混合信號(hào)示波器在許多復(fù)雜測(cè)試中的應(yīng)用， 背景分析當(dāng)代電子電路設(shè)計(jì)中，特別是嵌入式電路設(shè)計(jì)，面臨很多新技術(shù)的挑戰(zhàn)，如：更多的總線應(yīng)用，更高速的時(shí)鐘和數(shù)字信號(hào)，集成度更高的PCB設(shè)計(jì)，很多設(shè)計(jì)中還融入了RF功能。面對(duì)這樣的設(shè)計(jì)工作，工程師需要相應(yīng)的測(cè)試手段和工具，來(lái)完成比以往更加復(fù)雜的測(cè)試任務(wù)。為了解系統(tǒng)的整體工作特性，工程師只有同時(shí)測(cè)量模擬、數(shù)字信號(hào)，甚至包括總線信號(hào)，才能了解系統(tǒng)故障的原因和掌握信號(hào)和指令的時(shí)序和邏輯關(guān)系。




傳統(tǒng)的示波器一般只有4個(gè)通道，在調(diào)試電路時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多瓶頸。例如，即使調(diào)試簡(jiǎn)單的8位單片機(jī)電路，也無(wú)法時(shí)間相關(guān)地同時(shí)觀察數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出和多路IO信號(hào)，如果分時(shí)測(cè)試，則對(duì)偶發(fā)故障毫無(wú)辦法；出現(xiàn)故障時(shí)，要了解故障是否是在單片機(jī)或內(nèi)存芯片特定時(shí)候產(chǎn)生的，因?yàn)闆](méi)有足夠的通道連到被測(cè)系統(tǒng)的控制信號(hào)上，無(wú)法知道故障產(chǎn)生時(shí)控制信號(hào)處于何種狀態(tài)；而在使用了FPGA的電路中，不僅測(cè)試管腳多，而且其內(nèi)部節(jié)點(diǎn)更多，要驗(yàn)證其內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，僅使用廠家提供的內(nèi)部邏輯分析儀或JTAG調(diào)試工具是不夠的，因?yàn)槟菢訜o(wú)法看到信號(hào)時(shí)序信息或信號(hào)完整性問(wèn)題。除了通道數(shù)不夠，示波器本底噪聲過(guò)大，ADC分辨率和動(dòng)態(tài)范圍不夠；高帶寬示波器往往只兼顧高速信號(hào)的測(cè)試；沒(méi)有和示波器相匹配的多通道邏輯時(shí)序測(cè)試探頭，沒(méi)有的頻譜分析儀選件以及協(xié)議分析選件等都是傳統(tǒng)示波器面臨的問(wèn)題。

探頭是為了滿足示波器的測(cè)試需求而開發(fā)的，由于不同行業(yè)的技術(shù)要求，從信號(hào)類型的角度來(lái)看，電源行業(yè)的工程師要求測(cè)試低至數(shù)百uV，或者幾個(gè)mA微波信號(hào)，直流電流達(dá)到500安，交流電流信號(hào)達(dá)到數(shù)千安培，高壓差距信號(hào)達(dá)到5000-6000V。安規(guī)方面的測(cè)試需要測(cè)試高達(dá)1-2萬(wàn)伏的沖擊電壓，很多高速數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景需要測(cè)試高達(dá)幾個(gè)甚至十幾個(gè)GHz級(jí)別的高速差距信號(hào)。此外還有很多特殊的應(yīng)用例如在大功率驅(qū)動(dòng)電路上要求測(cè)試在高達(dá)幾百上千伏共模電壓環(huán)境準(zhǔn)確測(cè)試幾伏微小信號(hào)。