DS1000A提供高速数字系统设计与调试

来源：21IC中国电子网作者：RIGOL

数字化电子产品正在迅速发展，并得到广泛应用。最近几年，数字信号处理功能在越来越多的应用中变得很重要,而且非常广泛。正是由于数字技术的飞速发展令数字设计面临着前所未有挑战。在高速数字系统设计与调试中，一台性能良好的示波器是工程师们必备的、离不开的、好的系统开发、调试助手。

选择一个好的系统开发、调试助手，能够帮助高速数字系统的开发工程师们加快产品开发周期。通过更好的观察到电路信号的细节和变化过程，捕捉到电路中的异常情况，可以对整个系统做出客观、完善的分析。因此每个高速数字系统的开发工程师都希望能够拥有一台高性能、功能强大的示波器作为他们的开发、调试助手。

RIGOL（北京普源精电科技有限公司）推出的自主研发的国内第一台实时采样率达到2GSa/s，等效采样率达到50GSa/s，且带宽最高达到300MHz的数字示波器——DS1000A系列示波器，帮助高速数字系统工程师们实现设计方案，进行电路设计、调试与分析。

图1：采样率达到2GSa/s可以观察到信号的过冲现象

高速数字系统设计与调试中，工程师需要面临最重要的环节就是信号完整性测试。信号完整性是数字信号和模拟信号在传输的过程中没有任何的损耗以及测量的完整性，及必须保证传输到系统里的信号是精确的、可重复的，而且是没有任何损伤的。对任何电路来说，即使只有一个放大器，也会涉及到信号完整性问题，特别是在高速情况下，外界因素的影响、逻辑特性的改变等，都会影响信号质量。

在高速数字系统设计与调试中，信号反馈到仪器里，需要用到测试系统大于信号的5倍带宽。面对当前传输速度越来越高的情况，测试领域普遍提供的60MHz ~ 200MHz带宽的示波器就略显捉襟见肘，因此工程师一般就用价格相对昂贵的工具来完成测试，但这又不免让人感觉有些“浪费资源”的嫌疑。DS1000A系列示波器带宽最高达到300MHz，这样就能够很好的满足现在数字电路的测试需求，而其价格依然保持为中端示波器的价位，是全球范围内性价比最具优势的示波器。

对于示波器来说，不仅仅是带宽的要求，有可能示波器的带宽满足了要求，但如果采样率太低，往往观测不到信号。RIGOL（北京普源精电科技有限公司）推出的DS1000A系列示波器，实时采样率达到2GSa/s，等效采样率达到50GSa/s，可以使工程师快速捕获转瞬即逝的信号和异常事件，并可观察重复信号的微妙细节，从而在采样率方面完美的满足高速数字系统设计与调试的需求。

除了上述的一些基本的性能指标是高速数字系统开发工程师所应该关注的之外，示波器所具有的触发功能、连接功能、存档和分析功能也越来越凸显作为一个好的调试助手所应具有的。

图2：应用于汽车碰撞气囊设计系统的互联解决方案

示波器触发功能决定了利用示波器能够捕获、观看和测量的信号，这一功能与带宽和取样速率一样重要。在高速数字系统设计中，速度是其中一个重要因素，而正是由于其高速的特点，使得工程师们在选择示波器时，不光考虑频率，还要考虑快速的上升沿，能否满足快速的要求。DS1000A系列示波器不仅可以在上升沿、下降沿触发中满足快速的需求，更可在上升/下降沿同时触发，从而便于观察高速信号的眼图。

在产品设计研发过程中，工程师往往需要观察一些特殊信号的变化过程，希望能够用多种手段来捕获波形，这对于仅仅有上升或下降沿触发功能的示波器来说显然已不能满足要求。DS1000A集成了强大的高级触发功能，如脉宽触发、斜率触发、视频触发、交替触发等可以帮助工程师们捕捉到特定的、更为感兴趣的波形。不仅这样DS1000A还可以调节触发灵敏度，从而有效滤除有可能叠加在触发信号上的噪声，防止误触发。

在连接功能、存档和分析功能方面，DS1000A也是非常强大的。DS1000A与RIGOL DG系列函数/任意波形发生器可以实现无缝互连。通过USB接口，DG系列函数/任意波形发生器可以直接访问DS1000A的波形内存，并再现波形，方便对瞬态信号的进一步研究。USB Device、USB Host等标准接口的配置，使得示波器支持U盘和USB接口打印机，从而满足了用户对示波器内部存储区和USB 存储设备上的波形和设置文件进行保存和调出操作的需求，既可方便的连接PC，又能在无PC介入的情况下通过U盘在示波器之间共享信息。

总而言之，DS1000A在性能方面可以满足高速数字系统设计与调试的高需求：具备完善的触发、测量与分析功能，也具有丰富的连接接口，能够更好的帮助高速数字系统工程师们实现设计方案，进行系统设计、调试与分析。拥有了好的测试工具，也可以让工程师们事半功倍。而DS1000A系列示波器与RIGOL DG系列的信号发生器的无缝互联、波形再现技术，更是为数字电路系统设计工程师提供了更为理想的系统分析、测试与调试的解决方案。

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