在計算機、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)展多年來始終是整個行業(yè)的主旋律。而在整個行業(yè)對數(shù)據(jù)速率極限永無止境的挑戰(zhàn)過程中，示波器一直承擔著在系統(tǒng)設計和錯誤排除等應用中最為重要的任務。隨著電子產(chǎn)業(yè)不斷引入新興技術(shù)和標準，示波器也正在不斷進化發(fā)展以應對層出不窮的新挑戰(zhàn)。 在三個方面進行更新 具體來說，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方面的要求： 1.性能：為了滿足用戶的實際需要，測試儀器的技術(shù)發(fā)展總是比市場趨勢更具前瞻性。從示波器產(chǎn)品的角度來說，這一前瞻性通常體現(xiàn)在示波器更高的帶寬上，因為只有這樣才能更好地在更短的上升時間內(nèi)進行測量并捕捉和存儲大量數(shù)據(jù)。 2.可用性：越來越復雜的測量環(huán)境要求以及測量儀器不斷增加的新功能似乎是一對共生的因素，兩者之間相互促進以至于測試工作越來越復雜。這意味著示波器必須具備更高的“儀器智能”以令測試工作更為簡單易行。 3.新的應用：示波器正在被越來越頻繁地應用于測試復雜信號，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)字電路設計、通信、汽車電子等領(lǐng)域。 性能不斷增強 在高速串行總線系統(tǒng)中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率通常能夠達到6.25Gb/s甚至更高，這一速率對于SATA III、雙速XAUI、第二代PCI-Express、FB-DIMM以及某些無線技術(shù)，例如超寬帶技術(shù)(UWB)等標準來說已經(jīng)成為慣常的測試要求。而目前的示波器帶寬已經(jīng)達到了15GHz這一空前的水準，盡管如此，設備開發(fā)商依然在不斷努力試圖將這一速率推向一個新的高度。 值得注意是近年來有幾個因素正成為示波器性能提升的強勁驅(qū)動力：1.采用最新的硅鍺(SiGe)技術(shù)設計的半導體器件；2.數(shù)字信號處理技術(shù)(DSP)的應用拓展了復雜的A觸發(fā)和B觸發(fā)能力；3.大大增強的存儲能力被應用到示波器當中。 數(shù)字信號處理技術(shù)。DSP為高性能示波器帶來了一系列的優(yōu)勢。具體地說，當信號被捕獲之后，數(shù)據(jù)處理的效果將不再會受到來自系統(tǒng)的影響，這些影響可能來自硬件系統(tǒng)的容錯能力不足，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)進行更為復雜的處理算法。例如，現(xiàn)代的數(shù)字存儲示波器能夠在信號捕捉模式下采用DSP進行通道間匹配或者采用帶寬增強濾波器增加可用帶寬。精良的DSP增強模塊能夠為大多數(shù)高速測量帶來更大的優(yōu)勢，基于儀器的模擬設計帶寬，DSP頻率能將測量帶寬進一步拓展。而且更為重要的一點是用戶能夠自行決定是否在測量過程中啟用DSP功能。 深度內(nèi)存。目前高速總線系統(tǒng)的一致性測試和驗證工作中，設計師需要對捕獲信號進行大量的分析工作。不論是眼圖、抖動分析、調(diào)制、時鐘測試還是其他各類信號品質(zhì)測量都從技術(shù)上對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)在其信號捕捉能力上，它更應該具備出色的存儲和分析能力，以在高速數(shù)據(jù)信號采樣的過程中有效搜集信號數(shù)據(jù)，目前，這一采樣速率已經(jīng)達到了40GS/s的水平。同樣重要的一點是用戶對有效記錄時間長度的要求也在不斷增加，不論是以時鐘周期數(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)品的設計和研發(fā)過程中示波器起到了至關(guān)重要的作用，而產(chǎn)品市場化的時間壓力要求工程師能夠?qū)Ｗ⒂谠O計工作本身而非耗費時間熟悉示波器的使用。 對于操作性的提高將最終提升用戶的工作效率，而這一目標已經(jīng)通過一系列的功能得到了實現(xiàn)：例如可由用戶定制的控制窗口和隨測試內(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試工作。用戶能夠迅速簡捷地創(chuàng)建自己的控制窗口并根據(jù)特定的測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，在幾個研發(fā)人員共享一臺示波器的情況下，不同的工程師能夠隨時啟用各自的常用設置以從事不同的測量任務。 針對性應用發(fā)揮重要作用 隨著示波器添加更多的PC功能并開始采用開放式的Windows系統(tǒng)，用戶開始有可能在示波器上裝載特定軟件以滿足用戶在特定應用中的需求。因此，示波器在保持了其通用測試測量儀器特性的同時也越來越多地被改造成為能夠在特定應用中從事有針對性測試的工具。 目前，示波器在以下的一些領(lǐng)域內(nèi)的應用中已經(jīng)成為能夠發(fā)揮巨大作用的特定工具： 高速串行總線設計，在需要確保信號完整性或者采用眼圖分析工具進行一致性掩模測試時尤其需要高性能示波器的協(xié)助。 低速串行總線設計，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)范諧波效應等方面，這意味著電源工程師需要對功率波形、功率因子校正以及電磁元件分布等方面進行深入詳細地分析。同時，某些測量需要完全隔離的測量通道配合從而安全地進行浮動電壓測量。