【導(dǎo)讀】示波器作為電子工程師的“眼睛”，選擇性能更佳的示波器，能有效幫助工程師直接在儀器上進(jìn)行測(cè)量分析，進(jìn)而將設(shè)計(jì)驗(yàn)證周期縮短數(shù)周。傳統(tǒng)上，我們會(huì)關(guān)注示波器的帶寬、采樣率、存儲(chǔ)深度和觸發(fā)功能四個(gè)常規(guī)指標(biāo)。但性能更好，成本也會(huì)更高，所以更多時(shí)候，工程師都是在性能和成本之間做平衡。
示波器作為電子工程師的“眼睛”，選擇性能更佳的示波器，能有效幫助工程師直接在儀器上進(jìn)行測(cè)量分析，進(jìn)而將設(shè)計(jì)驗(yàn)證周期縮短數(shù)周。傳統(tǒng)上，我們會(huì)關(guān)注示波器的帶寬、采樣率、存儲(chǔ)深度和觸發(fā)功能四個(gè)常規(guī)指標(biāo)。但性能更好，成本也會(huì)更高，所以更多時(shí)候，工程師都是在性能和成本之間做平衡。
日前，是德科技便發(fā)布了一款劃時(shí)代意義的產(chǎn)品——InfiniiVision HD3系列示波器。作為一款七合一的通用數(shù)字示波器，其配備了14-bit 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，還采用了UXR示波器的低噪聲前端技術(shù)，將示波器的噪聲水平大幅降低，幫助工程師輕松應(yīng)對(duì)超低紋波、小信號(hào)、低功耗等嚴(yán)苛的測(cè)試需求。
讓精密變得隨身攜帶
之所以要發(fā)布這樣一款產(chǎn)品，是因?yàn)槭堑驴萍几Q探到了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展動(dòng)向。是德科技大中華區(qū)市場(chǎng)總經(jīng)理鄭紀(jì)峰先生分享了自己對(duì)于整個(gè)行業(yè)的洞察。
是德科技大中華區(qū)市場(chǎng)總經(jīng)理鄭紀(jì)峰先生
首先是通信領(lǐng)域，5G- Advanced的Rel-18標(biāo)準(zhǔn)在2024年6月凍結(jié)，開(kāi)啟了從5G到5G-A/B5G的時(shí)代，經(jīng)過(guò)幾年演進(jìn)，其會(huì)幫助社會(huì)邁入6G時(shí)代。預(yù)測(cè)表明，2035年5G移動(dòng)價(jià)值鏈將為全球創(chuàng)造13萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出；
其次是人工智能領(lǐng)域，大模型的興起帶動(dòng)電子行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，到2030年人工智能將會(huì)給全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái)13萬(wàn)億美元的產(chǎn)值，市場(chǎng)空間巨大。由人工智能所驅(qū)動(dòng)的，并非只有芯片，現(xiàn)在正在從PCIe 5.0到6.0甚至是7.0時(shí)代；
并且在汽車(chē)領(lǐng)域，以比亞迪為例，僅僅8月份，比亞迪單一品牌的銷(xiāo)量已經(jīng)突破了30萬(wàn)輛，今年有可能會(huì)實(shí)現(xiàn)350萬(wàn)輛甚至400萬(wàn)的產(chǎn)量，進(jìn)入前10名汽車(chē)行列。這些汽車(chē)也越來(lái)越講求智能和自動(dòng)駕駛，包括蘿卜快跑在武漢、廣州投入使用，在未來(lái)，自動(dòng)駕駛將帶來(lái)超過(guò)3千億的市場(chǎng)想象空間；
展望未來(lái)5到10年，是德科技專注的ICT行業(yè)依然會(huì)是一個(gè)飛速發(fā)展的行業(yè)，量子、量子通信及量子計(jì)算可能將成為下一個(gè)階段帶來(lái)創(chuàng)新的亮點(diǎn)領(lǐng)域，所以未來(lái)這個(gè)行業(yè)里面也充滿了很多機(jī)會(huì)。
上述所說(shuō)的所有相關(guān)行業(yè)中，都離不開(kāi)一個(gè)非常通用的儀器和設(shè)備——數(shù)字示波器。這會(huì)進(jìn)一步帶動(dòng)示波器進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)Frost&Sullivan預(yù)計(jì)，2025年全球電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至172.72億美元。
當(dāng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生變化，示波器也必然需要做出改變。當(dāng)行業(yè)逐漸進(jìn)化，勢(shì)必會(huì)對(duì)電源完整性、信號(hào)完整性、電源紋波提出更高要求。比如說(shuō)，過(guò)去對(duì)電源紋波要求可能在毫伏級(jí)，而現(xiàn)在則要到亞毫伏級(jí)；再比如，未來(lái)很多IoT設(shè)備要求要低功耗、高可靠，同時(shí)電池使用壽命需要能夠達(dá)到五年、十年，甚至更長(zhǎng)時(shí)間，所以如何測(cè)低功耗信號(hào)的高可靠性，也需要更高的通用示波器性能。
過(guò)去，150G實(shí)時(shí)帶寬、256G實(shí)時(shí)采樣、32G這樣的參數(shù)都是用在最高端的行業(yè)中，但現(xiàn)在時(shí)代不同了，即便是1G左右的通用示波器，行業(yè)也提出了更高的要求。
不止如此，加之現(xiàn)如今工程師對(duì)于便攜性、易操作性的需求也愈發(fā)強(qiáng)大，所以是德科技才會(huì)推出InfiniiVision HD3 這樣一個(gè)系列的產(chǎn)品，正是行業(yè)的呼喚催生著這款產(chǎn)品誕生。
優(yōu)異的參數(shù)都融合在了一起
從名字來(lái)看，InfiniiVision HD3系列和過(guò)去不盡相同，這是因?yàn)槭堑驴萍颊陂_(kāi)辟一個(gè)新的產(chǎn)品線，并按照市場(chǎng)的需求進(jìn)程，逐漸更新過(guò)去所推出的通用示波器InfiniiVision 1000到6000系列。本次推出的HD3系列的定位則介于3000示波器和4000示波器之間。
為什么首發(fā)的是HD3系列？這可以從過(guò)去產(chǎn)品定位來(lái)看，1000、2000系列針對(duì)教育、初創(chuàng)公司、售后服務(wù)團(tuán)隊(duì)，3000系列主要應(yīng)用于產(chǎn)線，4000系列偏向于研發(fā)，6000系列是唯一不帶Windows的嵌入式示波器，響應(yīng)速度比Windows更快一些，同時(shí)帶寬也更高，面向的是比較專業(yè)或者科研領(lǐng)域。
所以，這樣來(lái)看，介于3000和4000系列之間能夠覆蓋大部分的生產(chǎn)需求。不過(guò)與3000和4000系列不一樣，其搭載的是嵌入式Linux系統(tǒng)，不過(guò)用戶界面與Windows非常相似。
具體在參數(shù)層面，根據(jù)是德科技亞太區(qū)數(shù)字和光產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理朱華朋先生介紹，其帶寬覆蓋范圍為200MHz～1GHz；14-bit ADC比市場(chǎng)現(xiàn)有主流12-bit ADC產(chǎn)品垂直精度提高4倍；本底噪聲低于50μV，以前的示波器基本上都是上百微伏；存儲(chǔ)深度每個(gè)通道達(dá)到100Mpts，相比3000、4000系列示波器提升25倍；波形捕獲率上保持是德科技的一貫風(fēng)格，提升到一百三十萬(wàn)次，可以幫助用戶快速地捕獲罕見(jiàn)偶發(fā)信號(hào)。
是德科技亞太區(qū)數(shù)字和光產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理朱華朋先生
“如果去看任何其它同類(lèi)示波器，這些優(yōu)異的參數(shù)都不能同時(shí)存在，比如快速的波形捕獲率跟深存儲(chǔ)就完全沒(méi)有辦法在一起，但是我們都把它兼容在一起了?！?朱華朋如是說(shuō)。
提升的可不只是參數(shù)
14bit ADC只是HD3系列提升最為基礎(chǔ)的一環(huán)，這款產(chǎn)品中，囊括了三方面的技術(shù)。
第一，HD3系列是一款便攜式的精密設(shè)備，每個(gè)參數(shù)都是環(huán)環(huán)相扣的。首先，得益于更高的14bit ADC，它能以更高16384 Q級(jí)的精度去幫助大家分析小信號(hào)，反觀8bit和12bit ADC只能達(dá)到256個(gè)Q級(jí)和4096個(gè)Q級(jí)；其次，ADC位數(shù)之外更能表征示波器系統(tǒng)噪聲更重要的指標(biāo)是ENOB，HD3系列的ENOB達(dá)到甚至超過(guò)了驚人的10.4位，而市場(chǎng)上最好的12bit ADC產(chǎn)品ENOB是8.9位，3000、4000系列的ENOB則是6.9位；最后，HD3系列的本底噪聲低至31.5 μVRMS，測(cè)試結(jié)果更真實(shí)更準(zhǔn)確，市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品底噪達(dá)到了>280 μVRMS ，3000G X系列的底噪則為277 μVRMS。
第二，HD3系列蘊(yùn)含大量定制技術(shù)，這些都是是德科技的技術(shù)體現(xiàn)。首先，在芯片方面，其不光采用了是德科技自主研發(fā)生產(chǎn)定制的ASIC（MegaZoom5），也搭載了過(guò)去產(chǎn)品使用的磷化銦半導(dǎo)體芯片，僅僅研發(fā)ASIC芯片就耗費(fèi)了三到四年時(shí)間，而后它也會(huì)成為未來(lái)通用示波器產(chǎn)品的一個(gè)通用平臺(tái)；其次，HD3系列采用深存儲(chǔ)架構(gòu)，通過(guò)分段存儲(chǔ)和時(shí)間相關(guān)列表將存儲(chǔ)能力擴(kuò)展到Gpts；最后，它延續(xù)搭載了是德科技許多智能軟件技術(shù)，比如說(shuō)Windows示波器上才有的AI智能測(cè)試軟件叫“故障獵人”，通過(guò)眾多軟件能夠解放工程師的時(shí)間。
第三，作為一款嵌入式Linux系統(tǒng)示波器，其界面與Windows非常類(lèi)似，全部功能也均可軟件升級(jí)，不用像其它示波器一樣需要返廠升級(jí)或無(wú)法升級(jí)。比如說(shuō)，它可以把四個(gè)通道分別顯示，通過(guò)分隔網(wǎng)的方式顯示，不僅看上去干凈整潔，還可以每個(gè)通道都用到整動(dòng)態(tài)范圍的ADC；再比如，多個(gè)帶寬限制選項(xiàng)、自動(dòng)啟用高清模式、自定義測(cè)量閾值等功能；更重要的是，是德科技首次將數(shù)字通道、模板測(cè)試、直方圖、FFT等功能全部標(biāo)配，只要買(mǎi)上一臺(tái)這樣的示波器，這些軟件就都有了。
一次通用示波器的革命
HD3系列的誕生，可以說(shuō)是是德科技多年以來(lái)的技術(shù)結(jié)晶，這也將徹底掀起一次新的革命。回顧過(guò)去，是德科技的首款示波器可以追溯到上世界六十年代，彼時(shí)還是模擬示波器。時(shí)間撥回1989年，那時(shí)還處于惠普時(shí)代，業(yè)界第一臺(tái)數(shù)字示波器54500系列正式誕生，引領(lǐng)了世界示波器的潮流在上個(gè)世紀(jì)九十年代，當(dāng)時(shí)的惠普推出第一款基于Windows操作系統(tǒng)的數(shù)字示波器54800系列。2010年，惠普更名安捷倫，推出世界第一款應(yīng)用磷化銦（InP）半導(dǎo)體技術(shù)的示波器90000系列，達(dá)到32G實(shí)時(shí)帶寬。2018年，是德科技時(shí)代，推出業(yè)界第一款110G實(shí)時(shí)帶寬、256G實(shí)時(shí)采樣率的示波器，之所以性能如此強(qiáng)勁，得益于是德科技在美國(guó)總部自行研發(fā)制造的磷化銦半導(dǎo)體芯片。
縱觀是德科技的整個(gè)歷史，可以看出是德科技不僅擁有研發(fā)與制造先進(jìn)示波器設(shè)備的能力，還有研發(fā)制造芯片的能力。利用最先進(jìn)的芯片技術(shù)，是德科技不斷刷新著數(shù)字示波器的帶寬和實(shí)時(shí)采樣。
對(duì)工程師來(lái)說(shuō)，在價(jià)格能夠接受的基礎(chǔ)上，ADC位數(shù)越高，帶來(lái)測(cè)試的收益一定越高，從12bit ADC到14bit ADC，工程師無(wú)疑能夠獲得4倍的垂直分辨率。而HD3系列這款產(chǎn)品最難能可貴的是，不僅僅是能搭載14bit ADC，而是在搭載14bit ADC之上，還能保持50μVRMS的極低底噪，畢竟有很多因素都能影響到示波器產(chǎn)生噪聲，而這一切都在系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)之下所控制。更重要的是，這款示波器還徹底放開(kāi)了軟件升級(jí)，提供了高端示波器才有的所有功能，徹底解放了廣大工程師。
展望未來(lái)，相信隨著是德科技InfiniiVision HD3示波器新品的發(fā)布，會(huì)給測(cè)試測(cè)量行業(yè)開(kāi)啟一扇嶄新的大門(mén)，助力工程師和研發(fā)人員加速開(kāi)發(fā)“未來(lái)式”產(chǎn)品。
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