Im Bereich der Elektronik bestimmt die Leistung von Oszilloskopen als Kernwerkzeug für die Signalanalyse direkt die Effizienz der Schaltungsabrüstung, der Fehlerbehebung und der Verifizierung der Signalintegrität. Keysight Technologies ist ein globaler Bereich für elektronische Prüfmessungen, dessen digitale Oszilloskope mit hoher Präzision, hoher Bandbreite und intelligenten Funktionen zum Gerät in den Bereichen Forschung, Kommunikation und Automobilelektronik werden. In diesem Artikel werden Dimensionen wie die technische Architektur, Kernfunktionen, typische Anwendungen und Entwicklungstrends betrachtet, dass die Systemlösung der technische Vorteil und der Branchenwert von digitalen Oszilloskopen ist.

Technische Architektur: Durchbruchsinnovation vom analogen zum digitalen

Der Kern eines digitalen Oszilloskops besteht darin, analoge Signale in digitale Signale umzuwandeln und durch Hochgeschwindigkeits-Proben- und Speichertechnologien eine präzise Rekonstruktion des Signals zu ermöglichen. Das digitale Oszilloskop von DE Technologie ist hierarchisch gestaltet und umfasst drei Module: Signalaufnahme, Datenverarbeitung und Benutzerinteraktion:

Frontend-Signalmodul

Mit variablen Dämpfern und vertikalen Verstärkern wird das Eingangssignal auf den optimalen Eingangsbereich des ADC (Analog Converter) angepasst. Zum Beispiel unterstützt das Oszilloskop UXR0104B eine Basisbandbreite von 10 GHz und kann auf 110 GHz aktualisiert werden. Die Front-End-Schaltung ist mit einem ultra-geringen Rauschkonzept ausgelegt, um sicherzustellen, dass das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) eines Hochfrequenzsignals besser als -60 dBc ist und die anspruchsvollen Anforderungen von Szenarien wie 5G-Millimeterwellen, optische Kommunikation und mehr erfüllt.

Hochgeschwindigkeitsproben- und Speichermodul

Das Oscilloscope ist mit einem Mehrkanal-ADC-Chip ausgestattet, die Abtastrate kann bis zu 160GSa/s erreichen (z. B. Modell DSAZ592A), unterstützt die synchrone Abtastung von zwei Kanälen im Halbkanalmodus. In Bezug auf die Speichertiefe bietet die UXR-Serie eine extrem große Kapazität von 2 Gpts/Kanal, um Signalwellenformen von bis zu mehreren Sekunden kontinuierlich zu erfassen, um Probleme mit der Signalunterbrechung durch herkömmliche Oszilloskope aufgrund von Speicherbeschränkungen zu vermeiden.

Intelligente Analyse- und Anzeigemodule

Die FPGA-basierte Echtzeitverarbeitungsmaschine führt komplexe Berechnungen wie die FFT-Spektrumanalyse, die Eyemap-Generierung und die Protokolldekodierung durch. Zum Beispiel unterstützt das MSOX3032T-Oszilloskop die parallele Berechnung von acht automatischen Messparametern (z. B. Vpp, Frequenz, Aufstiegszeit) und zeigt die Ergebnisse in Echtzeit auf einem 8,5-Zoll-WVGA-Display an, so dass der Benutzer in Kombination mit der Touch-Bedienungsoberfläche Signalanomalien schnell lokalisieren kann.

Kernfunktionen: Vollständige Abdeckung von der grundlegenden Messung bis zur intelligenten Diagnose

Die Funktionalität des digitalen Osziloskops ist eng auf die praktischen Bedürfnisse des Ingenieurs ausgelegt und bildet einen geschlossenen Kreislaufprozess „Erfassung-Analyse-Diagnose-Optimierung“:

Multidomain-Trigger und Suche

Die InfiniiScan-Technologie unterstützt zwölf Triggermodi wie Rand, Pulsbreite, Sequenz und logischer Zustand, um vorübergehende Ereignisse präzise zu erfassen. Beim Debuggen eines PCIe 5.0-Busses können beispielsweise Datenübertragungsfehler schnell gefunden werden, indem die sequenzielle Auslösungsbedingung "Paketkopf + spezifische Adresse" festgelegt wird. Das Modell DSAZ592A verfügt über eine Multi-Domain-Suchfunktion, die alle qualifizierten Wellenformsegmente in einer Speichertiefe von 2 Gpts automatisch markiert, was eine Effizienz von über 90% im Vergleich zu herkömmlicher manueller Suche ermöglicht.

Protokolldekodierung und Eyemap-Analyse

für Hochgeschwindigkeitssignale wie 100G Ethernet, PAM4）， Es ist eine Protokolldekodierungsbibliothek, die in Echtzeit für NRZ, PAM4, DPSK und andere Modulationsformate unterstützt. Zum Beispiel berechnet der UXR0104B automatisch Parameter wie Augenhöhe, Augenbreite und Zitterung (TJ/DJ/RJ) und erstellt 3D-Augenmodelle, die den Ingenieuren helfen, die Signalqualität zu bewerten. Bei optischen Kommunikationstests ermöglicht die Software N8824A eine kohärente optische Modulationsanalyse und unterstützt die Demodulation komplexer Modulationsformate wie QPSK und 16QAM.

Automatisierte Tests und Fernsteuerung

Über die SCPI-Befehlsprogrammschnittstelle kann das Oscilloscope in ein automatisiertes Testsystem (ATE) integriert werden. Zum Beispiel unterstützt das MSOX1202A eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen wie USB, LAN, GPIB und kann mit der PathWave-Software von DSC verbunden werden, um Fernsteuerung, Wellenformausgabe und Datenanalyse zu ermöglichen. In Halbleitertestszenarien verkürzt diese Funktion den Testzyklus erheblich und senkt die Arbeitskosten.

Typische Anwendungen: Tiefe Durchdringung branchenübergreifender Lösungen

Die Anwendungsszenarien des digitalen Oszilloskops von Deutschland umfassen die gesamte Kette von der Inbetriebnahme der grundlegenden Schaltungen bis zur Forschung und Entwicklung der Spitzentechnologie, deren technologische Vorteile in den folgenden Bereichen vollständig bewährt wurden:

Entwicklung und Wartung von Kommunikationssystemen

Bei 5G-Basisstationstests analysiert das Oszilloskop DSAZ592A gleichzeitig 4-Kanäle Millimeterwellensignale (24,25-52,6 GHz) und optimiert die RF-Frontend-Leistung durch Echtzeit-Eyemaps und Shake-Analysen. Im Bereich der optischen Kommunikation unterstützt die UXR-Serie die kohärente optische Modulationsanalyse, die optische Signale von 1,6 Tbps demontiert und die Datenzentrenverbindung (DCI) und das Upgrade von Fernnetzwerken unterstützt.

Elektronische Sicherheitsprüfung für Fahrzeuge

Mit der Entwicklung der Elektronik-Architektur des Automobils in Richtung Domänenregler (DCU) wurde das Oscilloscope zu einem entscheidenden Werkzeug für die Prüfung von ECUs (Electronic Control Units). Zum Beispiel erfasst das Oszilloskop MSOX3032T mehrere Bussignale wie CAN FD, LIN und FlexRay synchron, um die Echtzeit und Genauigkeit der Datenübertragung durch die Protokolldekodierung zu überprüfen und die Zuverlässigkeit des autonomen Fahrsystems zu gewährleisten.

Eigenschaftsanalyse von Halbleitergeräten

Bei Hochgeschwindigkeits-ADC/DAC-Tests kann das UXR0104B-Oszilloskop mit einer Bandbreite von 110 GHz und einer Abtastrate von 160 GSa/s die Signalwellenformen präzise rekonstruieren und eine Abtastmischung vermeiden. Sein integriertes Jitter-Analysewerkzeug trennt Determinative Jitter (DJ) und Random Jitter (RJ) in Total Jitter (TJ) und bietet quantitative Datenunterstützung für Chipdesigns.

Mit seiner technischen Tiefe und seiner Branchenbreite hat das digitale Oszilloskop den Standard für elektronische Prüfungen neu definiert. Von der Inbetriebnahme grundlegender Schaltkreise über die Entwicklung modernster Technologien, von der Optimierung von Kommunikationsnetzen bis hin zur Sicherheitsprüfung von Fahrzeugen, präzise Messungen und intelligente Analysefähigkeiten treiben die Elektronikindustrie weiter voran. Mit der Integration von Technologien wie KI und Cloud Computing wird das Oscilloscope sicherlich eine neue Ära von intelligenteren und effizienteren Tests einleiten und die globale wissenschaftliche und technologische Innovation solide unterstützen.