s,大幅提高捕获难检毛刺及其他偶发事件的概率。 

 

 

 

 

如果要调试设计问题,首先要知道存在问题。每位设计工程师都要花时间来查找设计中的问题,如果没有合适的调试工具,这项任务会相当耗时和棘手。

 

 

业内最完整的信号可视化让您快速了解设备真实工作的内情。波形捕获速率高 - 大于每秒 50000 个波形,让您在数秒内看到毛刺及其他不常见瞬态现象,揭示设备故障的真实本质。带亮度等级的数字荧光显示器通过对发生更加频繁的信号区域进行加亮,显示信号活动的历史记录,形象显示出异常发生的频率。

 

捕获

 

 

 

 
捕获 - 在通过 SPI 总线上的特定传输数据包上触发。完整的触发集包括在特定串行包内容上触发,保证您能快速捕获感兴趣的事件。 

 

 

 

 

发现设备故障只是第一步。接下来,您要捕获感兴趣的事件来查找根本原因。

 

 

准确捕获任何感兴趣的信号始于正确探测。示波器附带了低容值探头,每个模拟通道一个。这些业内首创的高阻抗无源探头的容性负载低于 4 pF,最大程度降低探头对电路工作的影响,以无源探头的灵活性提供了有源探头的性能。

 

完整的触发集 - 包括欠幅、超时、逻辑、脉宽/毛刺、建立/保持违例、串行包和并行数据,帮助您快速找到事件。由于记录长度高达 20M 点,您可以在一次采集中捕获大量感兴趣的事件,甚至数千个串行包来进行详细分析,同时保持高分辨率以放大显示精细的信号细节。

从特定包内容的触发到多种数据格式的自动解码,本示波器为业内最广泛的串行总线提供全面支持 - I2C、SPI、USB、以太网、CAN、LIN、FlexRay、RS-232/422/485/UART、MIL-STD-1553 和 I2S/LJ/RJ/TDM。能够同时解码多达四个串行和/或并行总线,意味着您可以快速深入了解系统级的问题。

为进一步帮助对复杂嵌入式系统内的系统相互作用进行故障排除,本示波器在模拟通道之外还提供 16 个数字通道。由于数字通道完全集成于示波器内,您可以在所有输入通道上进行触发,对所有的模拟、数字、串行和射频信号自动进行时间关联。这些通道上的 MagniVu™ 高速采集允许围绕触发点采集精细的信号细节(最高 60.6 ps 分辨率),实现精确的定时测量。MagniVu 为准确地进行建立和保持时间、时钟延迟、信号相差和毛刺检定等时序测量至关重要。

搜索

 

 

 

 
搜索 – RS-232 解码显示 Wave Inspector 搜索中数据值 n 的结果。Wave Inspector 控件在查看和导航波形数据方面提供前所未有的效率。 

 

 

 

 

若无正确的搜索工具,在很长的波形记录中查找感兴趣的事件会非常耗时。当前的记录长度已经超过百万数据点,查找事件位置可能意味着需要翻阅数千个信号活动屏幕。

 

 

创新的 Wave Inspector® 控件为您提供业内最完整的搜索和波形导航功能。这些控件加快了记录卷动和缩放操作。通过独特的强制反馈系统,可在数秒内从记录的一端移动到另一端。用户标记允许在任何位置进行标记,用作将来详细调查的参考。或者,按照所定义的标配来自动搜索记录。Wave Inspector 将立即搜索整个记录,包括模拟、数字、串行总线和射频与时间数据。与此同时,它将自动标记所定义事件的所有出现位置,以便可在事件之间快速移动。

 

分析

 

 

 

 
分析 -- 下降边沿的波形直方图显示边沿位置(抖动)的时间分布。包含在波形直方图数据上所做的数字测量。全面的集成分析工具集加快对设计性能的验证。 

 

 

 

 

验证原型性能是否符合模拟结果并满足项目的设计目标,这需要对其行为进行分析。这些任务范围从简单的上升时间和脉宽检查到复杂的功耗分析及噪声源调查。

 

 

示波器提供全面的集成分析工具,包括基于波形的和基于屏幕的光标、自动测量、高级波形数学(包括任意波形公式编辑、频谱数学、FFT 分析和趋势图),形象地显示测量结果在时间上的变化情况。同时还为串行总线分析、电源设计和视频设计和开发提供专门的应用支持。

 

为实现扩展分析,National Instrument 的 LabVIEW SignalExpress® Tektronix Edition 提供超过 200 个内置功能,包括时域和频域分析、数据记录和定制报告。

 

 

·         条模拟通道

o    500MHz 带宽示波器示波器

·         16 条数字通道

o    MagniVu™ 高速采集提供 60.6 ps 的精细定时分辨率

·         条射频通道

o    50 kHz  3 GHz 频率范围

o    超宽捕获带宽 ≥1 GHz

·        全通道采样率高达2.5GS/s 

·        存储深度高达20M/Ch

 MDO4054-6 混合域示波器

·         标配无源电压探头TPP05003.9 pF 容性负载,500MHz 模拟带宽

·         标配16通道数字逻辑探头P6616,瞬时采样率可达16.5GS/s

RF 配件(Opt.)

119-4146-00

成套近场探头,100 kHz - 1 GHz

119-6609-00

软单极天线

TPA-N-VPI

 TekVPI 转接器

 

有源探头(Opt.

TAP1500

1.5 GHz 有源探头

TAP2500

2.5 GHz 有源探头

TAP3500

3.5 GHz 有源探头

 

差分探头(Opt.

TDP0500

500 MHz, ±42 V 差分探头

TDP1000

1 GHz, ±42 V 差分探头

P5205A1

100 MHz, 1300 Vpp差分探头

 

电流探头(Opt.

TCP0030

120 MHz, 30 A AC/DC 电流探头

TCP0150

20 MHz, 150 A AC/DC 电流探头

 

无源探头(Opt.

TPP0502

500 MHz, 2X 无源探头

TPP0850

800 MHz, 2500 Vpp 高压无源探头

1:要求: 一个TPA-BNC适配器

 

附件

ACD4000B

软手提箱

HCTEK54

硬手提箱 (要求ACD4000B)

RMD5000

安装套件

 

应用软件扩展选项:

MDO4TRIG

高级RF功率电平触发

DPO4AERO

航空串行触发和分析模块 (MIL-STD-1553)

DPO4AUDIO

音频串行触发和分析模块 (I2S/LJ/RJ/TDM)

DPO4AUTO

音频串行触发和分析模块 (CAN, LIN)

DPO4AUTOMAX

扩展汽车串行触发和分析模块 (CAN, LIN, FlexRay)

DPO4COMP

计算机串行触发和分析模块 (RS-232/422/485/UART)

DPO4EMBD

嵌入式串行触发和分析模块 (I2C, SPI)

DPO4ENET

以太网串行触发和分析模块 (10BASE-T and 100BASE-TX)

DPO4USB

USB 串行触发和分析模块  触发、解码和搜索低速、全速和高速USB串行总线

DPO4PWR

电源分析应用模块

DPO4LMT

极限和模板测试应用模块

DO4VID

HDTV和自定义视频触发模块

SIGEXPTE

NI LabVIEW SignalExpress™ TE软件专业版

FPGAView

AlteraXilinx FPGAs支持 (要求MSO系列)