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BK2560B数字存储混合信号示波器采用10位垂直分辨率ADC的详细资料

BK2560B数字存储混合信号示波器采用10位垂直分辨率ADC，在现代电子测试领域，混合信号示波器（MSO）因能同步捕获模拟与数字信号，成为复杂统调试的核心工具。BK2560B数字存储混合信号示波器凭借4路模拟通道+16路数字通道的混合配置、100MHz-350MHz带宽覆盖及200Mpts超大存储深度，可精准应对汽车电子、工业控制、物联网等场景的多信号测试需求。该仪器还集成50MHz内置波形发生器、功率分析工具与博德图功能，无需额外搭建测试系统即可完成“激励-采集-分析”全流程。本文将从核心性能、功能优势、测试原理三方面展开，全面解读BK2560B数字存储混合信号示波器的技术价值，为用户提供精准应用参考。

BK2560B数字存储混合信号示波器包含6个机型，分为DSO（2565B/2567B/2569B）与MSO（2565B-MSO/2567B-MSO/2569B-MSO）两类，核心差异在于MSO机型标配16路数字通道（D0-D15），DSO机型可通过选购许可证升级。带宽覆盖100MHz（2565B系列）、200MHz（2567B系列）、350MHz（2569B系列），所有机型均配备4路高保真模拟通道，采样率达2GSa/s（交错模式）与1GSa/s（非交错模式）——例如350MHz带宽的2569B-MSO机型，2GSa/s采样率可在1ns时间间隔内采集2个数据点，精准还原350MHz正弦波（周期约2.86ns）的幅度变化与相位特征，避免高频信号失真。存储深度方面，仪器支持200Mpts/通道（交错模式）、100Mpts/通道（非交错模式），可长时间捕获连续信号，如记录1秒内的CAN总线数据（每秒传输1000帧数据，200Mpts存储深度可完整保存所有帧时序与信号细节）。

混合信号捕获能力是BK2560B数字存储混合信号示波器的核心竞争力。16路数字通道采样率达500MSa/s，存储深度50Mpts/通道，支持TTL、CMOS、LVCMOS3.3等多种逻辑电平标准，可与模拟通道同步采集——例如测试嵌入式系统时，4路模拟通道捕获传感器模拟输出（如温度、压力信号），16路数字通道采集MCU的GPIO控制信号与串行总线（SPI/I2C）数据，两者时间轴同步误差小于100ps，用户可直观观察“模拟信号变化与数字控制指令的关联性”，快速定位“控制指令延迟导致的传感器数据异常”等问题。数字通道还支持3.3ns最小脉冲检测，可捕获数字电路中的瞬态毛刺（如SPI总线的误码信号），配合模拟通道的峰值检测模式（1ns毛刺捕获），实现混合信号场景下的瞬态异常全覆盖。此外，仪器支持模拟与数字通道的关联触发，如“当模拟通道CH1电压超过5V时，触发数字通道D0-D3的数据采集”，精准联动捕获跨类型信号。

功能配置上，BK2560B数字存储混合信号示波器集成多项专项测试工具，覆盖多领域需求。内置50MHz DDS波形发生器（所有机型标配），可输出正弦波、方波、脉冲波、噪声及任意波形，振幅范围±3V（高阻负载），支持AM/FM/PM/PWM等调制功能——例如测试放大器电路时，波形发生器输出1kHz正弦波作为输入激励，示波器同步捕获输出端信号，直接分析放大器的增益（Vout/Vin）与谐波失真（THD），无需额外配置函数发生器。功率分析工具可评估电源设备的11项核心参数，包括功率质量、浪涌电流、开关损耗、输出纹波等，适用于开关电源、电机驱动等电力电子测试；例如测试开关电源的开关损耗时，仪器同步采集MOSFET的电压（Vds）与电流（Id）信号，通过积分计算开关过程中的能量损耗（E=∫U×I dt），精度达±3%（典型值）。博德图功能则通过内置波形发生器与示波器协同，自动扫描10Hz-120MHz频率范围，绘制幅度-频率、相位-频率曲线，快速分析滤波器、放大器的频率响应特性，无需手动调整激励频率。

操作与显示设计上，BK2560B数字存储混合信号示波器以“高效交互”为核心。10.1英寸电容式触控屏（分辨率1024×600）支持手势操作（如双指缩放波形、单指平移时间轴），用户可直接触摸屏幕调整波形位置、放大特定区域（如将1μs时间段放大至全屏查看上升沿细节），操作流畅度媲美智能设备；屏幕支持多窗口显示，可同时呈现模拟波形、数字时序图、FFT频谱与解码表格，无需频繁切换界面。前面板配备实体快捷键（如“触发设置”“解码功能”“功率分析”），配合旋转旋钮与数字键盘，支持参数快速输入（如直接输入时基10ns/格）与精细微调（如将触发电平调整至0.5V），兼顾触控便捷性与专业操作精度。接口方面，仪器标配LAN、USBTMC兼容USB设备端口及双USB主机端口，LAN接口支持远程控制与固件升级，USB主机端口可连接U盘保存波形数据（.csv/.txt格式）与屏幕截图（.bmp格式），适配自动化测试与数据离线分析需求。

测试原理

BK2560B数字存储混合信号示波器的测试原理基于“模拟信号采集-数字信号捕获-协同信号处理-显示分析”的核心流程，分为模拟前端、数字采集单元、信号处理模块、显示控制四大关键环节。

模拟前端负责处理4路模拟输入信号，是保障模拟信号保真度的核心。首先通过可编程衰减器/放大器将输入信号幅度调整至ADC（模数转换器）的适配范围（±5V）——若输入信号为高幅度（如220V交流），衰减器按100:1比例缩小；若为微弱信号（如10mV传感器输出），放大器则将信号放大500倍，确保信号在ADC的最佳采样区间内，避免过载或量化误差。同时，模拟前端配备AC/DC/GND耦合开关与带宽限制滤波器（20MHz/200MHz/全带宽）：AC耦合通过隔直电容阻断直流分量，仅保留交流信号（适用于观测交流波动，如音频信号）；DC耦合保留直流与交流分量（适用于测量含直流偏置的信号，如运算放大器输出的5V直流+1V交流信号）；带宽限制滤波器可滤除高频噪声，如测试音频信号时启用20MHz滤波，排除射频干扰。此外，模拟前端采用低噪声运算放大器，输入噪声电压密度小于3nV/√Hz（典型值），确保微弱信号采集时噪声不会掩盖有用信息。

数字采集单元包含模拟ADC与数字采样电路，实现“模拟信号数字化+数字信号捕获”的双重功能。模拟通道采用10位垂直分辨率的高速ADC（部分模式下支持8位），在2GSa/s采样率下每秒完成2×10^9次模数转换，将模拟信号转换为数字数据；10位分辨率可将信号幅度划分为1024个等级，相比传统8位示波器（256个等级），能更精准还原信号的细微幅度变化（如100mV级纹波）。数字通道则通过16路并行采样电路，以500MSa/s采样率捕获数字电平（高/低），并将其转换为二进制数据（0/1）；采样电路内置边缘检测算法，可自动识别电平跳变（上升沿/下降沿），标记数字时序的关键节点。为实现模拟与数字信号的时间同步，单元内置10MHz高稳定度参考时钟，确保模拟ADC与数字采样电路的采样时间间隔误差小于100ps，避免跨通道信号的时序偏移——例如模拟通道捕获100MHz正弦波，数字通道同步采集SPI时钟信号，两者时间轴偏差可忽略不计，精准分析“时钟上升沿与模拟信号峰值的时序关系”。

信号处理模块是实现复杂分析功能的核心，由高速DSP（数字信号处理器）与FPGA（现场可编程门阵列）协同工作。首先对采集的模拟与数字数据进行预处理：模拟数据通过Sin(x)/x插值算法补充采样点细节，如将2GSa/s采样的350MHz正弦波数据插值为4GSa/s等效采样率，提升波形平滑度；数字数据则通过去抖算法过滤噪声干扰，确保电平识别的准确性（如排除1ns以下的虚假毛刺）。随后，模块执行多样化分析任务：一是自动测量，计算电压（Vpp、Vrms、Vmax等）、时间（频率、周期、上升时间等）、相位（两通道相位差）等50+项参数，测量精度达±1%（典型值）；二是FFT分析，将时域信号转换为频域频谱，识别频率成分与谐波分布，支持2kpts-2Mpts的FFT长度与多种窗口模式（矩形、汉宁、布莱克曼等）；三是串行总线解码，解析I2C/SPI/UART/CAN/LIN等协议数据，提取数据帧与错误信息（如CAN总线的CRC错误），并以表格形式呈现；四是功率分析，通过同步采集的电压与电流信号计算功率参数（如有功功率、功率因数），评估电源设备性能。此外，模块支持模拟与数字信号的关联分析，如“当数字通道D0出现上升沿时，触发模拟通道CH1的波形存储”，实现跨类型信号的联动分析。

显示控制环节将处理后的信号数据转换为可视化波形，是用户交互的核心。根据用户设置的垂直灵敏度（如100mV/格）、水平时基（如1ns/格），将模拟数据映射到屏幕的垂直幅度轴与水平时间轴，形成连续波形；数字数据则以时序图形式呈现，高电平显示为高电平线，低电平显示为低电平线，跳变沿标注时间点。同时，显示模块叠加测量结果（如Vpp=2V、频率=10MHz）、解码表格、触发条件等信息，用户可直观读取关键参数；支持波形冻结、局部放大与历史帧回放（最多90000帧），便于仔细观察瞬态信号（如10ns毛刺）与分析信号时序变化趋势。例如捕获到电源电压跌落异常时，用户可冻结波形，放大跌落区间查看细节，并通过历史回放功能回溯异常发生前的信号变化，还原故障产生过程。

BK2560B数字存储混合信号示波器凭借混合信号捕获能力、丰富的专项分析工具与便捷的操作设计，成为复杂电子系统测试的高效解决方案。其100MHz-350MHz带宽与2GSa/s采样率适配从低频到高频的信号测试，16路数字通道与内置波形发生器简化测试系统搭建，功率分析、博德图等工具则覆盖电力电子、射频等专项测试需求，无论是汽车电子的CAN总线调试、工业控制的传感器信号分析，还是新能源设备的功率参数测量，均能提供可靠支撑。

BK2560B数字存储混合信号示波器

随着电子系统向多信号融合、高频化、高功率密度发展，对混合信号示波器的性能要求将持续提升。BK2560B数字存储混合信号示波器通过可升级固件设计，可新增CAN FD、FlexRay、MIL-STD-1553B等协议解码功能，拓展存储深度至400Mpts/通道，适配未来更复杂的测试场景。对于追求“一机多能”“精准高效”的用户而言，该仪器无疑是兼顾性能与实用性的优质选择，将为电子测试工作的智能化、高效化提供有力保障，助力研发调试与生产测试效率提升。