揭秘泰克全新5系MSO混合信号示波器幕后故事

供多达8个Flex通道输入。它可以配置成8条模拟通道和0条数字通道，也可以配置成7条模拟通道和8条数字通道，还可以配置成6条模拟通道和16条数字通道。你看这里的模式。在传统MSO中，你要么得到16条数字通道，要么一条没有，为客户提供的通道数量几乎总是不对的。

FlexChannel输入可以是一条模拟通道，也可以是8条数字通道，其设计目标是让客户根据自己的需求，更灵活地确定适当的示波器通道配置。

软件项目负责人Steve Herring:这一产品的差别在于，数字通道从一开始时就是和模拟一起设计的。数字通道现在不再是事后考虑的东西。以前，我们是在传统模拟示波器上增加数字通道。5系列混合信号示波器（MSO）从一开始就在一个前端中同时支持模拟和数字。模拟和数字在这个产品中是同等的，同一个前端，同一条信号路径，同一个硬件，而且是同一套软件。

在与四条模拟通道相同的空间中放进最多8条模拟通道及最多64条数字通道，你们面临着哪些挑战？

硬件设计主管Brian Mantel:为调试我们遇到的某些问题，我们使用了某些其他产品。事实上，我们希望我们要用5系列调试它自己，因为它使用起来简便得多。我们想尽办法，把8条模拟通道放到与现有产品类似的外形中。它是一种真正惊人的设计成就，在这么小的区域中封装了这么多的电路，仅此一项就是巨大的挑战。另外，这里面涉及大量的机械设计，以确保我们能够稳妥地冷却所有部件。冷却也是一个大的挑战。

尝试将所有模拟通道和数字通道布线到ASIC也是一个设计挑战。我们必须采取谨慎的措施，确保所有定时是准确的，我们的模拟信号中没有任何数字噪声串扰。

说到噪声，您怎样在前端上实现低噪声？

Brian Mantel:消除系统噪声是一个特别的挑战，因为我们的前端异常灵敏，以便客户能够详细查看信号。他们必需获得很高的测量精度，所以也特别容易产生噪声。我们做了大量的工作，确保这是一台超高分辨率仪器。

我们先确保采用低噪声设计，而后必须处理所有机械屏蔽。在我们制作设计原型时，我用了大约300美元的铜带来完成屏蔽，确保制造的产品质量没有问题。我们最终实现了非常好的低噪声设计。

设计项目组用了大约300美元的铜带，才设计出前端输入的机械屏蔽解决方案。

软件结构有怎样的变化，来适应FlexChannel输入和选配Windows等功能?

软件架构师Shane Arnold:FlexChannels可能对软件结构的影响最大。我们以前开发的产品在配置上都是静态的，而现在，软件管理的通道数量取决于配置。能够配置通用通道既是一个机遇，可以帮助客户解决问题；也是一个巨大的挑战，因为我们必须解决结构上的问题。

这对未来产品开发有很多好处，由于这种结构，我们可以处理FlexChannels等功能。有一些应用我们以前满足不了，而有了这种新的软件结构，我们现在能够满足了。由于仪器中有各种模块化器件，因此软件本身必需体现这种模块化特点。这一产品中内嵌的每一台不同设备都有一个相关的软件组件，因此我们能够开发基于组件的软件结构。

通过实现这种新的跨平台代码库，我们可以搭建一种能够在Windows和其他操作系统上同样很好运行的软件结构。这种产品第一次允许客户选择是开放的系统（基于Windows）还是专用的系统。我们的部分客户对专用系统产品情有独钟，因为它们不会感染病毒，没有管理问题和管理开销。它是专门构建的系统，只用来做测量。但有些客户希望采用开放的系统，这样就可以安装其他应用，使用Windows。

这种软件结构是否能让用户面向未来做好准备?

Steve Herring:当然，我们融汇了我们传统产品中的最好经验，当然泰克从业以来学到了许多东西，但软件结构是全新的，是面向未来设计的。它设计成即插即用。客户将能够在不重启示波器的情况下，加载新应用和新功能。他们能够在运行时加载和使用这些应用和功能。这不是后加的东西，不是在现有的平台上打补丁，我们设计的是一个未来几年内都能使用的平台。

在搭建新的软件结构时，你们面临哪些挑战?

分析项目组软件经理Mark Smith：挑战涉及三个主要领域。一是从产品开发周期角度看，我们要在规定的时间内完成这么庞大的工作相当有挑战。另一个挑战是我们进入产品开发的某个阶段时，项目组规模明显扩大。这是一个挑战，因为有了新人，他们要接受新系统的教育，要提升他们的素质，要让他们能够做出卓有成效的贡献。第三个挑战是测量性能。系统内部的新特性和新功能之一，是我们要深入分析数据集，因此如果您想处理更多的数据，您就要用更多的时间。我们想提供更高的分析保真度，而不会明显改变获得信息的时间。我们用了