混合信号示波器

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混合信号示波器,简称MSO(Mixed-signaloscilloscopes)。混合信号示波器这个称呼沿袭了原HP(今Agilent)在1996年推出54645D时的说法,当时混合信号mcu正在兴起,HP正是看好这个机会才推出了混合示波器,当时HP的宣传是,首先它是一台示波器,其次还能添加逻辑分析功能。
中文名
混合信号示波器
外文名
Mixed-signaloscilloscopes
简    称
MSO
沿    袭
原HP说法
下面是54645D基本性能:
Dual-channel 100-MHz scope with 200 MSa/s
1 MB of memory per scope channel
16 logic timing channels with 400 MSa/s on 8 channels (2 MBmemory/ch)
200 MSa/s on 16 Channels (1 MB memory/ch)
Ideal for debugging 8- or 16-bit microcontroller systems
MEGA-Zoom technology for easy-to-use responsive deed memory
Simple easy-to-use controls
Powerful triggering
可是在之后的10年时间内只有Agilent一家在推MSO,别的示波器厂家似乎无动于衷,就是Agilent自己也只是从Mega-Zoom1进化到Mega-Zoom2。直到2006年Tektronix推出MSO4000,经过铺天盖地的宣传,MSO才逐渐得到了重视,所有厂家的热情似乎也被点燃。大家争相推出新的型号,完整的低速串行协议的触发和解码功能也被引进,逻辑分析的功能得到了大大的加强。
目前除了传统的示波器4强,一些新兴的厂商也推出了MSO,比如国内的rigol,Owon,德国的Hameg,更有厂商推出了基于PC的MSO。这里将市场上主流的MSO列举出来,做个比较,以便大家在选购,使用的时候参考。

混合信号示波器Agilent MSO6000

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作为MSO的鼻祖,Agilent在这个市场上独舞了10年之久,这种情况在示波器史上也是非常罕见的。当然,在Agilent独舞期间推出的MSO跟眼下流行的MSO在功能上还是有一些差距,尤其是逻辑分析能力和串行总线的触发和解码方面。但是Agilent在2004年推出的MSO6000几乎一举扭转了人们对MSO的映像,除了6.3寸的屏幕显得还有点不足以外,相对于采用MegaZoom 2技术的546xxD在性能方面做出了很大的改进,并将为人诟病的5462xD的200Msps采样率一举提升到2Gsps。
标配2 Mpts MegaZoom III深存储器 可升级到8 Mpts
更新速率高达100k波形/秒、256级亮度的高分辨率XGA显示器
15 ps rms 触发抖动
可快速响应的MegaZoom III深存储器
16个在时间上与示波器通道相关联的数字通道
在所有模拟通道和数字通道上均可进行码型和混合信号触发
用于Xilinx和Altera的FPGA动态探头应用选件 Xilinx
用于Altera的FPGA动态探头应用选件 Altera
I2C, SPI, CAN, LIN 和 USB触发标准和提供的解码选件
CAN、LIN和FlexRay自动串行 触发和解码选件

混合信号示波器Agilent MSO7000

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HP/Agilent的示波器一直给人一种笨重的感觉,2007年Agilent终于痛下决心,推出了轻盈的7000系列示波器,一举改变了用户对Agilent示波器的印象。当时7000系列的口号就是“博大精深”,此言不虚。7000基本上是6000的改良版本,除了显著加大了存储深度以外,就是外型的大变化,身材变得非常轻薄,但显示屏却高达12.1寸。带宽方面只有350M/500M/1G 3个版本可选。
标准8 Mpts MegaZoom III深存储器
具有256级灰度的12.1英寸XGA显示屏,可以显示微小的信号细节
业界最快的、高达每秒100000次波形更新速率,轻松显示偶发事件
串行解码包括:I2C、SPI、CAN、LIN、RS-232/UART和FlexRay
用于Xilinx和Altera设备的内核辅助FPGA调试
分段存储
矢量信号分析软件89601A
可在电脑上进行离线分析,以及查看先前采集到的数据

混合信号示波器Agilent Infiniium8000

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Inifiniium 8000是Agilent推出的一款高性能示波器,当然了价格不菲。由于采用了新一代 MegaZoom 技术,深存储高达 128 Mpts,配上高清晰显示屏,用户可以轻易查看细微的异常信号,并对信号细节展开分析。基于Windows架构,内置丰富的应用分析软件,可以进行眼图,抖动测试,并能用作USB,以太网的性能验证和一致性测试。
1 Mpts标准存储器深度,带有128 Mpts选件 高达128 Mpts的选件
XGA彩色显示屏,256个亮度级
可进行拖放测量的触摸屏
矢量信号分析选件
16个数字通道,与4个示波器通道在时间上关联
在所有模拟和数字通道上的码型和混合信号触发
用于Xilinx和Altera的FPGA动态探头软件选件
数字总线活动的模拟图表
I2C和SPI解码选件
CAN串行解码选件
USB和以太网一致性测试软件选件
开放式 Windows® XP Pro 操作系统

混合信号示波器Tektronix MSO2000

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Tek在08年发布了低端的MSO产品MSO2000,成为目前市场上价格最低的入门级混合信号示波器,体积也是本次对比中最小的。继承了MSO4000的突出特性,提供Wave Inspector,便于查找和浏览长记录信号。提供I2C, SPI, RS-232/422/485/UART, CAN, LIN的触发和解码以及搜索。 标配每通道1M的存储深度,但5k 波形/秒的刷新率为本次最低。

混合信号示波器Tektronix MSO4000

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就是这一系列的产品,点燃了业界对MSO的热情。最大的创新是引入了Wave Inspector功能,具有Wave Inspector功能按钮的前面板也成为4000的一个鲜明标志。在提供10.4寸大屏幕显示的同时,入深只有5.4寸。在最高5Gsps的采样率下标配每通道10M的存储深度。并将Tek在逻辑分析仪方面的MagniVu引入进来,提供高达16.5Gsps的采样率,但在此模式下存储深度只有10k。提供I2C, SPI, RS-232/422/485/UART, CAN, LIN的触发和分析选件。具有200pS的毛刺检测能力,以及低至60ps的数字通道偏斜。示波器则提供了完整的HDTV解决方案。

混合信号示波器Yokogawa DLM2000

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DLM2000是Yokogawa面向低端推出的一款MSO解决方案,外观秉持了横河的一贯特点。尽管定位低端,但DLM2000表现出了非常强悍的性能。最高125M的存储深度为本次对比之最,并提供了不妥协的最高2.5Gsps的采样率,以及20k 波形/秒的更新率。至于提供的带宽限制也是非常丰富,多达14级,这可以让用户选择最合适的本底噪声。虽然最高带宽只到500M,但依然配备了强大的分析功能,最多同时测量20个参数,并做出参数的直方图,趋势图,FFT的分析长度高达250k。同时也是唯一一款在低端也给出了抖动测试能力的MSO,可作抖动直方图。显示插值上除了常见的正弦和线性插值外,还给出了pulse(脉冲)插值方式。
除了鲜明的外观,DLM2000所提供的MSO方式也非常的奇特,是3 ch analog + 8-bit logic模式,通道4可以在一个模拟输入和8个逻辑输入之间任意切换。独有的历史记录和回放功能,可以通过面板上的功能键快速实现,最多可录取20k帧画面,藉此用户可以方便的实现长时间无人值守测试和发现罕有的不良现象。触发功能除了常见的沿,宽度,状态触发并对其进行了加强,以及数字通道的I2C,SPI,UART,CAN,LIN触发外,还提供了独有的B trigger功能。由于具有最高达125M的存储深度,在捕获信号的搜索方面也做出了加强,提供了标准的搜索、放大功能,并在前面板设置了快捷键。

混合信号示波器Yokogawa DL9000 MSO

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DL9000 MSO系列是横河的高端方案,基于其顶级的示波器DL9000系列,采用了ADSE引擎,获得了良好的响应和运算速度。除了具备DLM2000的所有功能外,DL9000提供了更外丰富的触发功能,分组波形显示以及虚拟的AD,DA功能,增强的波形搜索功能。当然了,DL9000可以做眼图和模板测试。对于低速串行总线,不光可以触发还能进行解码。
8 LeCroy WaveSurfer MXs和 LeCroy WaveRunner MXi LeCroy 推出的MSO解决方案是采用外挂的逻辑通道选项,所以目前也只有LeCroy在超过2G带宽的示波器上还提供MSO。WaveSurfer是基于Windows架构的,标配触摸屏,带宽200M~1G的示波器。Wavesurfer的一个显著特点是加入了WaveScan功能,可以便捷的搜索捕获到的信号,搜索条件几乎可以任意设定。由于标配触摸屏,很多以前要在前面板完成的操作,现在可以便捷的通过屏幕进行,比如快捷的配置采样率,存储深度。示波器通道标配10M的存储深度,逻辑通道则是50M,另,逻辑通道支持最高2Gsps的采样率,以及500M的带宽。定位与中端的Wavesurfer有着LeCroy的典型血统,分析能力特别的强,运算能力也是非常强悍,甚至内嵌Matlab,无须切换到Matlab环境。
支持I2C, SPI, UART/RS-232, LIN, CAN的触发和解码。
标配12.5M,最大25M的存储深度。低速串行触发和解码相对WaveSurfer增加了Flexray。WaveRunner的带宽为400M~2G。但目前LeCroy已在其网站删除了这款示波器的资料,继而用基于第四代示波器平台的WaveRunner MXi-A代之。与MXi比起来在规格上并没有太大变化,变化在于采用新的X-Stream™ II硬件结构,提高了采集和显示速度;第四代示波器的鲜明特征之一TriggerScan™偶发事件捕获技术,改善了调试和分析功能;并采用Intel® Core™ 2 Duo处理器,据说与竞争对手的产品相比,在深存储分析和串行数据解码方面,速度提高了40-70%。

混合信号示波器Hameg HMO3524

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Hameg是测试巨擘R&S旗下的子公司,是一家独立的侧重于EMI测试的厂商,同RS一样示波器并不是其强项,但去年Hameg还是推出了混合信号示波器,打破了以模拟示波器为主的局面。这款MSO的特点如下:
4GSa/s Real time, 350MHz bandwidth.
MSO (Mixed Signal Opt. HO3508) with 8 /16 logic channels
Vertical sensitivity 1mV...5V/div. (into 1MΩ/50Ω), Offset control ±0,2...±20V
12div. x-axis display range
Trigger modes: slope, video, pulsewidth, logic, delayed, event
FFT for spectral analysis
6 digit counter, Autoset, automeasurement, formula editor
6.5” TFT VGA display, DVI output

混合信号示波器Link instruments MSO_9212

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Link Instrument原是一家主要生产基于USB逻辑分析仪的厂商,在台湾的分部叫克拉克。USB逻辑分析仪有着非常好的性价比,但通常难与示波器进行很好的交互,所以Link与去年也发布了基于USB的混合信号示波器,以便解决这个问题。
MSO_9212带有2个模拟示波器通道以及12个逻辑通道,单次最高采样率1Gsps,模拟带宽200MHz。每通道2M 样点的存储深度,触发方式除了常见的沿,宽度(毛刺),电平外,还有脉冲计数和12b长的字以及SPI,I2C触发方式,并支持SPI,I2C的解码。FFT的频谱分析带宽高达500MHz。由于是基于USB的仪器,利用应用软件可以非常方便的利用PC的大屏幕显示器进行显示。另外对于需要定制化软件的用户还提供了DLL和LabView驱动。

混合信号示波器总结与评测

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虽然示波器是一种非常普遍的仪器,但混合信号示波器却并不普及,再加之示波器特有的复杂性,并非三言两语就能概括完毕。除了基于PC的仪器在性能上比台式仪器有明显差别外,4家示波器厂商的产品在性能上并没有绝对的差距,区别在于大家各有侧重。Agilent加强了6000/7000的波形更新率,并提供了USB总线的触发和解码功能。Tektronix大有后来居上之势,标配了Wave Inspector功能,并率先推出了422/485触发和解码功能,在4000系列中更是提供了其高端逻辑分析仪的MagniVu功能,使得毛刺检测能力大大加强。Yokogawa则保持了一贯在记录仪上的优势,配备了历史记录,回放功能,并加强了搜索功能,分析能力也直追LeCroy。LeCroy则是突出了一贯的分析能力,外接的逻辑分析仪模块性能也是非常的强悍,几乎提供了混合信号示波器中最强的性能,最多的通道,并是业界唯一一个在高带宽示波器上也提供逻辑分析选项的厂商。
下表给出混合信号示波器主要参数的比较。由于厂商的资料各有侧重,好多参数或指标均未明确给出,如果你关心的参数并未在对比表格中给出,请直接联系厂商,以获取翔实可信的资料。需要说明的是对于厂商宣传资料上给出的最大采样率,最深存储深度是有一定的条件限制的,比如最大的采样率一般是在单次采样模式,或者Interleaving模式下给出的。波形更新率也跟存储深度以及示波器的设置密切相关,另,要区分最大触发速率和实时波形更新率的概念。
主要技术参数对比1 主要技术参数对比1
主要技术参数2 主要技术参数2
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