半个月前看到我哥发给我这个链接说“能不能去写个示波器回来?”
回想起我身为一个作家,电子工程师只是我的副业,同时又很熟悉安捷伦的示波器,当场回答“So easy”
他当然是不信的。但是因为工作太忙,一转眼,明天就31日了,发贴截止日期就要到。尽管同工作完,此刻非常的疲惫,但仍想兑现诺言,同时借此机会,也回忆一下这几年来副业的点点滴滴,在我副业上取得的每一个小进步,都跟安捷伦示波器有着不解之缘。。
初次接触示波器,是大二那一年,身为一个机械为主,电子为辅的机电学院学生,在大学期间,我是没有设计过任何电路的,电方的面课程也是以追求及格为目标。记得那是一连串的实验课,我只是想完成任务而已,也不在乎究竟是什么实验。但是一进实验室,what's that??? 几十台古老的仪器,上面的按键都是英文,一脸蒙逼,什么鬼? 虽然不懂,但是看着上面出现的波形,黄色的
好像很高大上的样子。
没错,那就是古老的 agilent 20M 带宽的示波器。尽管当时仍不知道,也完全没听过 agilent 这个品牌。
工作中的好伙伴--一台500M 带宽,4G/s 采样率,型号为 DSO-X3052A 的 agilent 双通道示波器。大四毕业之后,我莫名其妙的来到了国内唯一一家做飞行时间质谱仪的公司,看到实验室那些设备,真丢人,我连烙铁都没见过,连最最最普通的贴片电阻都不认识。。。大家知道那是什么水平吧?ZERO!对,0基础。
但是,很多时候故事之所以为故事,就是因为有 “但是” 这两个字。但是,我总觉得那几台示波器很亲切,总觉得在哪里见过,很亲切,尽管当时仍然叫不出名字。
后来在一堆老鸟的教育下,我才知道,那叫示波器,而且由于界面友好,性能稳定,很快就了解它的作用和操作方法。
从那以后,那台 DSO-X3052A 被我没收了,我们公司有三台同个型号,还有两台200M的古老安捷伦示波器,后来还有国产的普源精电 RIGOL 的示波器,还有 德国的 罗德与施瓦茨 示波器,以及有古老的泰克,但是经过我的鉴定,我都不喜欢,我长期霸占其中一台 DSO-X3502A,直到去年离开那家公司,整整接近5年的时间。我也不知道是它做得真的好,还是先入为主的原因,对那个型号非常有好感,操作也非常非常熟悉。
期间帮助我做了很多很多项目,
0.01度的温度检测与控制,
3MHZ 0~3KV 正弦波的峰峰值检测,
25.2V 8AH的锂电池充放电管理电路,
0.02pA的微弱电流检测,
500MHZ带宽的高速信号放大,
FPGA任意波形发生和复杂逻辑的时序控制,
2KV 上升下降时间10ns的高压脉冲电路,
纹波几个mV的开关电源电路,
20A负载短路保护电路,
无线通信模块等等。。。
深入应用。随着所做的项目的难度越来越高,对示波器的简单应用已经无法满足。
特别是在亚皮安级微弱电流的检测,500M高速信号放大,FPGA的应用,高压高速脉冲电路这四个项目,示波器的一些高级功能就体现出价值了,
例如大家常用的触发模式就是上升下降沿触发,而我需要用到脉宽触发,脉冲个数触发等模式。
我需要用到使用示波器自带的波形发生器功能(这个功能非常方便,在80%的场合能代替波形发生器)来产生一个pA级的电流。
我需要用到示波器自带的反傅立叶变换来分析产生的任意波形是不是正确的。
我需要用到余辉的捕捉功能来监测是否有高压干扰。
我需要用到测量与统计,延时触发等一些功能。
而直到目前为止,我所需要的功能,DSO-X3502A 都能满足,尽管在做高速信号放大时,带宽有点低了。只有在那个时候,我才会去找一台1G的安捷伦示波器,或是1G的 罗德与施瓦茨 (这个名字很拗口),几台示波器,不同的探头,来对比和分析电路的性能。但是由于操作习惯原因,我还是不喜欢1G的安捷伦和罗德与施瓦茨,所以大部分时候我都是用那台500M的安捷伦。
下图是高速信号放大的调试截屏。一个好的示波器,能真实的还原检测到的波形,不然阻抗不匹配时,由于探头或示波器产生的反射电压会让人怀疑人生的。
PS:罗德与施瓦茨 示波器在高速信号采集的真实度上,跟1G的安捷伦没有明显区别,但500M的安捷伦明显差了一些,波形变得圆滑缓慢。所以做高速信号时,还是需要更高性能的示波器。但是德国佬的罗德与施瓦茨示波器,我完全无法适合那个操作习惯,而且里面高级功能确实也多,但是说明书我看不懂,还有很多简单的功能,我居然找不出来。。。
那句话是对的,尽管改变有时对人们更好,但是没有人喜欢改变。
一把剑嘿嘿嘿。。。
二把剑嘿嘿嘿嘿。。。。
学习原理尝试设计高速采集模块。因为质谱的信号是非常高速的,我们买了很多KEYSIGHT的高速信号采集卡,1G,2G等,很多,很贵,3~10万一张。所以我在上家公司的最后时间,一直想为公司设计自己的信号采集卡,尽管我知道非常的艰难。因此,我找了一台被几千伏高压打坏的 DSO-X3502A ,拆开,记录下里面的所有关键元器件的型号,想看看他们用的是什么运放和ADC,发现。。。
最核心的芯片,前级信号放大、高速ADC采样,居然写着
agilent 。我崩溃了,看来安捷伦厉害啊,自己做最核心的东西。而且网上查不到芯片的任何信息。我只好放弃做个一样性能的示波器的打算,改为寻找 ADI 和 TI 的 ADC ,希望可以通过3~5年做350M带宽,1G采样率的数据采集卡。这样能为公司节省很多成本。
可惜后来由于公司文化和对我定位与我期望不符合,因此这个项目也仅限于计划和了解阶段,实际上是流产了。
再续前缘。离开了第一家公司,我休息了三个月,面试了一家公司,被董事长和总经理的亲和力和人格魅力所折服,我又信心满满的再次出发。公司刚成立仪器研发部,一切从0开始,买电阻,买烙铁,买电源,买示波器。
对的,买示波器时,同事问我买什么好呢?纠结啊。我立刻说买两台500M的安捷伦,这个没得商量。后来改需求,变成先买一台就行了,我说,那就买一台1G带宽的,嘟嘟,没几天,就采购回来了。具体型号我忘记了,也找不到照片,工作不拍照,拍照不工作。。这半年来也帮了我不少忙,虽然目前应用简单,暂时不需要用到这么高级的示波器,但是非常亲切,非常顺手,真的,感情是有的。但是有触摸屏我还不太习惯。
有了,是这一台。。1G,4通道。有点不好的地方,橡胶有点薄,有时候按下去,就卡住了,得抠一下才会弹出来。。。。
碎碎念:
1,我实在不喜欢KEYSIGHT这个名字,虽然我知道由于资本操作和市场细化原因,他们已经从安捷伦那里完全独立出来了,现在专注于高速信号采集领域。
2,我还拆过上个世纪国产的示波器,拆完就扔掉了,没法还原,但是可以看出,跟安捷伦的完全没法比,有几十年的基础就是不一样,专业。
3,希望国产的示波器早日能跟安捷伦媲美,普源精电的很便宜,周立功也出产品了,我都用过,但是没仔细研究,感觉普源精电的比较复杂,太多功能,而基础功能却有些不太好找。周立功的别说了,风扇的声音大得我根本没有接到板上去测试,开机三分钟,实在受不了那个噪声,就关掉了。
4,关于探头这方面,10比1的记得是150M带宽而已,100比1,和1000比1的非常贵,而且,记得是70M带宽而已,不知道要做高压3K~8KV的脉冲,<10ns的上升沿下降沿,不知道有什么更好的设备??
5,高速数据采集卡业务的大中华地区负责人,来自新加坡的洪先生非常 NICE,来自马来西亚的技术支持少萍姐也非常专业,感觉KEYSIGHT的人真的非常专业,而且平易近人,超有亲和力。这让我更加信任它的产品。
6,但是有一点印象不好,因为不是我负责的,所以只是说可能,可能维修比较贵,一台新的示波器大概5万,被高压打坏一个通道维修费要1万多,因此有一台被打坏两个通道,我们不维修了,所以才有了上面被我拆开的机会。
总结:工欲善其事,必先利其器。示波器作为最重要的工具,我喜欢安捷伦,她助我克服一个又一个的难关。
因为有了她,才能让我成长如此迅速。。谢谢。。
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