價(jià)格更低，功能更強(qiáng)的示波器

示波器是大多數(shù)電子工程師進(jìn)行試驗(yàn)、信號(hào)評(píng)估、故障測(cè)試和規(guī)格檢查過程中必不可少的設(shè)備。即使是在經(jīng)濟(jì)不景氣的情況下，示波器市場(chǎng)也始終呈現(xiàn)出不斷創(chuàng)新的態(tài)勢(shì)。甚至可以說，這一創(chuàng)新趨勢(shì)也正因?yàn)榇蟓h(huán)境的蕭條顯現(xiàn)的愈發(fā)明顯。

由于經(jīng)費(fèi)大幅削減，購買者們對(duì)高性能、多特性及低價(jià)格產(chǎn)品的需求不斷增加。針對(duì)這一趨勢(shì)，制造商紛紛采取各種措施來滿足客戶需求，其中，最明顯的舉措就是將專業(yè)化和高端儀器的功能與技術(shù)經(jīng)濟(jì)化，推向中低端市場(chǎng)。

中低端示波器添加更多性能
低端示波器價(jià)格通常低于1000歐元，傳統(tǒng)上用于可視化和描述正常電路發(fā)送的信號(hào)，是觀察上升時(shí)間、過沖、脈寬、波形的理想工具。但現(xiàn)在越來越多的人將其應(yīng)用于故障檢修，即檢測(cè)電路是否出現(xiàn)異常和錯(cuò)誤情況。此外，各制造商在近日推出的新產(chǎn)品中也融入了該技術(shù)，為故障檢修應(yīng)用的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

最引人矚目的新性能是彩色顯示器的使用：除了最物美價(jià)廉的示波器外，其他類型的示波器目前都使用高分辨率屏幕。新型的數(shù)碼熒光示波器（DPO）結(jié)合了現(xiàn)代制圖和傳統(tǒng)模擬技術(shù)的雙重優(yōu)點(diǎn)。DPO產(chǎn)品本身歷史并不短，但過去一直限制使用在價(jià)格高昂的頂尖工藝儀器上，現(xiàn)在隨著價(jià)格下降，普通儀器也可以使用。

DPO使用并行處理來持續(xù)實(shí)時(shí)捕獲、顯示、存儲(chǔ)和分析復(fù)雜信號(hào)。使用信號(hào)的三維信息——振幅、振幅的時(shí)間和分布變化——顯示的圖像類似于傳統(tǒng)的模擬存儲(chǔ)范圍，即低頻現(xiàn)象比高頻現(xiàn)象的顯示要暗淡；一個(gè)關(guān)鍵的不同之處在于，DPO能夠?qū)崿F(xiàn)極高的波形捕獲率，同時(shí)讓探測(cè)毛刺、矮脈沖等其他問題更加容易。

捕獲率以每秒千位波形進(jìn)行測(cè)量，允許示波器迅速累積信號(hào)的具體信息。因此即使是泰克（Tektronix）的DPO2000系列儀器也可以實(shí)現(xiàn)一流的測(cè)量和分析輸出速率，并收集出現(xiàn)的有用頻率信息。

放大觀察細(xì)節(jié)
除更高的捕獲率外，示波器制造商也提供性能更佳的存儲(chǔ)、管理和分析工具。此外，記錄長(zhǎng)度的增加能夠允許用戶放大波形以觀察細(xì)節(jié)信息。即使屬于經(jīng)濟(jì)型儀器的安捷倫DS01000系列也能夠提供高達(dá)2萬點(diǎn)的記錄深度。

除放大局部觀察外，工程師用戶現(xiàn)在也可以享有一系列新性能。例如，安捷倫的True Zoom模式允許用戶同時(shí)觀察長(zhǎng)記錄和放大窗口中的細(xì)節(jié)信息。泰克在DPO/MSO2000系列上推出了Wave Inspector可視化工具，能夠搜索出異常情況并對(duì)其加以標(biāo)記。力科的大部分示波器也推出了新工具WaveScan，該工具設(shè)有20多種搜索模式，如頻率、上升時(shí)間、矮脈沖和負(fù)載率等。此外，用戶不僅可以實(shí)現(xiàn)僅用一次捕獲定位異常現(xiàn)象，還能夠長(zhǎng)時(shí)間捕獲某一特定現(xiàn)象。

新技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)同組波形序列記錄和反復(fù)播放，并且為信號(hào)分析增加了新功能，可采用非持續(xù)模式進(jìn)行觀察。安捷倫和泰克稱這種新功能為“序列模式”，力科稱之為“記錄模式”，該模式可以通過變化波形為客戶提供有用信息，此外，用戶可以對(duì)其感興趣波形進(jìn)行分離式觀察。除時(shí)間序列外，也允許工程師用戶在加熱/冷卻電路或變更供應(yīng)電壓的同時(shí)捕獲序列：簡(jiǎn)而言之，用戶可采用該項(xiàng)新技術(shù)更好地觀察并測(cè)量電路對(duì)操作環(huán)境變化做出的反應(yīng)。

嵌入式測(cè)量工具也是性能提升的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，并且在示波器市場(chǎng)上的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟。最新推出的低端示波器能夠瞬時(shí)提供數(shù)十種自動(dòng)化測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量上升時(shí)間、過沖、波形期等。測(cè)量數(shù)據(jù)不僅比傳統(tǒng)游標(biāo)方式測(cè)量更加快速、更加精確，還能允許客戶按普遍標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。例如，用戶能夠?qū)⒎螴EEE參數(shù)衡量基準(zhǔn)的示波器直接用于電路數(shù)據(jù)記錄。

隨著示波器收錄越來越多的數(shù)據(jù)渠道分析并、串行總線，標(biāo)準(zhǔn)化分析也成為了重要考量因素之一。新示波器采用了高級(jí)觸發(fā)選擇和數(shù)據(jù)解碼設(shè)施（甚至以十六進(jìn)制顯示），能夠在很大程度上協(xié)助故障檢修員的工作。高端示波器能夠分析高達(dá)36個(gè)數(shù)字信號(hào)及4個(gè)模擬渠道，在此方面人氣高漲的混合信號(hào)示波器領(lǐng)域擁有領(lǐng)先技術(shù)。

泰克的MSO2000混合信號(hào)示波器系列提供高達(dá)200MHz的帶寬和1GS/s的采樣率，為客戶獻(xiàn)上高級(jí)調(diào)試功能。通過20個(gè)通道，用戶能夠使用單一儀器分析、模擬數(shù)字信號(hào)，并充分利用自動(dòng)串行并行總線分析、FilterVu低通濾波器和泰克的Wave Inspector控制器等功能。MSO/DPO2000系列為用戶提供功能齊全的工具，簡(jiǎn)化并加速嵌入式和混合信號(hào)系統(tǒng)、教育和培訓(xùn)、視頻解決方案、汽車電子等復(fù)雜設(shè)計(jì)的調(diào)試過程。

另一方面，力科MSO Xs-A混合信號(hào)示波器可以提供長(zhǎng)記憶、快速處理、高級(jí)測(cè)量和觸摸屏等功能，用來監(jiān)控各種類別的模擬、數(shù)字和串行數(shù)據(jù)信號(hào)，保證在現(xiàn)象之間維持恰當(dāng)?shù)目偩€流量和時(shí)間掌握。盡管個(gè)頭不大，但這些MSO的處理器可以在不影響記憶長(zhǎng)度和采樣率的前提下，在4個(gè)模擬和18個(gè)數(shù)字渠道的每一個(gè)渠道中處理10Mpts長(zhǎng)記憶。觸摸屏接口簡(jiǎn)單易用，為WaveStream快速觀察模式和WaveScan等功能的使用奠定了基礎(chǔ)。

面具測(cè)試（Mask testing）
很多經(jīng)濟(jì)型示波器在上面描述的基本可視化和測(cè)量性能之外也提供了新的功能。例如，大多數(shù)制造商現(xiàn)在允許客戶將波形與標(biāo)準(zhǔn)面具相比較。憑借面具故障檢測(cè)功能，嵌入力科WaveAce系列能夠讓客戶快速發(fā)現(xiàn)問題，將故障顯示在屏幕上，同時(shí)，還能清晰地列出故障歷史。在生產(chǎn)檢測(cè)應(yīng)用方面，安捷倫近日為5000示波器系列提供的硬件加速面具檢測(cè)解決方案，能夠在3秒時(shí)間內(nèi)提供六西格瑪檢測(cè)置信度。該解決方案的面具檢測(cè)速度高達(dá)每秒約10萬單位，不僅能夠幫助客戶快速獲取信息，同時(shí)還能夠加速設(shè)計(jì)從開發(fā)到生產(chǎn)的流程。極限測(cè)試和電信面具測(cè)試等泰克示波器的精密應(yīng)用都可以通過可選軟件模塊得到支持。

通常情況下，用戶都是通過外部軟件來實(shí)現(xiàn)示波器數(shù)據(jù)的高級(jí)數(shù)學(xué)分析的，但是，如今已有越來越多的經(jīng)濟(jì)型和中端儀器以嵌入式功能提供此種服務(wù)。在高端示波器的分析和數(shù)學(xué)方面，力科一直享有盛譽(yù)，在最新的低價(jià)格產(chǎn)品類別中，力科提供了最為豐富的分析和數(shù)學(xué)功能。WaveAce系列提供加減乘除和快速傅里葉變換（FFT）等5種數(shù)學(xué)功能，其中FFT功能設(shè)有4個(gè)窗口和兩個(gè)不同的垂直標(biāo)尺。

示波器和PC的融合
盡管出現(xiàn)了上述科技進(jìn)步，使用者仍然需要更加詳細(xì)、精準(zhǔn)的離線分析，這通常是在PC上使用專業(yè)化軟件來實(shí)現(xiàn)的。USB已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的RS-232C端口在示波器和計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)，大多數(shù)現(xiàn)代示波器在前面板上提供至少一個(gè)USB主機(jī)端口。有些示波器還提供額外的USB設(shè)備端口，將屏幕軌跡直接發(fā)送至打印機(jī)。

但這樣還無法解決全部問題：配置檢測(cè)儀器、連接PC軟件的過程經(jīng)常讓人頭疼不已。為了解決這個(gè)問題，泰克推出了美國(guó)國(guó)家儀器有限公司（National Instrument）的LabVIEW SignalExpress特別版。作為適用于大多數(shù)示波器的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，該軟件可將儀器無縫式地連接至PC，無須進(jìn)行額外程序設(shè)計(jì)，從而保證工程師用戶能夠快速獲取、分析、記錄測(cè)量結(jié)果。

檢測(cè)儀器使用和電腦計(jì)算的融合也為示波器市場(chǎng)最重要的PC示波器領(lǐng)域帶來了最新產(chǎn)品，這些新產(chǎn)品擁有很高的性價(jià)比，但在使用之前需要將PC連接至測(cè)量裝置。

示波器模塊排列緊湊、節(jié)約空間，這些特征可以算是一個(gè)優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)又會(huì)給PC帶來一定負(fù)面影響。

至于離線數(shù)據(jù)傳輸方面，USB成為信號(hào)和分析之間必不可少的連接。很多PC示波器都使用USB端口實(shí)現(xiàn)模塊互連和模塊與PC的連接實(shí)現(xiàn)緊湊化、模塊化。

安捷倫的U2701A、U2702A USB模塊示波器就是一個(gè)很好的例子，分別提供100MHz和200MHz兩種帶寬。這類儀器記錄長(zhǎng)度高達(dá)32 000點(diǎn)，充分實(shí)現(xiàn)調(diào)試功能，包括標(biāo)準(zhǔn)化高級(jí)觸發(fā)、自動(dòng)化測(cè)量和FFT等數(shù)學(xué)功能。因?yàn)樵搩x器可以方便裝進(jìn)電腦包，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)連接，因此對(duì)實(shí)地檢測(cè)和故障檢測(cè)應(yīng)用尤其有幫助。

此外，安捷倫的模塊包含雙用功能，即示波器可以自我運(yùn)作，也可以與其他模塊合作。該模塊可以添加示波器，提供更多測(cè)量渠道，或與波形發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集模塊、萬用表和開關(guān)矩陣相結(jié)合，在插件盒中搭建一個(gè)完整體系，為系統(tǒng)開發(fā)或檢測(cè)提供完整解決方案。

對(duì)于電子工程師而言，無論是在實(shí)際工程還是生產(chǎn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域，上述示波器都更具有吸引力。因?yàn)榕c實(shí)際儀器相比，大多數(shù)工程師都更習(xí)慣與鍵盤、鼠標(biāo)及屏幕打交道。PC儀器使用的價(jià)值主張會(huì)為這些用戶創(chuàng)造最大的價(jià)值。

無論是擺弄儀器的技師還是PC高手，都能夠從各廠商最新推出的示波器產(chǎn)品中取得可視化、問題探測(cè)、測(cè)量和分析方面的不斷創(chuàng)新與實(shí)際效益。