功能与优点

关键性能指标

• 4 个模拟通道
  • 1 GHz、500 MHz、350 MHz 和 100 MHz 带宽型号
• 16 个数字通道
  • MagniVu™ 高速采集提供 60.6 ps 的精细定时分辨率
• 1 个 RF 通道
  • 50 kHz 至 3 GHz 或者 50 kHz 至 6 GHz 频率范围型号
  • 超宽捕获带宽 ≥1 GHz
• 标准无源电压探头，3.9 pF 容性负载，500 MHz 或 1 GHz 模拟带宽

主要功能

• 混合域分析
  • 一台仪器同时提供时间相关的模拟、数字和射频信号采集
  • Wave Inspector^® 控件可方便导航时域和频域的时间相关数据
  • 来自射频输入的幅度、频率和相位与时间关系波形
  • 可选择频谱时间来查找和分析射频频谱随时间的变化情况，即使在停止的采集上也可进行
• 频谱分析
  • 为常用任务提供专门的前面板控件
  • 自动峰值标记用于识别频谱峰值的频率和幅度
  • 手动标记可进行非峰值测量
  • 光迹类型包括： 正常、平均、最大保持和最小保持
  • 检测类型包括： +峰值、-峰值、平均和取样
  • 三维频谱图显示可方便观察和深入了解缓慢变化的射频现象
  • 自动测量包括： 通道功率、邻信道功率比 (ACPR) 和占用带宽 (OBW)
  • 射频功率电平触发
  • 触发后或自由运行频谱分析
• 可选的串行触发和分析 - I²C、SPI、USB、以太网、CAN、LIN、FlexRay、RS-232/422/485/UART、MIL-STD-1553 和 I²S/LJ/RJ/TDM 的串行协议触发、解码及搜索
• 10.4 吋 (264 mm) 高亮度 XGA 彩色显示器
• 体型小，重量轻 - 深度 147 毫米（5.8 英寸），重 5 公斤（11 磅）

连接

• 前面板和背面板各有两个 USB 2.0 主机端口，可快速方便实现数据存储、打印及连接 USB 键盘
• 背面板上有 USB 2.0 设备端口用于连接 PC 或直接打印到 PictBridge^® 兼容打印机
• 集成 10/100/1000BASE-T 以太网端口实现网络连接，视频输出端口用于将示波器显示输出到监视器或投影仪

可选应用程序支持

• 高级射频触发
• 功率分析
• 极限和模板测试
• HDTV 和定制视频分析

赢得十余项工业大奖

 

混合域示波器简介

介绍世界上首台且唯一内含频谱分析仪的示波器。 有史以来的第一次，您可以捕获时间相关的模拟、数字和射频信号，为您的设备提供完整的系统视图。 时域和频域同时了然于目。 随时查看任何位置的射频频谱，观察它随时间或设备状态的变化情况。 示波器的集成程度宛如您的设计，让您快速有效地解决最复杂的设计问题。

通过行业标准的 MSO4000B 示波器系列，您现在可以使用所选择的这款示波器观察频域，不用再去寻找和重新学习频谱分析仪。 但是，MDO4000 系列的功能还不止像频谱分析仪那样观察频域。 它真正的优势是将频域中的事件与导致这些事件的时域现象关联起来。

当射频通道和任何模拟或数字通道同时打开时，示波器的显示屏分割为两个视图。 显示屏的上半部分是传统的示波器时域视图， 下半部分是射频输入的频域视图。 注意，频域视图不单单是仪器内模拟或数字通道的 FFT，而是从射频输入中采集来的频谱。

另一个主要差别是，对于传统示波器 FFT，通常可以获得所需的 FFT 显示视图，或者感兴趣的其他时域信号的所需视图，但不能二者同时兼得。 只是因为传统示波器只有一个采集系统，使用一套用户设置如记录长度、取样速率及每格时间等，来驱动所有数据视图。 但在 MDO4000 系列中，射频输入有自己的采集系统，这个采集系统是独立的，但与模拟和数字通道采集系统在时间上是相关的。 这样可以每个域实现最优配置，为所有感兴趣的模拟、数字和射频信号提供完整的时间相关系统视图。

频域视图内显示的频谱取自时域视图内橙色短条所指示的时间周期，也称为频谱时间。 使用 MDO4000 系列，频谱时间可以在整个采集上移动，对射频频谱随时间变化的规律进行研究。 而且，无论示波器处于实时采集状态还是在停止的采集上均可实现这种功能。

 
MDO4000 系列显示屏的上半部分显示模拟和数字通道的时域视图，下半部分显示射频通道的频域视图。 橙色短条（即频谱时间）显示用于计算射频频谱的时间周期。 

图 1 至 4 显示一个简单的日常应用：VCO/PLL 调谐。 这个应用显示出 MDO4000 系列所提供的时域和频域的强大连接。 由于其具备大捕获带宽并且能够在整个采集中移动频谱时间，这种单独的捕获包含与传统频谱分析仪上大约 1500 个单独测试设置和采集相同的频谱内容。 有史以来的第一次，关联事件、观察相互影响或者测量两个域之间的时间延迟变得如此容易，让您快速深入了解自己设计的工作情况。

 
图 1 - 显示 PLL 开启的时域和频域视图。 通道 1（黄色）正在探测启用 VCO 的控制信号。 通道 2（青色）正在探测 VCO 调节电压。 使用所需频率对 PLL 进行编程的 SPI 总线通过三个数字通道进行探测并自动解码。 注意频谱时间位于 VCO 被启用以后，并且与 SPI 总线上将所需频率通知 PLL 的命令时间一致。 

 
图 2 - 频谱时间向右大约移动 60 μs。 这时，频谱显示 PLL 正处于调节至正确频率 (2.400 GHz) 的过程中。 目前已经到达 2.3168 GHz 的位置。 

 
图 3 - 频谱时间向右再移动 120 μs。 这时，频谱显示 PLL 实际上已经过冲超过正确频率，达到 2.4164 GHz。 

 
图 4 - 在 VCO 被启用后大约 340 μs 的位置，PLL 最终稳定在正确的 2.400 GHz 频率上。 

形象显示射频信号中的变化

 
时域内的橙色波形是取自射频输入信号的频率与时间关系光迹。 注意，频谱时间位于从最高频率向最低频率的过渡过程之中，所以能量分布跨多个频率。 通过频率与时间关系光迹，可以方便地查看不同的频跳，简化对设备在频率之间切换方式的表征。 

MDO4000 系列显示屏上的时域刻度支持取自射频底层 I 和 Q 数据的三个射频时域光迹，包括：

• 幅度 - 射频输入即时幅度与时间关系图
• 频率 - 射频输入即时频率（相对于中心频率）与时间关系图
• 相位 - 射频输入即时相位（相对于中心频率）与时间关系图

以上每种光迹都能独立打开或关闭，并且可以同时显示出来。 射频时域光迹便于了解随时间变化的射频信号的实时情况。

射频、模拟和数字通道的高级触发

为了揭示现代射频应用随时间变化的性质，MDO4000 系列提供一个触发采集系统，并且与射频、模拟和数字通道完全集成。 这就是说，通过单个触发事件来协同所有通道之间的采集，从而可以在感兴趣的时域事件发生时的精确时间点捕获频谱。 提供一系列全面的时域触发，包括边沿、序列、脉宽、超时、欠幅、逻辑、建立/保持违例、上升/下降时间、视频以及各种并行和串行总线包触发。 此外，还可以在射频输入功率电平上触发。 例如，可在射频发射器打开时触发。

可选的 MDO4TRIG 应用模块提供高级射频触发。 这个模块允许使用射频输入功率电平作为序列、脉宽、超时、欠幅和逻辑触发类型的信号源。 例如，可以在具有特定长度的射频脉冲上触发，或者使用射频通道作为逻辑触发的输入，让示波器仅在射频打开且其他信号处于活跃状态时触发。

快速准确的频谱分析

 
MDO4000 频域显示屏。 

 
通过专用的前面板菜单和键盘可快速调节主要频谱参数。 

当单独使用射频输入时，MDO4000 系列显示屏变成全屏的频域视图。

诸如中心频率、跨度、参考电平和分辨率带宽等主要频谱参数都可以使用专用的前面板菜单和键盘方便快速地进行调节。

智能、高效的标记

 
自动峰值标记让关键信息的标识一目了然。 如此处所示，满足阈值和偏移条件的五个最高幅度峰值被自动标记出来，并提供峰值的频率和幅度。 

在传统的频谱分析仪中，为了标识所有感兴趣的峰值而打开和放置足够的标记可能会非常费事。 MDO4000 系列自动在峰值上放置标记，并且指示每个峰值的频率和幅度，让这个过程非常高效。 可以调节让示波器自动发现峰值的标准。

最高幅度峰值称为参考标记，显示为红色。 标记读数可以在绝对值和增量读数之间切换。 选择增量时，标记读数显示每个峰值相对于参考标识的增量频率和增量幅度。

同时还提供两个手动标记，用于测量频谱的非峰值部分。 启用后，参考标记即附加在其中一个手动标记上，允许在频谱中的任何位置进行增量测量。 除了频率和幅度以外，手动标记读数包括噪声密度和相位噪声读数，具体取决于选择的是绝对值还是增量读数。 “至中心的参考标记”功能可立即将参考标记所指示的频率移动到中心频率。

三维频谱图

 
三维频谱图显示屏显示出缓慢移动的射频现象。 此处所示的是正在监视具有多个峰值的信号。 由于峰值的频率和幅度都会在时间上发生变化，从三维频谱图显示屏上可以方便地看出这种变化。 

MDO4000 系列包含一个三维频谱图显示屏，非常有利于监视缓慢变化的射频现象。 X 轴代表频率，就像典型的频谱显示屏一样。 但是，Y 轴代表时间，色彩用来指示幅度。

通过取出每个频谱并“将其沿着其边沿向上翻转”，使其行高为一个像素，然后按照该频率处的幅度为每个像素指定颜色，生成三维频谱图段。 冷色（蓝绿）代表低幅度，暖色（黄红）代表高幅度。 每个新采集都会在三维频谱图的底部增加一个段，历史记录上移一行。 当采集停止时，可以回头翻阅三维频谱图，查看各个频谱段。

触发工作模式与自由运行工作模式

当同时显示时域和频域时，所显示的频谱始终由系统触发事件进行触发，并且与活跃的时域光迹时间相关。 但是，当仅显示频域时，射频输入可以设置为自由运行。 当频域数据是连续的并且与时域中发生的事件不相关时，这会非常有用。

超宽的捕获带宽

 
无论是通过 Zigbee 以 900 MHz 进入设备还是通过 Bluetooth 以 2.4 GHz 从设备发出，突发通信的频谱显示都可用一个采集来捕获。 

如今的无线通信使用先进的数字调制方案以及通常涉及到突发性输出的传输技术，在时间上存在巨大变化。 同时这些调制方案的带宽也可能非常宽。 传统的扫描或步进式频谱分析仪对于查看这些类型的信号能力非常有限，因为它们一次只能看到这些的频谱的一小部分。

一次采集所需的频谱量称为捕获带宽。 传统频谱分析仪以扫描或步进方式完成捕获带宽，在所需的跨度范围内建立所请求的图像。 因此，当频谱分析仪采集频谱的一个部分时，所关心的事件可能正在频谱的另一个部分内发生。 如今市面上的大多数频谱分析仪的捕获带宽为 10 MHz，有时会采用昂贵的选件将其扩展为 20、40，在某些情况下甚至达到 140 MHz。

为了满足现代射频的带宽需求，MDO4000 系列提供的捕获带宽 ≥1 GHz。 在跨度设置在 1 GHz 及以下时，无需扫描显示屏。 通过单次采集即可生成频谱，因此保证您可以看到频域内所寻找的事件。

频谱光迹

 
正常、平均、最大保持和最小保持频谱光迹。 

MDO4000 系列提供四种不同类型的射频输入光迹或视图，包括正常、平均、最大保持和最小保持。 可为每种光迹类型独立设置所用的检测方法，或者将示波器保留为默认的自动模式，这种模式为当前配置设定最优的检测类型。 检测类型包括 +峰值、-峰值、平均和取样。

射频测量

 
自动通道功率测量。 

MDO4000 系列包括三种自动射频测量：通道功率、邻信道功率比和占用带宽。 当激活任何一种射频测量时，示波器自动打开平均频谱光迹，并将检测方法设置为平均，以获得最优的测量结果。

高级射频测量

MDO4000 可将射频采集中的基带 I 和 Q 数据保存到 .TIQ 文件中。 这些文件可以导入 Tektronix 的 SignalVu-PC 和 RSAVu 分析包，对多种无线标准进行深入的调制分析。

射频探测

 
可选的 TPA-N-VPI 适配器允许在射频输入上连接任何有源的 50 Ω TekVPI 探头。 

频谱分析仪上的信号输入方法通常局限为电缆连接或天线。 但通过可选的 TPA-N-VPI 适配器，在 MDO4000 系列的射频输入上可以使用任何有源的 50 Ω TekVPI 探头。 这在寻找噪声源方面增加了灵活性，通过在射频输入上使用真实的信号浏览可更方便地进行频谱分析。

 
TPA-N-PRE 预放大器在 9 kHz - 6 GHz 频率范围内提供 12 dB 标称增益。 

此外，可选的预放大器附件可帮助对更低幅值信号进行研究。 TPA-N-PRE 预放大器在 9 kHz - 6 GHz 频率范围内提供 12 dB 标称增益。

建立在获奖的 MSO4000B 系列混合信号示波器之上

MDO4000 系列为您提供与 MSO4000B 混合信号示波器系列相同的全面功能。 这种强大的工具集能帮助您加速完成每一个阶段的设计调试，从快速发现异常并捕获，到搜索波形记录中的事件，分析其特征以及设备的行为。

发现

 
发现 – 波形捕获速率快，超过 50000 wfm/s，大幅提高捕获难以捕捉的毛刺及其他不常见事件的概率。 

要调试设计问题，首先要找到问题。 每位设计工程师都在努力寻找其设计中的问题，但没有正确的调试工具将会非常耗时和困难。

业内最完整的信号可视化让您快速了解设备真实工作的内情。 波形捕获速率高 - 大于每秒 50000 个波形，让您在数秒内看到毛刺及其他不常见瞬态现象，揭示设备故障的真实本质。 带亮度等级的数字荧光显示器通过对发生更加频繁的信号区域进行加亮，显示信号活动的历史记录，以可视的方式显示异常发生的频率。

捕获

 
捕获 - 在通过 SPI 总线上的特定传输数据包上触发。完整的触发集包括在特定串行包内容上触发，保证您能快速捕获感兴趣的事件。 

发现设备故障只是第一步。 接下来，您要捕获感兴趣的事件来查找根本原因。

准确捕获任何感兴趣的信号始于正确探测。 示波器附带了低容值探头，每个模拟通道一个。 这些业内首创的高阻抗无源探头的容性负载低于 4 pF，最大程度降低探头对电路工作的影响，以无源探头的灵活性提供了有源探头的性能。

完整的触发集 - 包括欠幅、超时、逻辑、脉宽/毛刺、建立/保持违例、串行包和并行数据，帮助您快速找到事件。 由于记录长度高达 20M 点，您可以在一次采集中捕获大量感兴趣的事件，甚至数千个串行包来进行详细分析，同时保持高分辨率以放大显示精细的信号细节。

从特定包内容的触发到多种数据格式的自动解码，本示波器为业内最广泛的串行总线提供全面支持 - I²C、SPI、USB、以太网、CAN、LIN、FlexRay、RS-232/422/485/UART、MIL-STD-1553 和 I²S/LJ/RJ/TDM。 能够同时解码多达四个串行和/或并行总线，意味着您可以快速深入了解系统级的问题。

为进一步帮助对复杂嵌入式系统内的系统相互作用进行故障排除，本示波器在模拟通道之外还提供 16 个数字通道。 由于数字通道完全集成于示波器内，您可以在所有输入通道上进行触发，对所有的模拟、数字、串行和射频信号自动进行时间关联。 这些通道上的 MagniVu™ 高速采集允许围绕触发点采集精细的信号细节（最高 60.6 ps 分辨率），实现精确的定时测量。 MagniVu 对于建立和保持、时钟延迟、信号时滞和毛刺表征来说是准确时间测量的基础。

搜索

 
搜索 – RS-232 解码显示 Wave Inspector 搜索中数据值 n 的结果。 Wave Inspector 控件在查看和导航波形数据方面提供前所未有的效率。 

若无正确的搜索工具，在很长的波形记录中查找感兴趣的事件会非常耗时。 当前的记录长度已经超过百万数据点，查找事件位置可能意味着需要翻阅数千个信号活动屏幕。

创新的 Wave Inspector^® 控件为您提供业内最完整的搜索和波形导航功能。 这些控件可加快在记录中的平移和缩放操作。 通过独特的强制反馈系统，可在数秒内从记录的一端移动到另一端。 用户标记允许在任何位置进行标记，用作将来详细调查的参考。 或者，按照所定义的标准来自动搜索记录。 Wave Inspector 将立即搜索整个记录，包括模拟、数字、串行总线和射频与时间数据。 与之同时将自动标记所定义事件的所有出现位置，因此可以在事件之间快速移动。

分析

 
分析 – 下降边沿的波形直方图显示边沿位置（抖动）的时间分布。 包含在波形直方图数据上所做的数字测量。 全面的集成分析工具加快对设计性能的验证。 

验证您的原型设计是否符合模拟结果并满足项目的设计目标，这需要对其行为进行分析。 这些任务范围从简单的上升时间和脉宽检查到复杂的功耗分析及噪声源调查。

示波器提供全面的集成分析工具，包括基于波形的和基于屏幕的光标、自动测量、高级波形数学（包括任意波形公式编辑、频谱数学、FFT 分析和趋势图），形象地显示测量结果在时间上的变化情况。 同时还为串行总线分析、电源设计和视频设计和开发提供专门的应用支持。

为实现扩展分析，National Instrument 的 LabVIEW SignalExpress^® Tektronix Edition 提供超过 200 个内置功能，包括时域和频域分析、数据记录和定制报告。