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，示波器市場也始終呈現(xiàn)出不斷創(chuàng)新的態(tài)勢。甚至可以說，這一創(chuàng)新趨勢也正因?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，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。

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?，F(xiàn)象，還能夠長時(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：簡而言之，用戶可采用該項(xiàng)新技術(shù)更好地觀察并測量電路對(duì)操作環(huán)境變化做出的反應(yīng)。

嵌入式測量工具也是性能提升的一個(gè)發(fā)展趨勢，并且在示波器市場上的發(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)化測量數(shù)據(jù)，測量上升時(shí)間、過沖、波形期等。測量數(shù)據(jù)不僅比傳統(tǒng)游標(biāo)方式測量更加快速、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)示波器可以提供長記憶、快速處理、高級(jí)測量和觸摸屏等功能，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長記憶。觸摸屏接口簡單易用，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解決方案，能夠在3秒時(shí)間內(nèi)提供六西格瑪檢測置信度。該解決方案的面具檢測速度高達(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。極限測試和電信面具測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，泰克推出了美國國家儀器有限公司（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、記錄測量結(jié)果。

檢測儀器使用和電腦計(jì)算的融合也為示波器市場最重要的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，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)場連接，因此對(duì)實(shí)地檢測和故障檢測應(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、測量和分析方面的不斷創(chuàng)新與實(shí)際效益。