专用示波器——WFM601系列浅说

老兵1234

    前几天，从本坛购买了一台泰克 WFM601E 示波器，被快递搞丢了标签。几经辗转，终于送到我手中。经过几天的打理，已经恢复功能，能够正常使用。试机时拍了几张照片，展示给有兴趣的坛友，并就专业示波器的话题简单说几句。
    论坛中的朋友们接触最多的是通用示波器，常见的有美国的泰克、惠普，德国的惠美，日本的岩崎、菊水等品牌。其实，各公司还有很多用于不同领域的专业示波器，最能体现公司技术实力。在电视领域里，泰克的测量设备始终处于领先地位。这款 WFM601 系列，就是泰克专业示波器的一个代表。在数字标清时代，几乎是各个电视台的标准装备。
    泰克 WFM601 系列示波器，是用于测量彩色数字分量电视信号的专用设备，广泛用于电视台的演播室、转播车、卫星地面站和设备维修、开发部门。根据不同的需求，开发了系列产品，分别以字母 A、E、I、M 做后缀，以示区别。其中 WFM601 是基本机型，能够显示数字分量信号的波形。 WFM601A 增加了音频测量，用李沙育图形显示立体声伴音信号的相位。WFM601E 增加了眼图功能，可以检测基带 270MB/s 数字信号的传输质量，并可以根据信号的失落状况，换算出电缆的长度。WFM601i 增加了数字信号的测量计算功能，能够对数字兼容性进行观察。WFM601M 除了 WFM601i 的功能外，还有数字分析和列表功能，这对于电视系统现场安装和设备维修都非常重要。
    随着电视高清化的进程，这些标清的设备逐渐退出高端媒体行业。作为维修工具，还是大有用武之地的。
   无论是TEK2445，还是TEK2465B，聚焦上总感到不如某些岩崎的机器那么清晰。其实，不是泰克做不到，实际上好料根本就没往那上面用。看看这些专业机器，就知道什么是高清晰了。防静电黑底示波管，白色波形，清晰的文字显示，还是看图说话吧，很多波形是在通用示波器上永远看不到的：
    测试信号源是泰克的 TSG-422，这是电视系统的专用数字信号源，可以产生多种数字分量格式的标准电视测试信号。左边这台是从坛里新收来的 WFM601E，旁边那台是 WFM601。



100%的彩条信号中的亮度，带700mV标准亮度信号（很准）



分量信号，从左至右：Y信号、B-Y信号、R-Y信号



领带结图形，同时检测3个通道的状态



WFM601开发的重点是彩色信号显示，提供了多种显示格式。
1.标准矢量波形



2.闪电波形



3.箭头波形



4.宝石波形
  宝石波形显示是TEK的专利。依托宝石图形，可以非常方便的将多台摄像机的颜色调整的一致，保证各个机位拍得的图像色彩相同。



眼图。用模拟的图形显示数字信号的技术指标



简单的信号状态报告



信号质量，等效电缆长度。这里信号源与示波器用一条36英寸的视频线连接，等效电缆长度是0米，信号衰耗为0分贝。

ccpoint

这货能不能做普通示波器？

cuison

显示很漂亮[s:89]

iking921

专家！

tugboy

真好，现在同指标数字的得好几万吧？

diodes_1

养眼~~~
楼主强大。。。。

zjinkui

学习了,顶！

内容来自[手机版]

轩尼诗

学习了，够专业～

hb2004

隔行如隔山啊！

hgjdwx

没看到BNC座，普通示波器的功能都具备吗？

老兵1234

hgjdwx:没看到BNC座，普通示波器的功能都具备吗？ (2013-04-16  08:05)

这是专用示波器，一般都是装在机柜上使用，插座都在后面板上。输入信号只能是标准的数字分量格式的电视信号，不能当普通示波器使用。
后面板可以参考这个卖贴：
https://bbs.38hot.net/read-htm-tid-41446.html

老兵1234

tugboy:
真好，现在同指标数字的得好几万吧？

    这台机器原来的价格约8万元，现在新机型的机器都在20万以上了。不但个人买不起，很多小规模的制片公司也望而却步。跟我一起看看TEK最新的产品简报，一饱眼福吧。现在主流的视频示波器，WFM7200和WGM8300。

WFM8300（一体机）



WFM8300（分体机）可以将主机安装在机柜，控制面板和显示器安装在播控台。

WFM7200（一体机）



WFM7200（分体机）



WFM系列的其他产品

bigeblis

高级
那些什么什么图形有什么意思完全看不懂

lxox

好贴，很详细，老兵真是模拟示波器的高手。
看到贴泰克的显示器，回忆起当时在某论坛拆解的泰克CRT。
终于知道泰克显示器的出处了。还是专用的。不错，长见识。

shunzi3

这个不是示波器，这个正确的名称应该叫波形监视器，WFM系列是泰克的波形监视器Waveform Monitor，上面的刻度大都和电视信号参数有关系，显示的图形也是跟视频的标准有关系，建议你最好不要把测试部分的英文翻译成中文，有时候会有歧义，个人见解，标准矢量，闪电，箭头，宝石这几个保持英文原样较好，至于具体细节最好看看TEK的解释。TEK最强的就是示波器和视音频测试设备，只不过进入数字时代之后不如模拟时代那么辉煌了，不知道是TEK的研发团队问题还是资金问题，现在和FLUKE都属于丹纳赫集团旗下，一直希望TEK能在视频方面造出能够全面超越VM700T这种划时代的产品，从技术上讲有难度，但是没有想法就没有动力，也就不会有创新！

shunzi3

VM700这种东东在上个世纪居然想到了触摸而且实现了，确实突破了当时所有关于视频测量的想法，而且平台的架构居然能够延续到数字视频时代不得不佩服当时的主设计师对整个架构的高瞻远瞩以及对视频测量认识的高度，这种高屋建瓴的水平恰恰是TEK公司积淀了半个世纪所必然会爆发的，反观国内的仪器仪表行业有这么久历史的公司往往早已灰飞烟灭，要么固步不前，技术是需要传承和积淀的，有些东东不是靠书本能记载的，个人见解，仅供参考！冷暖自知！

永恒维修

楼主玩的得心应手，楼上分析的非常到位。

老兵1234

谢谢您的关注。
    这些波形的叫法是行业内的约定俗成，不是特意的翻译。查了一下1996年泰克中国电视产品目录（中文版），除宝石图形它的翻译是菱形波形外，领带结图形它烦的是蝴蝶结，其它的差距不大。
    这款机器虽然可以用很多种波形显示信号状况，看上去热热闹闹的。根据我多年的观察，常用的就是分量波形、矢量波形和宝石波形。其它波形除了技术监测时偶尔使用一下，平时很少用到。
    具体选用哪种波形，随技术人员的操作习惯和应用场合的变化有所侧重。
    播出机房用WFM601代替原来的波形监视器TEK1731和矢量示波器TEK1721，监视分量信号的幅度。有时配双机，一台WFM601监测分量信号波形，一台WFM601E监测眼图。机器从安装上机架后几乎从来不关，亮度开得也比较大，很多都把屏幕对应的位置烧黑了。
    演播室和转播车一般将WFM601与TEK1741/1751配合使用。先用WFM601将彩条信号调好，再将所有摄像机对准主景区的拍摄目标，利用宝石图，将各个摄像机的色彩调整一致。实际拍摄中就不在动色彩系统了。技术人员只是很据1741/1751的信号幅度，调整摄像机的光圈，保证信号幅度不超标。
    信号传输部门主要看眼图。

    VM700系统之所以长盛不衰，除了具有比较高的技术指标外，功能模块化设计是起成功的重要保证。TEK还有一些产品，也是基于这种设计思路的。如TG2000视频信号发生器，也是采用模块设计，需要什么功能，就选购什么模块。从模拟时代到数字时代，直到如今的高清时代，都可以从容应对，做到无缝隙过渡。
    国内的仪表工业是从小农经济加手工业的基础上起步的，本来底子就比较薄，又大张旗鼓的破坏了10年。近20几年，因为太穷了，需要解决温饱，需要捞钱，人人都想当那一部分“先富起来的人”，人心浮躁，急功近利。如你所讲，国字号的大公司已经全军覆没。虽然有一些小公司研制、生产了一些型号的低端设备，但苦于资金、人才的不足，只能在低水平上徘徊。另外，即便我们能够设计出高端的产品，但是国内不能制作专用芯片等核心部件，国外对我们是严格封锁的。既不转让技术，也不出口产品。据了解，5G以上的数模转换芯片，美国就严禁出口。这些个问题不解决，我们还能走多远？

forestman

以前泰克的音频测试设备团队出来自己创立了音频测试分析仪的公司，也就是现在业界公认的牛X的audio precision 即 AP公司。

a-150

老兵这次检到宝了，恭喜呀，也为老兵渊博的仪表知识折服！

老兵1234

a-150:老兵这次检到宝了，恭喜呀，也为老兵渊博的仪表知识折服！ (2013-04-16  23:26) 

机器到手后是有故障的，显示信号的幅度不正确，度盘照明灯也不亮。内部有很多黑灰，好像从煤场捡回来的。光打扫卫生就用了2个多小时。

kevinstar888

涨知识了

老兵1234

这是一台简易的视频波形/矢量监视器，能够将输入的视频信号以二维波形和平面矢量图的形式显示在普通电视监视器上。
一般电视系统用的监视设备都是专用设备，没有通用示波器必备的输入信号幅度选择和扫描时间控制功能，对输入信号也有比较严格的要求——必须是标准的电视信号，并且信号幅度也仅仅在1伏左右。所以，不能当做普通示波器使用。

老兵1234

回21楼 tjsheep网友
WVR500是一台简易的视频波形/矢量监视器，能够将输入的视频信号以二维波形和平面矢量图的形式显示在普通电视监视器上。
一般电视系统用的监视设备都是专用设备，没有通用示波器必备的输入信号幅度选择和扫描时间控制功能，对输入信号也有比较严格的要求——必须是标准的电视信号，并且信号幅度也仅仅在1伏左右。所以，不能当做普通示波器使用。简易的WVR500更不行。

小菜青虫

老兵1234:    谢谢您的关注。
    这些波形的叫法是行业内的约定俗成，不是特意的翻译。查了一下1996年泰克中国电视产品目录（中文版），除宝石图形它的翻译是菱形波形外，领带结图形它烦的是蝴蝶结，其它的差距不大。
    这 .. (2013-04-16  17:39)

    精辟！将国内外的情况分析得很透彻……

老兵不仅技术一流，而且很有远见。在下佩服之至！
[s:31]

huzhengchun

我看力科的就不一定比泰克差。

赵工电修

长知识了，谢谢老兵师傅的科普。

老兵1234

bugplus 发表于 2013-5-11 14:47
不太明白一个问题：
现在芯片技术越来越高级，数字处理芯片越来越强；
为什么模拟示波器能做到的，数字示 ...

    模拟和数字两种示波器的根本区别在于对信号的处理方式不同。
    模拟示波器是用电子束当笔，按照输入信号的振幅大小和时间顺序，直接在屏幕上画曲线。为了使波形能够稳定的显示，必须将输入信号在时间上进行分割，使波形正好显示一屏。显示完一屏后，从头再来，再重复放下一屏。周而复始，屏幕上就可以看到信号性状的图像了。也就是说，信号从输入到输出，仅仅在机器里“通过”了一下，其中除了信号幅度，不允许有任何的变化。改变信号幅度，是为了在一个有限尺寸的屏幕上，看到幅度从几毫伏到数百伏的信号。


    数字示波器就完全不同了，它显示信号的波形是采用“描点儿”的方式完成的。对于输入信号，首先进行抽点（取样）。为了使描出来的波形“更像”原来的信号波形，取的“点”要足够的多。对于周期波形，一个周期是360度，如果隔一度取一个点，一个周期取360个点，将这些个点连起来，可以近似得到与输入信号“近似”的波形。可以试一下，在一个完整的正弦波上取360个点，然后把这些个点用短线连起来，得出来的图形与真正的正弦波差距还是蛮大的。

    数字示波器每秒钟取点的速度称为取样率，对于取样率为360MB/s的机器，按照每个波形取360个点计算，能够显示与输入信号“近似”波形的频率是多少呢？360000000÷360=1000000Hz=1MHz。

    1兆？没搞错？真的没搞错。

    要提高显示波形的真实度，就要增加取样速率。例如，要比较真实的显示频率为5.5MHz动态的视频信号，采样率可能至少要3.5GB/s。这也是专用示波器价格高企的重要原因。所以，显示的效果要达到模拟机的水平，不是技术做不到，是money做不到。

    为了“少花钱，多办事”，采取对每个波形减少取样数量的方法，直接结果就真的成了“照猫画虎”，甚至“面目全非”了。为了偏差尽量小，对周期信号，采取重复取样，再叠加的的办法，或者人为增加一些过渡的伪取样点，或者将多次取样搞个平均值，代替实际的信号波形。“以次充好，以假乱真”这两个成语来形容数字示波器的显示效果最恰当不过了。

    虽然现在芯片制造技术越来越高超，数字处理芯片功能越来越强大，但是受生产成本的影响，平民化的路还远着呢。

kixz

他看起來真的很清晰