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为什么工程师的“桌面伴侣”需要一场革命?

[ 热门新闻 ] 测试测量、示波器,IOT 2020-03-31 09:53:11
       近四分之三个世纪以来,示波器及相关测试测量设备伴随了电子行业的发展。如今,工程师正面临着全新的测试挑战:第一,更快洞察产品设计中的问题;第二,需要更加精准的测试结果;第三,更好地应对产品设计复杂度情况。
 
       工欲善其事必先利其器,工程师需要精准、快速地追踪和捕获电子世界的复杂变化,相伴案头的示波器需要一场从内到外的革命。


从“Apple”到“Apple Store”
       覆盖几百兆到8GHz带宽左右的中端示波器会占据主流市场,泰克科技在五六年前就看到了这一趋势并开始前期研发,约2017年左右,开始了对中端示波器的颠覆性创新。
 
       泰克大中华及东南亚区市场总监徐贇表示,在研发新一代中端示波器过程中,泰克在全球市场倾听了大量的客户声音,了解他们对于下一代示波器的定义。客户反馈主要来自两方面,一是技术指标上能不能满足需求:包括采样率、信噪比、查看微小信号的能力;另一个是使用体验:高清大屏、便捷操作等等。
 
       与此同时,泰克也在慢慢转变一个概念:一款示波器产品并非交付了硬件设备就算完成了任务,泰克承诺每三个月都进行一次软件更新,保证客户不仅是投资了一款产品,更可满足其未来很长时间的需求。徐贇将这比作“不只是买到apple,而是拥有apple store”,在硬件基础上建立强大的软件分析能力,通过示波器整体系统中软件和解决方案的配合来发挥作用。

泰克大中华及东南亚区市场总监  徐贇

中端示波器增长最为可观
       为什么如此看重并重新定义中端示波器?徐贇表示,覆盖几百兆到8GHz带宽的示波器,可以满足当前比较热的IoT、工业4.0、汽车总线、工业以太网等常见的测试需求。随着创新深入各个领域以及“新基建”的推动,很多设计和测试工程师,都会用到这个带宽的示波器来帮助他们完成工作。
 
       徐贇解释,泰克内部对于低、中、高端示波器的划分方式是:从50M到200M带宽是基础示波器,8GHz以上是高端示波器,处于中间区间范围的就是中端示波器。
 
       这其中,基础示波器出货量最大,但是增长率比较有限。该领域目前以国内厂商为主,用户主要是刚毕业的工程师、初创公司等。
 
       高端示波器主要面向前沿测试,例如光模块测试需要70GHz以上。该领域百分之百受技术迭代驱动,量非常小,但专用性很强,通过软件可以完全定义。
 
       中端示波器的增长率很快,非常可观,这是一个以项目驱动的市场,用户类型比较综合,需要配套软件套件等。新一代中端示波器是泰克非常重要的策略性投资和部署,受启发于苹果、华为、宝马等设计理念,他们的产品中家族性元素非常强,泰克也希望在新一代示波器中运用家族性的设计理念,使客户一提及泰克产品就能想到好的信号保真度、强大的内核、独特的功能等。
 
       徐贇表示,新基建的七大方向对测试测量厂商都有影响,既是挑战也是机遇。5G基站正在大规模部署,数量将是4G基站的5倍甚至更多。每个5G基站都会用到光通信模块,光模块从100G到400G的技术升级,会在研发、生产测试中给测试测量厂商带来很多机会。此外,数据中心、工业互联网、特高压、新能源汽车充电桩等,都会带来更多机会,泰克的很多电源设计的产品会用到其中。


中端示波器从内到外的全面创新
       泰克新一代3/4/5/6系列中端示波器家族,号称M4组合。其中,3系列MDO混合域示波器主打高效调试,4系列MSO示波器适用于复杂系统测试,5系列MSO示波器是多通道测试仪器,6系列MSO示波器是高性能测试平台。泰克中国区市场技术经理陈鑫磊着重从产品设计、无线设计测试理念以及ASIC芯片三个层面,介绍了泰克中端示波器的全面创新。
泰克科技中国区市场技术经理  陈鑫磊

       高清屏幕在消费电子上非常普遍,但是在工业场景中一直被忽略了。泰克之所以在M4组合示波器中采用高清大屏,是因为工程师面临更多信号同时调试的场景,需要更大的屏幕才可以看得更加清晰,对于多路信号的调试更加方便和准确。而触摸屏结合了工程师使用示波器的习惯和使用触摸屏电子产品的习惯,帮助工程师更快更易学触摸操作,也提高了测试操作效率。此外,多种显示模式可帮助工程师更有效地分析查看信号,如余晖方式、数字光栅技术等。
 
       而在同一个示波器中突破时域频域的界限壁垒,实现时频域联调,是M4组合的关键突破之一。这个功能给工程师打开了一个新的大门,可以用一种新的方法来分析万物互联的场景和产品设计。
 
       ASIC芯片在测试仪器中扮演着数据采集和处理的角色,包括前端放大器部分等,由于通用芯片不能完全满足测试测量仪器的极端需求,因此泰克始终保持着在专用芯片上的投入。TEK049这一ASIC平台作为M4组合的核心,像是强大的心脏,实现示波器在长存储、高采样、高速数据处理上满足现在和未来的测试需求。另一个关键是FlexChannel,工程师可以自定义示波器的输入通道的信号类型,一个模拟通道还可以转换成8路的数字通道。


       很多工程师都有切身感受,虽然混合信号示波器MSO并不是一个全新的概念,很多品牌可以都有MSO,但对于数字信号调试却受到很多限制,包括数字信号的带宽、采样率等,只是满足了一些基本测试要求。当泰克4/5/6系产品推出来后,MSO混合信号示波器的数字信号测试能力跟模拟通道信号处理的能力真正变得一样强。这也就是说,6.25G模拟信号采样,当把一个模拟通道变成8个数字通道时,每个数字通道仍然能够达到6.25G的采样率,从而满足越来越高速的数字信号的分析要求。
 
       陈鑫磊补充,示波器架构很复杂,除了TEK049处理芯片,还涉及前端放大器、触发系统、存储、显示等综合的优化设计。比如MSO6系采用了TEK061这样一个低噪声的前端放大器,再加上TEK049和很多其他的电路设计、晶振选择等,最终打造出更低噪声、更高带宽、更高性能的信号测试平台。
 
       近期,泰克针对工程师打造了“泰克芯高度,视界大不同”一系列线上活动,包括3/4/5/6新一代示波器的整合页面、系列直播课程、系列干货应用文章、应用实测视频指导,以及针对复杂高级测试应用的系列应用白皮书。此外,泰克还将开放4/5/6一系列几十种软件包的30天免费应用,每个软件可以单独开通,支持客户进行项目评估、新项目验证,减小风险。