新一代示波器ASIC，打造全能信號捕手

串行數(shù)據(jù)通信、電源管理和電源轉換技術的進步使得捕獲、觀察和分析更復雜的信號細節(jié)對于準確的測量和高效的故障排除至關重要。全新4系列B MSO混合信號示波器通過其12位ADC采集系統(tǒng)實現(xiàn)了更高的分辨率，從而滿足了這一需求。

全新4系列B MSO配備新一代示波器ASIC，盤點優(yōu)勢主要在于四個方面

?  更高性能ADC（12位）

?  高清晰度波形顯示

?  改進的低噪聲、高增益模擬前端

?  消除固有噪聲的硬件濾波器

1)  高性能12位ADC

4系列B MSO示波器配備了新的TEK049 ASIC，集成四個12位高級ADC來實現(xiàn)100GS/s數(shù)據(jù)吞吐量。由于內(nèi)置在TEK049 ASIC中的ADC是12位的，因此它們提供4096個垂直數(shù)字化級別，比以前的8位ADC高出16倍的垂直分辨率。

泰克新型12位ASIC（TEK049）

在4系列B MSO中，它們以3.125 GS/s的速度提供完成的12位樣本。在6.25GS/s時，通過12位ADC獲取數(shù)據(jù)，但將其存儲在8位存儲存儲器中，以適應ASIC和存儲器之間的最大傳輸速率。

2)  用于增強波形查看功能的高清顯示處理

TEK049 ASIC還集成了顯示處理硬件，使4系列B MSO能夠支持具有生動更新率的大型高清顯示器。1920 x 1080像素的可用性使示波器能夠利用更高的ADC分辨率，并有助于查看重要的信號細節(jié)。

在其他示波器中，顯示系統(tǒng)將ADC代碼壓縮為可用的垂直像素的數(shù)量，這使得用戶無法看到ADC捕獲的重要細節(jié)。TEK049還實現(xiàn)了具有16位色彩深度的非?？斓母滤俾省＿@種具有灰度縮放功能的快速更新率允許用戶挑選波形的關鍵特征，進一步增強了那些需要精細信號細節(jié)的用戶的查看能力。

3)  針對高帶寬和低分壓設置的更低噪聲和更大增益

新ASIC還使4系列B MSO能夠在示波器的顯示器上支持廣泛的全刻度，前端的放大器和衰減器系統(tǒng)調(diào)整增益，以始終充分利用ADC的全刻度。放大器噪聲需要非常低，以利用高分辨率ADC，并使示波器能夠在高帶寬和低分壓電壓設置下使用。4系列B MSO配備新型TEK026D，可確保非常低的噪聲，甚至可以在不添加探針放大器噪聲的情況下精確探測到1GHz。

泰克新型模擬前端ASIC (TEK026D)

4)  提高垂直分辨率的硬件濾波技術

通常，示波器ADC總是以最大采樣率運行，無論設置如何。當用戶設置較低的采樣率時，采樣點被抽取（拋出）以存儲所需的記錄長度/采樣率組合。這種拋出額外樣本的模式被稱為“樣本模式”。Tektronix傳統(tǒng)上通過一種稱為高分辨率或“HiRes”模式的方法為“額外”樣本提供了更高效的使用。在通常被稱為“boxcar averaging”的過程中，將采樣點平均在一起以創(chuàng)建所需的采樣率。每個采樣點由更多的信息組成，提供更好的精度，并有效地提供更高的垂直分辨率。下圖展示了樣本模式與HiRes（boxcar average）模式的對比。這項技術在今天被廣泛使用。

樣本模式 vs HiRes（boxcar average）模式

4系列B MSO改進了boxcar平均法或“HiRes”方法。新的高分辨率模式使用TEK049 ASIC中的硬件不僅執(zhí)行平均，而且還為每個采樣率實現(xiàn)抗混疊濾波器和一組獨特設計的有限脈沖響應（FIR）濾波器，以確保用戶獲得被測原始信號的高分辨率表示。

不同模式下濾波信號的階躍響應對比

捕捉、觀察和分析各種信號的細微細節(jié)，對于尖端技術的設計和故障排除來說，從未像現(xiàn)在這樣至關重要。在泰克，我們致力于通過改進工程師日常使用的工具來增強他們的創(chuàng)新能力。4系列B MSO中由新的自定義ASIC驅(qū)動的12位ADC只是其中一個例子。