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[参加RS Pro DSO]一个强大的示波器能更好地帮助电路设计和测试

  作为一名电子工程师,一个出色好用的示波器在工作当中必不可少,它能够帮助你验证自己的设计,以及帮助自己测试电路,确认电路是否正常可靠地工作。

  我是主要研发电子音乐合成器的。电子合成器其实就是通过代表音调的电压信号,经过压控振荡器VCO、波形转换电路、压控滤波器VCF、加法器等等电路,把一些富有谐波的波形(如三角波、锯齿波、方波等)合在一起,然后通过可以控制的滤波器滤掉一部分谐波产生有趣的声音;或者通过各种调制把各种波形合在一起,产生丰富而奇特的音色。

  在研发过程中经验需要查看VCO、VCF、滤波器等等合成器组件电路的输入输出波形,因此往往需要出色的示波器帮助查看波形是否正常。在设计VCO的时候,需要较高的精度查看电压是否正常,差分对管是否正确产生出振荡的波形;在方波转换成三角波、正弦波的时候,还需要看波形是否平滑、线性度是否完好,频率是否稳定,这需要示波器有一定的采样率以及ADC精度要求,才能完好地显示出真实的波形;以及需要多个通道来同时测量方波转换出各种波形是否同步、是否存在问题。在这过程中,往往有一些电路需要较长的时间来测量观察的,比如FM调制模块,需要观察滑动旋钮从高音调(高频率)转换到低音调(低频率)的情况下是否工作正常,这时需要采样深度足够的示波器来采样,采样完成之后还需要放大观看各个点的波形与频率。此外,还需要示波器观察一下MCU与MIDI之间的通讯是否正常,测试一下MCU与其他外设之间通讯是否正常,是否有插错。同样,在所有音频电路中,对电源的要求重来不低,一个稳定的电源能够提供较好的音质。因此,需要示波器能低噪声工作,以便能够正确测量电源的纹波大小;还需要带有FFT,以便能够分析噪音源来自哪里。

  在越来越集成的电路中,PCB板往往走轻盈化,元器件都采用小封装以便能够做得小巧方便携带。因此在布线中往往会存在串扰现象,需要一个高刷新率的示波器,以便能够捕捉到微小的串扰(比如毛刺)。

  我最常用的是是德的DSOX1102G示波器。尽管它只有100MHz和双通道,但是它有较高的刷新率,能够看出微小的毛刺影响,评估串扰的影响。另外它自带有一个独立的电压表和频率计,只需要探头就可以对产生的波形进行简单粗略的测量,不需要使用另外的万用表和频率计(当然高精度的情况下是需要的,但是这些简单的测量能满足一般的检查电路作用)。这个示波器还自带支持FFT计算,可以很方便评估信号被什么噪声影响。更重要的是,它自带了模板测试功能。由于平时在做试产的时候,试产数量就有点多,一个电路板测量的地方又多又复杂, 只需要制定一个模板信号,示波器能够自动判断这个信号是否和模板一致,大大减轻人工工作量。最后有一点我最喜欢的是它带有频率发生器,能够自己产生信号,可以简单地给合成器输入特定频率的信号激励,方便调试;还可以通过它来测量波特图,在家里没有专业的音频测量仪器时,可以通过它来简单测试一下音频频谱是否满足要求。

  最好,由于双通道的示波器在测试过程中往往不够用,希望能够有一台4通道的示波器能够使用,这样在测试中就方便得多了。希望能够得到优质的RS数字示波器,谢谢!

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