Tektronix采用1.5英寸厚台式质量示波器实现小型化

Tektronix今天宣布了其2系列MSO（混合信号示波器），该设备厚度为1.5英寸，重量不到4磅。它的尺寸使其成为该公司声称的业界第一个可以放在笔记本电脑包中的入门级示波器。该单元采用高分辨率10.1英寸触摸屏显示屏。

在这篇文章中，我们讨论了该设备旨在解决的问题，我们查看了新示波器的细节，并分享了我们采访Tektronix Entry Portfolio高级业务经理Andrew Tedd时的见解。在担任商业管理职务之前，Tedd曾担任过各种工程管理职务。

 

追求性能和便携性

Tedd表示，Tektronix在开发2系列MSO时付出了3年的努力，以获得工程师今天在示波器中所需的广泛输入。为了做到这一点，该公司与各行各业40个组织的100多名客户合作。

 

Tektronix在开发2系列MSO时征求了包括EE大学生在内的各种组织的意见。图片由提供泰克电子

 

从研究中，Tektronix发现了示波器中需要解决的大问题。为了使工程师能够测试和测量他们想要的任何东西，无论他们想在哪里测试和测量，并在保持台式示波器性能的同时实现这一点。

除了行业EE之外，Tektronix寻求的组织中还有EE学生，包括波特兰州立大学和俄勒冈州等当地大学的一些学生。Tedd表示，大学生天生就非常习惯触摸屏界面，所以这对他们来说是一个重要的功能。但是，有趣的是，Tedd说，大学生用户和经验丰富的年长工程师在很大程度上仍然想要示波器的旋钮和按钮。

便携性显然对大多数工程师来说排名靠前。在某些方面，便携式示波器可能特别适合我们现在所处的工程文化时刻：在这个时代，很少有电子工程师专门在家工作，也不专门在办公室工作，相反，他们经常在两者之间来回奔波。

 

汽车测试工程师用户示例

台式便携式示波器的另一个含义是，它改变了你在现场可以做的事情。例如，Tedd描述了一次与一家汽车公司的工程师的会面。他说：“我看了看他在做什么，发现他在实验室的工作台上设置了一个示波器，还有一个单独的示波器，用来外出测试汽车。”。

这位工程师告诉Tedd，第二个是用来测试汽车的，它需要靠自己的电池供电。Tedd问他：“你为什么不插上逆变器，用汽车的电池供电来运行示波器？”工程师回答：“不，我不能，因为汽车是被测单元（UUT）。”

 

对于汽车测试，便携式示波器意味着你可以在汽车上使用与在实验室台式机上相同的示波器。图片由提供泰克电子

 

像这样的反馈进入了2系列MSO的设计中。该示波器有一个可选的电池组，可支持两个电池，预计运行时间为6小时。电池可以进行热插拔以获得更多的工作时间。这意味着汽车测试工程师可以插入示波器，为设备充电过夜，并在第二天前往现场。

重要的是，这意味着工程师在实验室使用的测试设备与现场使用的设备完全相同。Tedd说：“如果我使用完全相同的范围和完全相同的方法，那么我就消除了不同设备的整个变量。”。“我知道，如果答案不同，问题出在我的UUT身上，而不是我的测试设备。”

 

2系列MSO详细信息和功能

2系列MSO提供了许多内置功能，包括4位模式发生器、电压表和频率计数器（可在未来的软件版本中使用）。

主要规格包括：

• 70 MHz至500 MHz带宽
• 2或4个模拟通道
• 2.5 GS/s采样率
• 16个数字混合信号通道
• 可选50 MHz任意函数发生器（AFG）

如前所述，可选电池组支持两个电池，预计运行时间为6小时。分析功能包括36个自动测量、高级数学、带门控的FFT、搜索和标记、极限和眼罩。该设备内置了对该公司TekDrive的支持，从而实现了协作数据工作区。该示波器与TekScope离线分析软件配合使用。

重要的是，2系列MSO使用了与Tektronix其他平台相匹配的通用平板电脑用户界面（UI）。该用户界面用于公司的主流示波器产品组合。这使工程师无需学习不同的示波器UI。

对于安装，2系列MSO提供了一个内置VESA接口，因此可以连接到现成的VESA配件上。还包括一个可选的机架安装、保护套和支架。

 

2系列MSO内部

示波器的一个关键方面是，它们内部需要比测量速度更快的芯片。这对电子产品来说是一个持续的挑战，因为芯片总是越来越快。考虑到这一点，我们向Tedd询问了2系列MSO内部的情况。

Tedd解释说，很多设计决策都与市面上现成的芯片有关。“在我们早期的产品中，甚至在TBS 2000范围之前，我们就使用了很多ASIC（专用集成电路），”他说。然而，今天有现成的零件可供选择。这一选择至关重要，因为ASIC可能耗资1000万美元，需要数年时间才能创建。

考虑到这一点，Tektronix这一次投资于ASIC，只有在ASIC能够真正实现差异化的地方。Tedd说，2系列MSO确实嵌入了一种芯片，该公司称之为Tek026 ASIC，他们在许多产品中都使用过这种ASIC。“ASIC就是我们所说的前置放大器，”他说。“它接收输入信号，对其进行缩放，并为输入A/D转换器（ADC）做好准备。但我们使用的ADC是现成的设备。”

 

用于后端处理的FPGA

同时，对于2系列MSO的后端处理，Tektronix的工程师决定使用FPGA。FPGA确实有几个缺点。Tedd说：“FPGA通常比ASIC消耗更多的功率，而且它们通常比ASIC大一点。但使用FPGA意味着，如果两年后客户的需求发生变化，我们可以在FPGA结构中实现。”考虑到这一点，Tektronix使用了Xilinx Zynq FPGA来实现这一功能。Xilinx的Zynq设备是SoC风格的FPGA，结合了可编程逻辑和Arm处理器。

 

通过在示波器前面板上使用薄膜开关技术，Tektronix能够在单板上实现该装置的设计。使用的图像由Tektronix提供

 

同时，2系列MSO前面板使用的薄膜开关技术有助于使其坚固耐用，能够在恶劣环境中使用，并且易于清洁。但是，Tedd说，它也有系统设计的好处。“薄膜开关使我们能够在一块板上完成整个设计，”他说。这提高了可靠性。

 

“如果你观察测试仪器中的常见故障模式，最常见的故障模式之一是互连。如果你有两个板，你必须通过互连获得信号，因此你引入了一个故障点。简单的单板设计使设备更可靠。”

 

尺寸是否可以重新定义示波器功能？

在某些方面，我们所知道的现代示波器已经存在了几十年。屏幕已经发生了变化，采样率和通道数也在不断增加，但它的基本使用方式仍然不变。尽管如此，如果Tektronix的新2系列MSO的便携性改变了工程师使用示波器的方式，那么它可能是一个重要的步骤。