隨著AI計(jì)算、新能源汽車(chē)、可再生能源以及6G等高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，測(cè)試測(cè)量?jī)x器面臨著前所未有的高要求。在這一波技術(shù)革新的浪潮中，數(shù)字示波器作為眾多行業(yè)不可或缺的通用儀器，其重要性愈發(fā)凸顯。特別是那些擁有“150G實(shí)時(shí)帶寬”、“256G實(shí)時(shí)采樣”等頂尖參數(shù)的示波器，正是源自最高端、最前沿行業(yè)的迫切需求。與此同時(shí)，隨著高端示波器的不斷進(jìn)步，日常使用的通用示波器也迎來(lái)了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一個(gè)顯著的趨勢(shì)是，設(shè)備與元件的設(shè)計(jì)日益復(fù)雜，所處理的信號(hào)愈發(fā)微弱，這無(wú)疑加大了量測(cè)的難度，對(duì)示波器的性能提出了更高要求。

"以往，我們對(duì)電源紋波的要求或許僅停留在毫伏級(jí)別，但如今，這一標(biāo)準(zhǔn)已提升至更為精細(xì)的亞毫伏級(jí)。展望未來(lái)，眾多IoT設(shè)備將追求低功耗與高可靠性的完美結(jié)合。同時(shí)，對(duì)于電池的使用壽命，我們寄予厚望，期望其能持久耐用，達(dá)到五年、十年，乃至更長(zhǎng)的服務(wù)期限。那么，如何有效測(cè)試在低功耗狀態(tài)下信號(hào)的高可靠性呢？這就需要依賴(lài)通用示波器具備更高的性能來(lái)實(shí)現(xiàn)。" 是德科技大中華區(qū)市場(chǎng)總經(jīng)理鄭紀(jì)峰先生如是分享道。

是德科技大中華區(qū)市場(chǎng)總經(jīng)理鄭紀(jì)峰先生

為了充分響應(yīng)客戶(hù)對(duì)通用示波器測(cè)試要求不斷提升的需求，是德科技隆重推出了全新的InfiniiVision HD3系列通用示波器。該系列示波器搭載了公司自主研發(fā)的磷化銦半導(dǎo)體芯片，這一創(chuàng)新之舉顯著提升了示波器的帶寬與采樣率，從而能夠輕松應(yīng)對(duì)各種嚴(yán)苛的測(cè)試挑戰(zhàn)。尤為值得一提的是，其內(nèi)置的14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）更是將采樣精度推向了新的高度，為整個(gè)行業(yè)帶來(lái)了突破性的性能飛躍。這一系列創(chuàng)新特性使得InfiniiVision HD3系列示波器在通用示波器市場(chǎng)中獨(dú)樹(shù)一幟，成為引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新的重要力量。

近日我們有幸參加了是德科技全新InfiniiVision HD3系列通用示波器的產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，是德科技大中華區(qū)市場(chǎng)總經(jīng)理鄭紀(jì)峰先生以及是德科技亞太區(qū)數(shù)字和光產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理朱華朋先生進(jìn)行了精彩分享。

14bit ADC引入：相比競(jìng)品精度提升4倍，底噪低于1/2以下

隨著科技的不斷進(jìn)步，設(shè)備和元件的設(shè)計(jì)復(fù)雜度與日俱增，信號(hào)的處理也隨之變得更加精細(xì)而微妙。為了確保產(chǎn)品的高品質(zhì)并提升生產(chǎn)效率，工程師們面臨著同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)信號(hào)的艱巨任務(wù)，以期能夠精確識(shí)別設(shè)計(jì)中的問(wèn)題所在，并敏銳捕捉到那些往往預(yù)示著設(shè)計(jì)缺陷或硬件故障的極其細(xì)微的信號(hào)差異。因此，他們迫切需要一種能夠有效抑制噪聲干擾、捕捉微小和稀有信號(hào)錯(cuò)誤的示波器，從而為產(chǎn)品問(wèn)題提供解決方案。

是德科技最新推出的InfiniiVisionHD3 系列示波器，憑借先進(jìn)的 14-bit ADC 和 50 μVRMS超低本底噪聲（能夠識(shí)別微小信號(hào)異常），為數(shù)字設(shè)計(jì)人員和工程師提供了前所未有的高垂直分辨率，專(zhuān)為解決這一難題而設(shè)計(jì)。InfiniiVisionHD3 系列的帶寬范圍從 200 MHz 至 1 GHz，不僅加快了數(shù)字電路的調(diào)試過(guò)程，還顯著縮短了產(chǎn)品的上市時(shí)間。

目前市場(chǎng)上的同類(lèi)競(jìng)品，采用的均為12-bit ADC用于輸入模擬信號(hào)的解析。而InfiniiVisionHD3系列直接采用了14-bit ADC，提高了通用示波器的行業(yè)水平。ADC位數(shù)的提高有兩方面的好處：一是直接大幅提升垂直分辨率。二是優(yōu)化信號(hào)噪聲過(guò)濾。

12位分辨率意味著可以將信號(hào)分為212=40962^{12} = 4096212=4096個(gè)離散的電壓級(jí)別。14位分辨率則能夠?qū)⑿盘?hào)分為214=163842^{14} = 16384214=16384個(gè)離散級(jí)別。因此采用14-bit ADC的InfiniiVisionHD3系列相比采用12-bit ADC的同類(lèi)競(jìng)品，在垂直精度方面提高了4倍。另外，高位數(shù)ADC通過(guò)更高分辨率的量化，可以讓信號(hào)中的有用部分更加突出，減少量化誤差的影響，使得信號(hào)的細(xì)微變化不會(huì)被系統(tǒng)噪聲掩蓋，從而提升信噪比。

示波器的分辨率能力部分體現(xiàn)在ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）的位數(shù)上，然而值得注意的是，即便ADC位數(shù)相同，不同示波器的分辨率性能也可能存在差異。而ENOB作為另一個(gè)表現(xiàn)方面，它反映了設(shè)備在受到噪聲和失真的影響下的實(shí)際有效分辨率。具體而言，ENOB值越高，意味著ADC的性能越接近理論上的理想狀態(tài)，從而能更精確地進(jìn)行信號(hào)測(cè)量與轉(zhuǎn)換。得益于自主研發(fā)的ADC技術(shù)，是德科技的示波器在ENOB方面一直領(lǐng)先于其他品牌。舉例來(lái)說(shuō)，其10位ADC的ENOB表現(xiàn)，能與市場(chǎng)上同類(lèi)競(jìng)品的12位ADC相媲美。進(jìn)一步對(duì)比顯示，在同類(lèi)產(chǎn)品中，最佳的ENOB規(guī)格通常僅為8.9位，而是德科技的InfiniiVision HD3系列示波器則突破了這一界限，達(dá)到了超過(guò)10.4位的ENOB水平。這一成就直接證明了InfiniiVision HD3系列示波器的ADC在實(shí)際應(yīng)用中擁有更高的分辨率能力。

據(jù)悉，InfiniiVision HD3系列示波器的技術(shù)淵源可追溯至是德科技旗下的高端示波器型號(hào)——Infiniium UXR系列，通過(guò)技術(shù)下放策略，成功將高端型號(hào)中先進(jìn)的模擬前端控制技術(shù)融入到了通用示波器領(lǐng)域。這一創(chuàng)新舉措，使得InfiniiVision HD3系列得以采用是德科技自主研發(fā)并定制的ASIC（專(zhuān)用集成電路），在典型測(cè)試環(huán)境中，為工程師們帶來(lái)了顯著提升：包括高速采樣率、充足內(nèi)存、無(wú)損的波形更新速率、卓越的高垂直分辨率，以及一系列基于硬件的強(qiáng)大功能，如掩碼測(cè)試、區(qū)域分析和串行解碼等。

是德科技亞太區(qū)數(shù)字和光產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理朱華朋先生強(qiáng)調(diào)：“InfiniiVision HD3系列示波器實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的完美融合，它不僅擁有超高的ADC位數(shù)和極低的底噪，還配備了深厚的存儲(chǔ)深度，以及更高的波形捕獲率。在對(duì)比市場(chǎng)上其他同級(jí)示波器時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些出色的參數(shù)往往難以并存。例如，快速的波形捕獲率與深存儲(chǔ)通常難以兼顧，但是德科技通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，成功地將這些優(yōu)勢(shì)集于一身，為用戶(hù)提供了前所未有的測(cè)試體驗(yàn)?！?

針對(duì)存儲(chǔ)深度這一關(guān)鍵性能，是德科技示波器歷來(lái)展現(xiàn)出其獨(dú)特且顯著的優(yōu)勢(shì)。具體到InfiniiVision HD3系列，它采用了深度內(nèi)存架構(gòu)，這一設(shè)計(jì)使其最大存儲(chǔ)深度達(dá)到了驚人的100 Mpts（其存儲(chǔ)容量是傳統(tǒng)3000G系列的25倍）。這樣的存儲(chǔ)能力，確保了示波器能夠以全采樣率捕獲極長(zhǎng)時(shí)間跨度的信號(hào)，進(jìn)而幫助用戶(hù)獲得精確且預(yù)期的測(cè)量與分析結(jié)果。并且，InfiniiVision HD3系列還結(jié)合了每秒高達(dá)130萬(wàn)次的波形更新率，這一特性賦予了它卓越的波形捕獲能力。得益于此，用戶(hù)能夠迅速捕捉到那些極為罕見(jiàn)且稍縱即逝的偶發(fā)信號(hào)，從而在信號(hào)分析過(guò)程中占據(jù)先機(jī)，提升工作效率與準(zhǔn)確性。

軟件能力升級(jí)，解放工程師時(shí)間

對(duì)通用示波器而言，其實(shí)在軟件能力上的要求也是非常高的。因?yàn)橥ㄓ檬静ㄆ髅媾R的行業(yè)是多樣化的、使用的人群也是千差萬(wàn)別，如何幫助這部分開(kāi)發(fā)者來(lái)加速完成測(cè)試，捕捉到自己需要的波形，也就更需要智能的軟件能力的支持。這包括了自動(dòng)化的量測(cè)和分析、故障檢測(cè)和調(diào)試工具、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和共享、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和圖表、用戶(hù)界面的友好程度等。

而InfiniiVisionHD3系列在軟件能力上的創(chuàng)新，不僅提升了儀器本身的使用效率，還能顯著減少工程師的調(diào)試和測(cè)試時(shí)間。

【故障獵人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)捕捉和觸發(fā)】

雖然InfiniiVisionHD3系列采用了嵌入式系統(tǒng)，但它將Windows系統(tǒng)示波器中很多好的功能和軟件，實(shí)現(xiàn)了遷移。例如AI智能測(cè)試軟件“故障獵人”，該軟件可以讓示波器長(zhǎng)時(shí)間地自動(dòng)學(xué)習(xí)用戶(hù)的波形，捕捉其中的波形錯(cuò)誤，從而根據(jù)用戶(hù)波形的狀態(tài)自動(dòng)設(shè)置合適的觸發(fā)條件，實(shí)現(xiàn)異常信號(hào)的觸發(fā)和自動(dòng)記錄。

用戶(hù)可以選擇幾分鐘、幾小時(shí)、甚至長(zhǎng)達(dá)兩天的自動(dòng)任務(wù)，一旦自動(dòng)觸發(fā)到異常波形，用戶(hù)只需點(diǎn)擊一次運(yùn)行按鈕，或?qū)⒃撚|發(fā)條件復(fù)制到自身的觸發(fā)設(shè)置中，便無(wú)需再手動(dòng)配置觸發(fā)條件。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將異常波形的觸發(fā)條件復(fù)制到用戶(hù)的觸發(fā)設(shè)置中。這一功能極大地簡(jiǎn)化了工程師的工作，使其無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間駐守在示波器前監(jiān)控波形，也減少了對(duì)復(fù)雜觸發(fā)功能的學(xué)習(xí)需求。

【W(wǎng)indows相似的界面體驗(yàn)】

在人機(jī)交互方面，InfiniiVisionHD3系列也做到了和Windows系統(tǒng)示波器類(lèi)似的用戶(hù)體驗(yàn)。InfiniiVision HD3系列擁有高度靈活和友好的用戶(hù)界面，其搭載了嵌入式系統(tǒng)，提供了友好的用戶(hù)界面，可以給工程師帶來(lái)熟悉的使用體驗(yàn)。特別是獨(dú)特的4屏顯示，將四路信號(hào)分別顯示。這種顯示的優(yōu)點(diǎn)在于信息界面清晰整潔，而且確保的高垂直分辨率。

【多線程遠(yuǎn)程控制】

InfiniiVisionHD3系列示波器還具備內(nèi)置的VNC Server功能，用戶(hù)只需使用VNC Viewer軟件便可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。VNC Viewer無(wú)需安裝，綠色版軟件即可直接運(yùn)行，解決了許多公司不允許安裝軟件的限制。通過(guò)將示波器連接到網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)只需輸入IP地址便能在同一局域網(wǎng)內(nèi)遠(yuǎn)程訪問(wèn)示波器。這為工程師進(jìn)行報(bào)告和遠(yuǎn)程測(cè)試帶來(lái)了極大便利，避免了以往通過(guò)U盤(pán)保存波形再轉(zhuǎn)移到電腦的不便，且確保了對(duì)波形條件的實(shí)時(shí)控制與記錄。

另外，該示波器具備支持多線程控制的功能，允許多臺(tái)主機(jī)同時(shí)控制同一臺(tái)設(shè)備。無(wú)論是遠(yuǎn)程控制、直接操作示波器屏幕，還是多人同時(shí)操作，系統(tǒng)能夠無(wú)沖突地按順序響應(yīng)每個(gè)指令，所有用戶(hù)都可以實(shí)時(shí)看到波形的變化。這種基于VNC Server的遠(yuǎn)程控制響應(yīng)速度極快，遠(yuǎn)超以往的Webserver或SCPI指令控制，后者速度較慢且不支持多線程操作。此外，傳統(tǒng)系統(tǒng)限制了本地面板的多用戶(hù)同時(shí)操作，而新系統(tǒng)有效解決了這一問(wèn)題，顯著提升了操作效率。

“整個(gè)InfiniiVisionHD3系列示波器的功能非常全面，特別是為了保護(hù)用戶(hù)的投資，很多特色的功能，或者用戶(hù)認(rèn)為非常有價(jià)值的功能，我們?nèi)繕?biāo)配。比如‘故障獵人’、分段存儲(chǔ)，還有電源工程師喜歡的波特圖測(cè)試等；我們的區(qū)域觸發(fā)，這也是所見(jiàn)即所得的一個(gè)觸發(fā)模式?！敝烊A朋分享到，“包括我們首次把16個(gè)數(shù)字通道、模板測(cè)試、直方圖、FFT等功能都集成至這一系列中，用戶(hù)只需要買(mǎi)一臺(tái)硬件，就可以擁有所有軟件?！?

結(jié)語(yǔ)

是德科技InfiniiVision HD3系列通用示波器的發(fā)布，帶來(lái)了全新的通用示波器市場(chǎng)策略——將通用示波器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)拔高到了14bit ADC的范疇，實(shí)現(xiàn)了示波器采樣能力的突破。同時(shí)InfiniiVisionHD3系列在軟件能力上的不斷提升，也讓用戶(hù)的投資可以獲得更多收益。