——中電儀器AV4456D重新定義國產(chǎn)500MHz示波器

AV4456D

?自示波器發(fā)明以來，工程師們一直將示波器作為自己的“眼睛”，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，為精確地顯示復(fù)雜信號的特征，對示波器提出了更高的要求。

中電科儀器儀表有限公司（以下簡稱中電儀器）最新發(fā)布的利用AnyAcquirePhosphor技術(shù)實(shí)現(xiàn)的500MHz數(shù)字熒光示波器AV4456D，具有4個模擬通道，模擬帶寬為500MHz，采樣率高達(dá)5GSa/s，將為國內(nèi)外客戶提供全新的示波器體驗(yàn)。

?AV4456D在設(shè)計時采用了AnyAcquirePhosphor技術(shù)，簡稱為AnyAcqP技術(shù)，中文含義為任意捕獲及熒光顯示技術(shù)，是AV4456D數(shù)字熒光示波器核心技術(shù)的總稱。此項(xiàng)技術(shù)刷新了目前國內(nèi)500MHz帶寬的所有數(shù)字示波器的各項(xiàng)指標(biāo)，來自國內(nèi)電子測量引領(lǐng)者中電儀器的AV4456D可謂系出名門，目前正大量投放市場，憑借人性化交互設(shè)計及優(yōu)惠的價格將為國內(nèi)500MHz帶寬示波器的市場帶來全新的活力。

能夠帶來如此較真產(chǎn)品的AnyAcquirePhosphor技術(shù)主要包括以下幾個較真技術(shù)：

一、準(zhǔn)確的探測技術(shù)

示波器的探測技術(shù)包括探頭和前端通道兩個部分，直接影響儀器的信號保真度和測試結(jié)果。AV4456D數(shù)字熒光示波器提供了豐富的探頭選件，可以滿足用戶不同場合的測試需求，如高阻探頭、高壓探頭、隔離差分探頭、電流探頭等。AV4456D采用50Ω/1MΩ通道一體化設(shè)計技術(shù)，使示波器的50Ω和1MΩ阻抗下帶寬均達(dá)到了500MHz，并保持了平坦的幅頻特性。

?二、高速采集與深度存儲技術(shù)

高速采集技術(shù)主要采用5GSa/s的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。由于AV4456D采用2片5GSa/s的ADC，因此，單、雙通道可實(shí)現(xiàn)5GSa/s的采樣率；三、四通道可實(shí)現(xiàn)2.5GSa/s的采樣率。更高的采樣率意味著更精確的重建信號波形、樣本間具有更好的分辨率、具有更大的幾率捕獲毛刺。

深度存儲技術(shù)主要采用DDR3的內(nèi)存條來實(shí)現(xiàn)，由于ADC采集的數(shù)據(jù)流是5Gbps*8位=40Gbps，為減小內(nèi)存條的數(shù)量，提高內(nèi)存條的讀寫效率，AV4456D采用多模塊分時復(fù)用同時讀寫的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了200Mpts/CH的存儲深度。更深的存儲深度，意味著可以存儲更多的采樣點(diǎn)，在捕獲更長時間記錄時仍保持高采樣率。

高速采集與深度存儲技術(shù)，配合波形硬件縮放技術(shù)，可以雙窗口觀察波形，既可看到深度存儲的波形信息，又可放大觀察局部的波形細(xì)節(jié)。

?三、快速的捕獲技術(shù)

快速的捕獲技術(shù)是一種并行的體系架構(gòu)，充分利用FPGA內(nèi)部雙端口RAM資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和波形疊加并行處理，縮短了采集盲區(qū)。快速波形捕獲時，將FPGA內(nèi)部波形存儲RAM分成多個不同的段，每個段大小為1k能儲存一個波形，一次波形采集完后馬上進(jìn)入下次采集流程數(shù)據(jù)存儲到下一個空的數(shù)據(jù)段中，波形疊加模塊則從還沒處理的數(shù)據(jù)段中讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。AV4456D通過采用分段存儲和并行疊加技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了70萬幀/秒的捕獲率。

?四、精確的觸發(fā)技術(shù)

AV4456D采用低抖動、高靈敏度的數(shù)字觸發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精確的觸發(fā)定位。采用基于SinC的數(shù)字內(nèi)插技術(shù)，在觸發(fā)位置前后兩個采樣點(diǎn)均勻的插入多個樣點(diǎn)，用這些樣點(diǎn)跟觸發(fā)電平比較就可以獲取精確地觸發(fā)位置信息，通常插入的樣點(diǎn)越多，觸發(fā)位置判斷越精確，從而實(shí)現(xiàn)觸發(fā)位置精確定位，獲得fs級的低觸發(fā)抖動。采用數(shù)字遲滯補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)觸發(fā)靈敏度的連續(xù)可調(diào)，從而可以根據(jù)信號的噪聲情況自由的設(shè)定觸發(fā)靈敏度，從而獲得0.1格的高觸發(fā)靈敏度。

?五、數(shù)字熒光顯示技術(shù)

為獲得三維的熒光顯示效果，AV4456D的波形疊加單元記錄信號在顯示器的每個像素點(diǎn)出現(xiàn)的頻度值，并將該頻度值按照不同的顯示方式轉(zhuǎn)換為RGB的顏色信息，最終送往液晶顯示模塊進(jìn)行顯示。AV4456D具有正常、反相、色溫、光譜四種顯示方式。

正常方式：默認(rèn)通道的顏色和灰度等級表示事件發(fā)生的概率，其中經(jīng)常發(fā)生的事件用亮色表示，很少發(fā)生的事情用暗色表示。

反相方式：默認(rèn)通道的顏色和灰度等級表示事件發(fā)生的概率，其中經(jīng)常發(fā)生的事件用暗色表示，很少發(fā)生的事情用亮色表示。

色溫方式：用顏色等級表示事件發(fā)生的概率，暖色表示經(jīng)常發(fā)生的事件，冷色表示很少發(fā)生的事件。

光譜方式：用顏色等級表示事件發(fā)生的概率，冷色表示經(jīng)常發(fā)生的事件，暖色表示很少發(fā)生的事件。

?六、串行總線觸發(fā)與分析技術(shù)

串行總線觸發(fā)與分析技術(shù)是一種基于FPGA的全硬件觸發(fā)和解碼的技術(shù)。在信號采集過程中，總線觸發(fā)和解碼模塊一直處于并行工作狀態(tài)，以捕捉用戶感興趣的信號，并減輕軟件后續(xù)解碼的負(fù)擔(dān)。觸發(fā)與解碼過程主要包括命令解析與參數(shù)設(shè)置、總線重采樣、總線觸發(fā)、總線解標(biāo)簽、存儲及控制等幾個部分。

?七、電容屏多點(diǎn)觸控技術(shù)

電容屏多點(diǎn)觸控技術(shù)利用電容觸摸屏實(shí)現(xiàn)菜單和波形的快速操作，可以實(shí)現(xiàn)波形的水平、垂直方向的縮放和移動，使示波器變得簡單易用，跟平板電腦一樣。

?目前此款示波器正在做全國范圍內(nèi)的試用預(yù)訂。