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下一代测试仪器的发展方向-第四代仪器


  来源: RIGOL 时间:2020-12-22 编辑:仪器仪表WXF
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作者:严波,RIGOL 首席技术官(CTO),中国高端仪器芯片设计专家。主导设计并量产了中国第一款,高速数字示波器芯片组“凤凰座”,并定义了测试仪器的下一代发展方向。


1、工程师的需求


大家上午好,我是RIGOL StationMAX成员,严波,接下来由我给大家分享最新的项目成果。首先我们来看一张图,这是一个很典型的,由多台测试测量仪器组成的系统。


图1 多台仪器测试系统

图1 多台仪器测试系统


这个系统有几个特点:

●第一个特点,由多台仪器组成,这些仪器彼此连接传输数据,系统的组成非常复杂;

●第二个特点,贵!现在这个图上的所有的设备市场价值相加,在百万元人民币以上。为什么会这样呢?我们所熟悉的测试测量仪器产品,如数字示波器、信号发生器、任意波形发生器和矢量网络分析仪等,功能比较固定,专用化,价格昂贵。当我们需要组建一个测试系统时,需要针对每个测量应用来选择测量设备,每增加一个应用,就要增加一笔额外的投资。这样造成了什么问题呢?我们设备的投入产出比,比较低。


为了组合这些不同的仪器,就需要很多专业的知识。我们应该如何选择设备?不同厂家的设备如何互联?这些问题,让测试系统搭建非常复杂。


我们在思考一个问题,如何简化测试系统的搭建?能不能做一个,更加一体化的系统,解决工程师在测试中遇到的问题。针对这个思考,我们考察了一些典型的测试场景,一个通常的测试应用中,应该包含哪些测试条件和测试方法。


以一个高速串行测试系统为例,通常需要包含以下几个部分:发射机,接收机,以及连接发射机和接收机之间的传输电缆。在测试发射机的时,我们需要使用示波器对发射机进行眼图、抖动分析,以及协议解密;在测试接收机的时,我们需要给接收机注入一个可变的信号,可以采用任意波形发生器,在测试过程中,可能增加干扰、抖动来进行压力测试。总之,一个典型的收发一体+信道测试的测试系统,需要具备以下几个功能:接收机用来测试发射端,发射机用来测试接收端,网络分析/阻抗测试用来测试信号传输链路。


图2 典型串行信道和信号测试

图2 典型串行信道和信号测试


2、如何解决问题


通过这些思考和总结,我们提出了自己的一个构想,来解决最开始的问题。我们觉得全新的产品应该是,一个收发一体化的平台;另外,它的功能不应该是由硬件来决定,而是由软件来决定;最好,它的操作上,不要像类似于虚拟仪器,买回来还需要编程,我们希望买回来上电即用。


图3 我们的构想

图3 我们的构想


具体这个产品应该做成什么样?我们也参考了电子产品发展历程,来寻找灵感。如下图所示,这是个人无线通讯产品的发展历程。最开始是模拟手机,功能非常单一,只能打电话。随着半导体技术和数字蜂窝技术的发展,出现了GSM手机。在功能手机时代,大家可能还有印象,满大街都是这样的功能手机,在手机上的叠加了各种功能:MP3、彩铃、拍照等等。走到卖手机的店里面,选择困难症就犯了。直到有一天,智能手机诞生了,这个繁荣的2G功能手机市场,瞬间归于平静。原来有无数的功能手机厂商,在这个市场上非常的热闹,到了智能手机时代,手机厂商越来越少。为什么呢?因为智能手机它提供了一个硬件平台,而功能是由软件定义的。


图4 电子产品的发展历程

图4 电子产品的发展历程


关键词:下一代测试仪器的发展方向-第四代仪器    浏览量:2512

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