現(xiàn)代數(shù)字示波器的發(fā)展及應用

現(xiàn)代數(shù)字示波器的發(fā)展及應用

數(shù)字示波器自上個世紀七十年代誕生以來，其應用越來越廣泛，已成為測試工程師必備的工具之一。隨著近幾年來電子技術取得突破性的發(fā)展，全世界數(shù)字示波器市場進一步擴大，而作為在世界經(jīng)濟發(fā)展中扮演重要角色的中國，飛速發(fā)展的電子產(chǎn)業(yè)也催生了更龐大的數(shù)字示波器需求市場。

面對如此龐大的市場，世界以及中國本土示波器制造商一方面增強中國市場的進軍力度，另一方面也緊貼市場的需求，最大程度的滿足用戶的實際使用需求。RIGOL（北京普源精電科技發(fā)展有限公司）總經(jīng)理李維森指出：目前新的技術應用越來越多，測試要求也越來越高，誰能不斷滿足用戶不斷變化的測試需求，誰就能贏得市場。

不斷滿足行業(yè)應用新標準

一些業(yè)內(nèi)主要廠商，例如微軟，Intel，三星或者西門子等等，他們在實現(xiàn)各自的遠景目標過程中都會借助很多的行業(yè)新標準。就拿PC來說，一個PC內(nèi)所含的新標準不下二十種。作為測試平臺的提供者，為PC行業(yè)的用戶提供測試方案時，就必須考慮這二十多種新的行業(yè)標準并根據(jù)這些標準為PC行業(yè)的用戶分別提供測試軟件和解決方案。在今后的通信和娛樂消費電子行業(yè)，特別是電源設計領域，新的應用和標準不斷涌現(xiàn)，電子設計工程師在技術開發(fā)的過程中每天都要面臨著這些新技術所帶來的挑戰(zhàn)。示波器制造企業(yè)就需要針對這些新的標準推出自己的解決方案和工具，從而幫助用戶基于這些新的技術開發(fā)出新的產(chǎn)品，而這些產(chǎn)品最終能夠促進整個電子行業(yè)的發(fā)展。

在與國外測試測量巨頭的博弈中，示波器領域，中國企業(yè)已取得非常大的突破。RIGOL公司作為中國儀器界崛起的生力軍，繼DS5000系列數(shù)字示波器創(chuàng)下銷售佳績，獲得專業(yè)人士好評之后，于2006年初又投下一顆重磅炸彈，推出一款性能卓著的緊湊型數(shù)字存儲示波器――DS1000系列。DS1000系列在性能上不僅全面超過國外同類產(chǎn)品，打破了在這個領域國外產(chǎn)品一統(tǒng)天下的局面，同時又在原DS5000系列產(chǎn)品上大膽創(chuàng)新，使DS1000系列成為為數(shù)不多體積小巧、功能強大、性能卓越的低端數(shù)字示波器，彌補了國內(nèi)空白。

在很多生產(chǎn)領域，數(shù)字產(chǎn)品離不開模擬產(chǎn)品的配合，各種新型應用對模擬產(chǎn)品提出了新要求，同時也影響著模擬產(chǎn)品的發(fā)展方向。以目前市場熱點3G手機為例，其實數(shù)字算法問題早已解決，但電源待機時間、聲音效果、背光等還不能滿足用戶的需求，而這些都屬于模擬技術的范疇。

此外，信號傳輸在現(xiàn)代工程中是很重要的一個技術環(huán)節(jié)，通常使用多芯電纜將模擬信號和數(shù)字信號獨立多線傳輸。但在信號傳輸中，數(shù)字信號將對模擬信號產(chǎn)生干擾，目前采用的解決方法是可以設計這樣一個系統(tǒng)：利用單片機來實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號在單線中的混合傳輸。而這其中的測試和調試就要求示波器必須能構對數(shù)字信號和模擬信號同時進行分析和顯示。使用DS1000示波器可以同時采集16路輸入DAC（數(shù)模轉換器）的數(shù)字信號和兩路輸出的模擬信號。這一性能給數(shù)字模擬混合信號的開發(fā)、測量和調試帶來了極大的方便。

李維森表示，RIGOL近幾年中之所以能夠快速增長，其中的一個重要原因就是利用強大的本土優(yōu)勢，能很好地應對來自客戶和整個行業(yè)的一系列新標準，結果就是用戶能夠更快更好地完成他們的工作。

功能集成趨勢明顯

有關專家指出，在今后幾年中，高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)的設計和開發(fā)還將面臨著一個非常重要的發(fā)展趨勢，這就是不論是開發(fā)未來的手機、計算機系統(tǒng)還是高速通信系統(tǒng)，用戶會越來傾向于同時使用一臺示波器和一臺頻譜分析儀，來同時從不同的角度全方位地捕獲和分析系統(tǒng)中的信號，從而解決來源于不同角度的問題。今后市場的發(fā)展讓示波器需要面對更多的應用，因此示波器的多功能集成對于測試供應商來說更為重要。所以企業(yè)在開發(fā)測試平臺時不僅要提供多功能硬件平臺，同時也通過提供合理的應用軟件來豐富測試平臺，能夠去面對各種復雜的測試任務。

目前國內(nèi)外示波器制造商都在向這個方向發(fā)展。RIGOL新近推出的DS1000系列數(shù)字示波器具有相當卓越的性能指標和眾多強大的功能。DS1000系列是目前市場上唯一包含了邏輯分析模塊的低端數(shù)字示波器，不僅如此它還具備豐富的觸發(fā)功能和獨一無二的可調觸發(fā)靈敏度，用戶可用一臺示波器同時觀測模擬和數(shù)字信號，并可以在各種復雜信號中穩(wěn)定觸發(fā)；顯示器采用16位彩色TFT液晶顯示系統(tǒng)，使波形顯示更加清晰；DS1000 存儲深度最大可達1M，正常模式也可達到512K。

除了以上創(chuàng)新功能外，DS1000還具有諸如模擬顯示、數(shù)字濾波器、波形錄制、波形亮度調節(jié)、USB HOST功能，并支持U盤和USB接口打印機，滿足客戶多方面的操作需求。使用戶在測試過程中，真正達到一次多測量的功能需求。

專家強調，電子新技術的發(fā)展，使得工程師的測試工作越來越繁瑣，也使得他們的任務越來越重，很明顯這些工程師更趨向于能夠一次可以實現(xiàn)多測試功能，節(jié)省工作時間，提高工作效率的數(shù)字示波器。

在多功能的應用中，觸發(fā)功能顯得非常重要，示波器觸發(fā)決定了利用示波器能夠捕獲、觀看和測量的信號。觸發(fā)系統(tǒng)的技術指標體現(xiàn)了一個簡單的問題：在頻率范圍頂部附近捕獲信號時，對信號振幅的要求則是觸發(fā)靈敏度與模擬采樣帶寬相匹配。

在工程師的日常工作中，經(jīng)常要觀察一些特殊信號的變化過程，但是之前所使用的示波器只具有上升或下降沿觸發(fā)的功能，并且只針對單個信號。DS1000系列示波器的觸發(fā)方式有一種就是上升&下降沿觸發(fā)，解決了這個難題。斜率觸發(fā)是根據(jù)信號的上升/下降時間的快慢來判斷觸發(fā)，相比邊沿觸發(fā)更加靈活和準確。而DS1000系列示波器的觸發(fā)功能中，交替觸發(fā)功能顯示出了明顯的優(yōu)勢。交替觸發(fā)功能是模擬示波器的功能在數(shù)字示波器中的重現(xiàn)，這一功能保證了即使是兩個非同步信號，也能夠同時穩(wěn)定的觸發(fā)，大大提高了工作效率。

趨于美觀、更具移動性

當一個行業(yè)以及產(chǎn)品發(fā)展到極度成熟的時候，實用性與藝術性都會同時體現(xiàn)出來。當代數(shù)字示波器除了追求強大的功能以外，外觀精美、款式小巧，便于移動也成為發(fā)展的一個趨勢。

具有強大功能的DS1000系列最直觀的特點就是它的超薄設計和精巧外觀。多年來，示波器制造商一直遵循CRT領域的設計規(guī)則，示波器在體積方面要能夠適應深CRT和相關電子器件。這導致其包裝很大、通常也很笨重，很難移動或很難安放在工程師的工作臺上。而DS1000系列緊湊的內(nèi)部結構使得其厚度僅僅只有154mm，體積是同類產(chǎn)品的1/3左右。小巧的體積大大減少了桌面的占用面積，非常適合擁擠的工作臺使用，而且便于攜帶。不僅如此，外觀完美的圓弧曲線設計、精致的按鈕大大增加了機器的美感和觸感。