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兼顾高性能和灵活性,是德科技如何用一台仪器搞定所有测试痛点?

2020-06-09
作者:王洁
来源:电子技术应用

近日,全球领先的测试与分析解决方案提供商是德科技(Keysight)宣布为其Infiniium系列示波器家族再添新成员--Infiniium MXR系列示波器。已经拥有号称“业界封顶之作”的Infiniium UXR系列到和经济型的InfiniiVision X系列示波器,Infiniium MXR系列示波器的到来还会给测试行业带来什么惊喜吗?

答案是肯定的。“很多客户希望测试仪器能既兼顾高档产品的先进性能,又具备经济型示波器的多种仪器功能。Infiniium MXR系列面对用户的痛点,整合了客户的需求。我们希望能够让用户、工程师用这台示波器看得更多、做得更多、节约得更多。” 是德科技(中国)快乐赛车大中华区汽车与新能源测试方案市场经理杜吉伟表示。

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是德科技(中国)快乐赛车大中华区汽车与新能源测试方案市场经理 杜吉伟

应对市场需求

随着新兴技术的发展,现有的测试测量设备无法满足日益增长的行业需求。

当USB2.0接口流行起来的时候,工程师发现主流的示波器带宽已经变为2GHz带宽了,如今越来越多的电路已经引入了Type C、MIPI、DDR 2、DDR3、以太网等高速总线设计,主流示波器带宽需求呈现持续上升的趋势,超过了2GHz,甚至需要6GHz。

一个嵌入式电路的设计里面有多种直流电源轨,5V 、3.3V 、2.0V、1.8V 、1.2V 、1.1V等,每一种电源轨都有多个存在,他们的上电顺序和掉电顺序往往是有严格要求的,传统的四通道示波器无法同时观察他们的时序,因此业界已经有8通道示波器推出,但考虑到周边高速数字总线甚至无线和射频信号的干扰,工程师需要的8通道带宽示波器带宽也要超过2GHz。Wi-Fi 6 、物联网、工业物联网所使用的频段也已跨入2GHz~6GHz频段。

杜吉伟表示:“多通道示波器既要支持8个通道,同时带宽还要超过2GHz,甚至要达到6GHz,所以MXR系列示波器的推出是希望能够填补这个空白。”

是德科技的全新Infiniium MXR系列8合1示波器正是一款应对当前测试行业痛点的产品,是首款具有8个模拟通道和16个数字通道的示波器,24个通道同时使用,仍能保证每个模拟通道带宽同时达6GHz,每个模拟通道采样率同时达16GSa/s,同时集成其他仪器的功能。

此外,搭配是德科技全方位的软件解决方案,可进一步提供电源完整性、信号完整性、高速总线和接口的一致性测试和验证。内置故障猎人,可加速找出错误根源,包括那些罕见或随机发生的错误。

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首次引入了故障猎人

如今的是德科技已经不再是一个传统的硬件公司,还提供更多的软件方案和服务。考虑到很多客户不是示波器方面的专家,目的就是调整电路,要发现信号里的异常信号。对此,是德科技在示波器中首次引入了故障猎人的概念和性能,只要摁两个按纽,就会自动对信号进行深度学习,然后告诉客户信号哪些参数可能是有问题的,将有故障的信号直接自动存储到触发条件中,待进一步调试。

加入了串扰分析,可以告诉用户周围的高速信号是否产生干扰以及干扰是多大;还可以知道如果去掉这个干扰,信号是否会更干净,测量参数会发生哪些变化。

第一次在示波器中引入了实时频谱分析仪的功能,内置一个实时频谱分析仪,而以前的示波器一般只有有普通的FFT或者扫频仪。

此外,Infiniium MXR系列示波器完全保护客户的投资,架构是可升级的,四通道可以升级成八通道。

整合客户需求,“看更多”、“做更多”、“节约更多”

Infiniium MXR系列示波器面对用户痛点,整合客户需求,结合是德科技高端示波器和低中端示波器的特点。

内部的ASIC主要来自110GHz带宽UXR系列示波器。UXR系列示波器是一个“封顶之作”,其硬件加速的波形显示在功能全开的情况下,波形捕获率可以达到20万次每秒;且含有2GHz带宽的数字下变频,这也是110GHz带宽里的功能;带宽可以用软件实现,这也是已经做好的功能。

同时,除了借鉴InfiniiVision X系列内置的多功能以外,还借鉴了里面硬件加速的画图触发功能,以及功能全开的高速波形捕获率,因为小示波器可以做到每秒100万次的波形捕获率。

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杜吉伟总结道:“我们希望能够让用户、工程师用这台示波器看得更多、做得更多、节约得更多。”

看更多,是指在不牺牲测量精度的情况下,响应速度更快,例如测眼图方面,一秒钟能够画75万个UI(Unit Interval);实时频谱方面,一秒钟可完成40万个FFT的计算;测量方面,一秒钟能实现超过30万个测量。另外,在8个通道全开的情况下,性能不妥协。在时域引入内置实时频谱仪后,从频域角度分析信号,那些稍纵即逝的信号也能够捕获到,从频域和时域都做到实时性。

做更多,是指8合1,这8种仪器包括传统示波器、逻辑分析仪通道、协议分析仪、数字电压表、频率计、任意波形发生器、普通频谱分析仪、实时频谱分析仪。其中示波器、数字电压表和频率计是标配的,其他的都是选配。

节约更多,一是指节约时间,二是指节约经费。节约时间方面,故障猎人首次引入示波器,极大节约发现异常信号的时间,如果不是示波器专家,以前需要几小时甚至几天才能够完成的事情,通过故障猎人用一分钟甚至几秒钟就能够完成;是德科技全球不同的研发部门协同作业,通过Infiniium离线分析软件,客户可以对数据进行随时随地的共享和分析,而不必须要示波器。节约经费方面,综合考虑带宽、通道数和价格会发现Infiniium MXR是一款性价比非常高的示波器,甚至超过同类产品两倍以上;且其中有很多功能都是可以升级的,保护用户投资,例如500MHz带宽要升级到6GHz,软件现场升级就可以了,500MHz出厂校准已经校到6GHz了。

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三层研发架构持续推动创新

据是德科技(中国)快乐赛车大中华区市场总经理郑纪峰介绍,保持是德科技的示波器系列产品以及各种产品解决方案之在市场处于领先地位的关键是公司的三层研发架构。

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是德科技(中国)快乐赛车大中华区市场总经理 郑纪峰

第一层是Keysight Labs Central Teams,专注在超前五年到十年的技术研究,包括核心软件和核心专有芯片。

第二层是Centers of Excellence,就是产品创新中心,致力于研发大量用在各个行业里面的产品,如示波器、频谱仪、信号源、网络仪等,这些产品对用户来讲既可以是一个单独的解决方案,也可以用来组成针对行业各种不同解决方案的一个组合或者一个模块。

第三层是Solutions Groups,可以完成一个交钥匙的工程给客户,而不只是提供给一个示波器、网络仪等,这是是德科技从安捷伦(Agilent)拆分出来之后的一个重大改变。

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据杜吉伟介绍,是德科技拥有自己的晶圆半导体架构中心,由于Infiniium UXR系列里有一些芯片采用的是磷化铟半导体工艺,而磷化铟工艺目前只有是德科技有,所以是德科技用自己的晶圆半导体架构中心去做;对于采用非磷化铟半导体工艺的芯片,例如本次推出的Infiniium MXR系列,是德科技会与其他晶圆厂进行合作,自己设计芯片,最后送出去流片。


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