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TEKTRONIX 3系列混合域示波器MDO32和MDO34
时间: 2025-11-20浏览次数：
TEKTRONIX 3系列混合域示波器MDO32和MDO34
TEKTRONIX 3系列混合域示波器MDO32和MDO34
概述与适用范围
泰克 3 系列混合域示波器（MDO32 为 2 通道、MDO34 为 4 通道）的规格说明与性能验证手册，核心覆盖硬件参数（模拟带宽 100MHz-1GHz、采样率最高 5GS/s、16 路数字通道可选）、多域功能（示波器 + 频谱分析仪 + 任意函数发生器 + 数字电压表）、性能验证流程（输入阻抗、直流平衡、模拟带宽等 20 + 项测试）三大模块，明确关键指标范围（如最大输入电压 300VRMS、显示平均噪声水平≤-109dBm/Hz），并提供标准化测试步骤（含所需设备清单、接线图、数据记录表），同时强调安全规范（CAT II 安装类别、接地要求），为仪器校准、故障排查及合规性验证提供完整技术指导。
型号差异与核心参数
型号特性 MDO32（2 通道） MDO34（4 通道） 备注
模拟带宽 100MHz-1GHz 100MHz-1GHz 1GHz 型号采样率 5GS/s，其余 2.5GS/s
数字通道 16 路（3-MSO 选件） 16 路（3-MSO 选件） 输入电容 8pF、最小信号摆幅 500mVpp
频谱分析 9kHz-1GHz（标配）/3GHz（3-SA3 选件） 9kHz-1GHz（标配）/3GHz（3-SA3 选件） 显示平均噪声水平≤-109dBm/Hz
AFG 功能 1 路（3-AFG 选件） 1 路（3-AFG 选件） 输出波形含正弦 / 方波 / 脉冲等 13 种
尺寸重量 370×252×148.6mm，5.26kg（1GHz） 370×252×148.6mm，5.31kg（1GHz） 右侧及后部需 50.8mm 散热空间
核心硬件规格详解
1. 模拟通道关键参数
参数类别 规格范围 备注
带宽 100MHz/200MHz/350MHz/500MHz/1GHz 1mV/div 档位下 1GHz 型号带宽降为 150MHz
采样率 1-5GS/s 1-2 通道激活时最高 5GS/s，3-4 通道时最高 2.5GS/s
输入阻抗 1MΩ（±1%）或 50Ω（±1%） 1MΩ 输入电容 13pF±2pF
最大输入电压 1MΩ：300VRMS（CAT II）；50Ω：5VRMS（峰≤±20V） 1MΩ 在 450MHz 以上降为 5VRMS
直流增益精度 ±1.5%（5mV/div 及以上）、±2.0%（2mV/div）、±2.5%（1mV/div） 30℃以上每℃额外降 0.1%
2. 数字通道（3-MSO 选件）参数
参数 规格
通道数量 16 路（D0-D15）
输入电阻 101kΩ（典型值）
输入电容 8pF（典型值）
阈值范围 -15V~+25V
阈值精度 ±[130mV + 3%× 阈值设置]（需执行 SPC）
最小可检测脉冲 2.0ns（需 P6316 探头）
通道间 skew 500ps（典型值）
3. 频谱分析仪参数
参数 规格
频率范围 9kHz-1GHz（标配）；9kHz-3GHz（3-SA3 选件）
分辨率带宽（RBW） 20Hz-150MHz（1-2-3-5 序列调节）
显示平均噪声水平（DANL） 9kHz-50kHz：≤-109dBm/Hz；5MHz-2GHz：≤-136dBm/Hz
杂散响应 2 次谐波≤-55dBc；3 次谐波≤-53dBc
相位噪声（1GHz CW） 10kHz 偏移：≤-81dBc/Hz；1MHz 偏移：≤-118dBc/Hz
4. 任意函数发生器（3-AFG 选件）参数
参数 规格
输出波形 正弦 / 方波 / 脉冲 / 斜坡等 13 种
频率范围 正弦波 0.1Hz-50MHz；方波 0.1Hz-25MHz
幅度范围 50Ω 负载：10mVpp-2.5Vpp；高阻负载：20mVpp-5Vpp
直流偏移 ±1.25V（50Ω）；±2.5V（高阻）
上升 / 下降时间 5ns（10%-90%，方波）
失真度 正弦波≤1%（50Ω，1kHz）
性能验证流程
1. 验证前提条件
仪器需在18℃-28℃ 环境中预热至少 10 分钟；
执行信号路径补偿（SPC）（路径：Utility→Calibration→Run SPC），温度变化超 5℃需重新执行；
示波器与测试设备需连接至同一交流电源回路（避免接地偏移导致误差）。
2. 核心测试项与步骤（示例）
测试项目 测试设备 关键步骤 合格标准
输入阻抗（1MΩ/50Ω） DC 电压源、阻抗测量仪 1. 连接电压源至通道 1；2. 设垂直档位 10mV/div/100mV/div；3. 测量阻抗值 1MΩ：990kΩ-1.01MΩ；50Ω：49.5Ω-50.5Ω
直流平衡 50Ω 终端负载 1. 通道接 50Ω 终端；2. 设垂直档位 1mV/div-1V/div；3. 测量均值换算为 divisions 1mV/div（50Ω）：±0.5div；2mV/div 及以上：±0.2div
模拟带宽 正弦波发生器 1. 输入 10MHz 信号（8div 幅度）；2. 调节至最大带宽频率；3. 计算增益（Vbw-pp/Vin-pp） 增益≥0.707（-3dB 点）
随机噪声 无（内部噪声） 1. 断开所有输入；2. 设 50Ω 终端、全带宽；3. 测量 AC RMS 噪声 100mV/div 档位：1GHz 型号≤3.1mV；100MHz 型号≤2.85mV
数字阈值精度 DC 电压源、P6316 探头 1. 连接探头至电压源；2. 设阈值 0V/4V；3. 记录 Vs-（高→低）与 Vs+（低→高） 0V：±0.1V；4V：3.78V-4.22V
3. 测试设备清单（表 3）
设备名称 最低要求 示例型号
DC 电压源 3mV-100V，±0.1% 精度 Fluke 9500B（配 9530 模块）
正弦波发生器 9kHz-3GHz，±4% 幅度精度 Anritsu MG3690C
功率计 + 传感器 -30dBm-+10dBm Rhode & Schwarz NRX（配 NRP-Z98）
频率计数器 0.1Hz-50MHz，5ppm 精度 Tektronix FCA3000
数字万用表（DMM） DC±0.1%、AC RMS±0.2% Tektronix DMM4040
安全与维护
1. 安全规范
接地要求：必须使用 3 脚电源 cord，接地导体需可靠连接大地，禁止断开接地；
输入限制：1MΩ 通道最大 300VRMS（CAT II），50Ω 通道最大 5VRMS，超压可能损坏终端电阻；
操作禁忌：禁止带电插拔探头 / 线缆，禁止在潮湿（>90% RH）、爆炸环境使用，仪器盖板移除后禁止操作。
2. 维护与校准
固件升级：1. 官网下载 firmware.img 至 USB；2. 示波器关机插 USB；3. 开机自动升级（禁止断电）；
校准周期：建议 1 年，参考频率误差累积 ±10ppm / 年（含老化、温度影响）；
自检与诊断：路径：Utility→Self Test，失败则进入扩展诊断，可按 MENU OFF 退出（故障不影响测量时可临时使用）。
关键问题
问题 1：3 系列 MDO 的模拟带宽与垂直档位相关，1GHz 型号在不同垂直档位下的实际带宽是多少？如何通过性能验证确认带宽是否合格？
答案：
一、1GHz 型号不同垂直档位的实际带宽
1GHz 型号的模拟带宽随垂直档位降低而衰减，具体对应关系如下：
垂直档位（Volts/Div） 50Ω 输入带宽 1MΩ 输入带宽（典型值）
10mV/div - 1V/div DC - 1.0GHz DC - 1.0GHz
5mV/div - 9.98mV/div DC - 500MHz DC - 500MHz
2mV/div - 4.98mV/div DC - 350MHz DC - 350MHz
1mV/div - 1.99mV/div DC - 150MHz DC - 150MHz
二、带宽性能验证步骤（以 50Ω 输入为例）
设备连接：将正弦波发生器（如 Fluke 9500B）通过 50Ω 同轴电缆连接至示波器通道 1，发生器输出阻抗设为 50Ω；
示波器设置：
按 Default Setup 重置；
设 Acquisition Mode 为 Sample；
添加工峰值测量（Measure→Amplitude→Peak-to-Peak→Add）；
通道 1 设置：Termination=50Ω，Vertical Scale = 对应测试档位（如 1mV/div）；
信号输入：发生器输出 10MHz 正弦波，调节幅度使屏幕显示 8div（如 1mV/div 档位时输出 8mVpp），记录此时峰值（Vin-pp）；
带宽测试：调节发生器频率至该档位对应的最大带宽（如 1mV/div 对应 150MHz），记录此时峰值（Vbw-pp）；
合格判定：计算增益 = Vbw-pp/Vin-pp，若增益≥0.707（-3dB 点），则带宽合格。
问题 2：3 系列 MDO 的数字通道（3-MSO 选件）阈值精度如何测试？测试中需注意哪些关键操作细节？
答案：
一、数字通道阈值精度测试步骤
设备准备：DC 电压源（如 Fluke 9500B）、P6316 数字探头、BNC-to-0.1 英寸引脚适配器；
探头连接：P6316 探头 Group 1 连接至电压源，适配器用于匹配接口；
示波器设置：
按 Default Setup 重置；
激活数字通道（D15-D0 按钮→Turn All On）；
设数字通道阈值（如 0V 或 4V）：D15-D0 菜单→Thresholds→输入目标值；
触发设置：Trigger→Source = 目标数字通道（如 D0），Slope=Rising/Falling；
阈值测量（以 0V 阈值为例）：
Vs-（高→低切换电压）：电压源设 - 400mV，逐步 + 20mV 直至通道显示稳定低电平（蓝色），记录此时电压为 Vs-；
Vs+（低→高切换电压）：电压源设 + 400mV，逐步 - 20mV 直至通道显示稳定高电平（绿色），记录此时电压为 Vs+；
计算平均阈值：VSAvg=(Vs-+Vs+)/2；
合格判定：0V 阈值需满足 **-0.1V≤VSAvg≤0.1V**，4V 阈值需满足3.78V≤VSAvg≤4.22V。
二、关键操作细节
探头接地：P6316 探头的 8 路接地需全部连接至用户接地，避免接地不良导致阈值偏移；
电压步进：每次调节电压后需等待 3 秒，确保通道状态稳定后再记录，避免瞬态干扰；
触发斜率切换：测量 Vs - 时用 Rising 斜率，测量 Vs + 时用 Falling 斜率，确保触发点与电平切换一致；
多通道测试：每测试完一个通道（如 D0），需将其 Display 设为 Off，再激活下一个通道（如 D1），避免通道间干扰。
问题 3：3 系列 MDO 的频谱分析仪功能中，显示平均噪声水平（DANL）如何测试？不同频率范围的 DANL 合格标准是什么？
答案：
一、DANL 测试步骤（无输入信号，仅需 50Ω 终端）
设备连接：示波器 RF 输入接 50Ω 馈通终端，无外部信号输入；
示波器设置：
按 Default Setup 重置；
激活 RF 通道（RF 按钮→On）；
设 Trace 模式：RF 菜单→Traces→Average=On，Normal=Off；
检测模式：Detection Method→Manual→Average；
参考电平：Vertical Settings→Ref Level=-15dBm；
频率范围设置与测量：
9kHz-50kHz：Horizontal→Start=9kHz，Stop=50kHz，移动 Marker（Multipurpose 旋钮 a）至噪声最高处，记录 DANL 值；
50kHz-5MHz：Start=50kHz，Stop=5MHz，Center=2.525MHz，记录噪声最高值；
5MHz-2GHz（3-SA3 选件）：Start=5MHz，Stop=2GHz，Center=1GHz，Span=10MHz，记录噪声最高值；
2GHz-3GHz（3-SA3 选件）：Start=2GHz，Stop=3GHz，Center=2.5GHz，Span=10MHz，记录噪声最高值；
数据处理：忽略高于噪声水平的杂散信号（参考 “残杂响应” 规格），仅记录噪声基底值。
二、不同频率范围的 DANL 合格标准
频率范围 标配（无 3-SA3） 3-SA3 选件 典型值（优于标准）
9kHz-50kHz ≤-109dBm/Hz ≤-109dBm/Hz ≤-113dBm/Hz
50kHz-5MHz ≤-126dBm/Hz ≤-126dBm/Hz ≤-130dBm/Hz
5MHz-1GHz ≤-136dBm/Hz ≤-136dBm/Hz ≤-140dBm/Hz
1GHz-2GHz - ≤-136dBm/Hz ≤-140dBm/Hz
2GHz-3GHz - ≤-126dBm/Hz ≤-130dBm/Hz
三、测试注意事项
终端匹配：必须使用 50Ω 终端，否则会因阻抗不匹配导致噪声测量偏高；
杂散排除：若某频率点出现明显高于基底的杂散（如 1.25GHz、2.5GHz 处），需记录杂散两侧的噪声值，而非杂散本身；
平均时间：低频率范围（如 9kHz-50kHz）需等待 60 秒，确保平均 trace 稳定后再读数。
