在計(jì)算機(jī)、通信以及內(nèi)嵌式系統(tǒng)領(lǐng)域，高速數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展多年來(lái)始終是整個(gè)行業(yè)的主旋律。而在整個(gè)行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)速率極限永無(wú)止境的挑戰(zhàn)過(guò)程中，示波器一直承擔(dān)著在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和錯(cuò)誤排除等應(yīng)用中最為重要的任務(wù)。隨著電子產(chǎn)業(yè)不斷引入新興技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，示波器也正在不斷進(jìn)化發(fā)展以應(yīng)對(duì)層出不窮的新挑戰(zhàn)。 在三個(gè)方面進(jìn)行更新 具體來(lái)說(shuō)，我們可以明顯地看到示波器技術(shù)正不斷更新以滿足三個(gè)方面的要求： 1.性能：為了滿足用戶的實(shí)際需要，測(cè)試儀器的技術(shù)發(fā)展總是比市場(chǎng)趨勢(shì)更具前瞻性。從示波器產(chǎn)品的角度來(lái)說(shuō)，這一前瞻性通常體現(xiàn)在示波器更高的帶寬上，因?yàn)橹挥羞@樣才能更好地在更短的上升時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量并捕捉和存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。 2.可用性：越來(lái)越復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境要求以及測(cè)量?jī)x器不斷增加的新功能似乎是一對(duì)共生的因素，兩者之間相互促進(jìn)以至于測(cè)試工作越來(lái)越復(fù)雜。這意味著示波器必須具備更高的“儀器智能”以令測(cè)試工作更為簡(jiǎn)單易行。 3.新的應(yīng)用：示波器正在被越來(lái)越頻繁地應(yīng)用于測(cè)試復(fù)雜信號(hào)，它所涉及的領(lǐng)域非常廣泛，包括產(chǎn)品研發(fā)、模擬和數(shù)字電路設(shè)計(jì)、通信、汽車電子等領(lǐng)域。 性能不斷增強(qiáng) 在高速串行總線系統(tǒng)中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率通常能夠達(dá)到6.25Gb/s甚至更高，這一速率對(duì)于SATA III、雙速XAUI、第二代PCI-Express、FB-DIMM以及某些無(wú)線技術(shù)，例如超寬帶技術(shù)(UWB)等標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)已經(jīng)成為慣常的測(cè)試要求。而目前的示波器帶寬已經(jīng)達(dá)到了15GHz這一空前的水準(zhǔn)，盡管如此，設(shè)備開(kāi)發(fā)商依然在不斷努力試圖將這一速率推向一個(gè)新的高度。 值得注意是近年來(lái)有幾個(gè)因素正成為示波器性能提升的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)力：1.采用最新的硅鍺(SiGe)技術(shù)設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體器件；2.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)(DSP)的應(yīng)用拓展了復(fù)雜的A觸發(fā)和B觸發(fā)能力；3.大大增強(qiáng)的存儲(chǔ)能力被應(yīng)用到示波器當(dāng)中。 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。DSP為高性能示波器帶來(lái)了一系列的優(yōu)勢(shì)。具體地說(shuō)，當(dāng)信號(hào)被捕獲之后，數(shù)據(jù)處理的效果將不再會(huì)受到來(lái)自系統(tǒng)的影響，這些影響可能來(lái)自硬件系統(tǒng)的容錯(cuò)能力不足，溫度的變化或者是模擬線路老化而造成的偏差。此外，新的示波器能夠幫助用戶分別在數(shù)字域和模擬域內(nèi)進(jìn)行更為復(fù)雜的處理算法。例如，現(xiàn)代的數(shù)字存儲(chǔ)示波器能夠在信號(hào)捕捉模式下采用DSP進(jìn)行通道間匹配或者采用帶寬增強(qiáng)濾波器增加可用帶寬。精良的DSP增強(qiáng)模塊能夠?yàn)榇蠖鄶?shù)高速測(cè)量帶來(lái)更大的優(yōu)勢(shì)，基于儀器的模擬設(shè)計(jì)帶寬，DSP頻率能將測(cè)量帶寬進(jìn)一步拓展。而且更為重要的一點(diǎn)是用戶能夠自行決定是否在測(cè)量過(guò)程中啟用DSP功能。 深度內(nèi)存。目前高速總線系統(tǒng)的一致性測(cè)試和驗(yàn)證工作中，設(shè)計(jì)師需要對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行大量的分析工作。不論是眼圖、抖動(dòng)分析、調(diào)制、時(shí)鐘測(cè)試還是其他各類信號(hào)品質(zhì)測(cè)量都從技術(shù)上對(duì)示波器提出了更高的要求。示波器的高性能已經(jīng)不僅體現(xiàn)在其信號(hào)捕捉能力上，它更應(yīng)該具備出色的存儲(chǔ)和分析能力，以在高速數(shù)據(jù)信號(hào)采樣的過(guò)程中有效搜集信號(hào)數(shù)據(jù)，目前，這一采樣速率已經(jīng)達(dá)到了40GS/s的水平。同樣重要的一點(diǎn)是用戶對(duì)有效記錄時(shí)間長(zhǎng)度的要求也在不斷增加，不論是以時(shí)鐘周期數(shù)、模式位數(shù)或者單位間隔數(shù)衡量都是如此。 可用性與工作效率有待提高 在大多數(shù)產(chǎn)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)過(guò)程中示波器起到了至關(guān)重要的作用，而產(chǎn)品市場(chǎng)化的時(shí)間壓力要求工程師能夠?qū)Ｗ⒂谠O(shè)計(jì)工作本身而非耗費(fèi)時(shí)間熟悉示波器的使用。 對(duì)于操作性的提高將最終提升用戶的工作效率，而這一目標(biāo)已經(jīng)通過(guò)一系列的功能得到了實(shí)現(xiàn)：例如可由用戶定制的控制窗口和隨測(cè)試內(nèi)容而變化的右鍵菜單，這些功能都能夠幫助用戶更高效地操作示波器從而事半功倍地完成手頭的測(cè)試工作。用戶能夠迅速簡(jiǎn)捷地創(chuàng)建自己的控制窗口并根據(jù)特定的測(cè)試需要僅僅添加與目前工作相關(guān)的控制、功能和特性。 同樣，在幾個(gè)研發(fā)人員共享一臺(tái)示波器的情況下，不同的工程師能夠隨時(shí)啟用各自的常用設(shè)置以從事不同的測(cè)量任務(wù)。 針對(duì)性應(yīng)用發(fā)揮重要作用 隨著示波器添加更多的PC功能并開(kāi)始采用開(kāi)放式的Windows系統(tǒng)，用戶開(kāi)始有可能在示波器上裝載特定軟件以滿足用戶在特定應(yīng)用中的需求。因此，示波器在保持了其通用測(cè)試測(cè)量?jī)x器特性的同時(shí)也越來(lái)越多地被改造成為能夠在特定應(yīng)用中從事有針對(duì)性測(cè)試的工具。 目前，示波器在以下的一些領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用中已經(jīng)成為能夠發(fā)揮巨大作用的特定工具： 高速串行總線設(shè)計(jì)，在需要確保信號(hào)完整性或者采用眼圖分析工具進(jìn)行一致性掩模測(cè)試時(shí)尤其需要高性能示波器的協(xié)助。 低速串行總線設(shè)計(jì)，例如在汽車行業(yè)內(nèi)被廣泛使用的CAN和LIN總線。 電源分析，這一領(lǐng)域內(nèi)研發(fā)人員通常需要專注于能耗效率以及規(guī)范諧波效應(yīng)等方面，這意味著電源工程師需要對(duì)功率波形、功率因子校正以及電磁元件分布等方面進(jìn)行深入詳細(xì)地分析。同時(shí)，某些測(cè)量需要完全隔離的測(cè)量通道配合從而安全地進(jìn)行浮動(dòng)電壓測(cè)量。