低端示波器比較

100MHz帶寬的入門級示波器的使用率要比高端示波器多的多，這也是一個競爭最激烈的市場，國內早就到了白熱化的程度，不可避免的，戰(zhàn)火進一步漫延到了國外。這不嚴謹?shù)娜毡救薓ayukoUno就對這些示波器做了對比測試。

在這里我力圖用一個簡短的篇幅對這些對比加以介紹。

話說日本人發(fā)現(xiàn)，示波器Yen10,000/MHz的日子是一去不復返啦，100Yen約為7.6RMB。在日本市場上售賣的100MHz示波器大多處于Yen100,000到Yen250,000，約合7,600RMB~33,000RMB，還是比國內貴的多。100MHz~300MHz的用途非常廣泛，如Fig2所示。

100MHz~300MHz的低端示波器為什么會這么便宜，原因是有中國廠商的參與，售價要比Tektronix和Agilent至少低10%甚至更多。目前除了rigol，大部分國內玩家都只能出300MHz以下的示波器。MayukoUno特別提到了普源，固偉，利利普3個中國廠商。

Rigol在2007年付運了30k示波器，在估計約100k的全球市場中居于第二位，而GW則在2008財年共計出了20k的模擬示波器和30k的數(shù)字示波器。但是在業(yè)界他們并不出名的原因是以往他們是以OEM出現(xiàn)的，比如Rigol在其網站就公開宣稱是Agilent和Iwatsu的合作伙伴，但有意思的是Agilent和Iwatsu從來沒有公開承認過。不過Iwatsu卻定制了DS-5100，100MHz型號售價Yen168,000，并且采樣率僅為250MS/s。

國內廠商的低價策略在日本也湊效，有越來越多的用戶選用這種價廉物美的產品。

相似的性能：

在帶寬，采樣率，存儲深度3大指標上的區(qū)別，就連Agilent也承認低端示波器的基本性能區(qū)別微乎其微。不過比起后起之秀，就算Agilent今年才推出的型號DS1000系列在存儲上也保守的多，只有10kpts/ch；而Iwatsu的DS-5100200MS/s每通道的性能則只是剛好滿足了采樣定律的要求。

在次要指標上，差別也是參差不齊，比如Tektronix的TDS2022B可以測量1.25uS的偶發(fā)事件，而LeCroy的WJ312A則只能測到500uS。

當然好多次要指標廠商的Datasheet是不會公布的，尤其對于自己的劣勢，需要揚長避短。用戶在選擇的時候需要多了解一下產品的特點是否適合自己的應用，以及煉就一對火眼金睛。

波形質量

由于只有5個廠商提供試用，所以MayukoUno也就只測試了以下幾個廠商的產品。

1頻響曲線

其他4家的示波器在20MHz內的響應都比較平坦，只有rigol的DS1022CA出現(xiàn)了輕微的下降。在20MHz以后的差別比較明顯，Tektronix的TDS2014B在整個100MHz的帶寬內都有最為平坦的響應。令人吃驚的是AgilentDSO1014A的帶寬居然是200MHz，緊跟在后邊的是rigole的DS1102CA，帶寬大約超過150MHz。

帶寬表現(xiàn)的巨大差異是因為所采用的前端放大器的不同表現(xiàn)，這種頻響上的區(qū)別針對不同的應用。頻響曲線在帶寬內（規(guī)定的100MHz）最為平坦的適合測試帶寬內信號的幅度，而在帶寬外降落緩慢的，可以用于高于100MHz信號的延伸測試。由于這些示波器的采樣率都在1GS/s以上，都10倍于帶寬，所以不用過多的考慮抗混疊，換句話說，在帶寬內平坦，帶寬外滾將緩慢的示波器最為理想。

2測試700ps的上升沿

注入一個上升沿為700pS的方波，AgilentDSO1014A能夠測量到1.8nS，這個基本上跟他的頻響曲線所表現(xiàn)出來的近200MHz的帶寬相吻合。

3過驅動

在電源測試中，比如測試IGBT，過驅動可以更好的觀察導通時的損失。這時除非超出的幅度在輸入的允許范圍內，否則波形幅度會使得放大器飽或者引起波形失真，示波器將會顯示錯誤的波形。

在這方面大部分示波器都會提示窗口溢出，波形被削頂燈信息。此外要特別留意通道和探頭的最大輸入電壓。有些示波器提供10V/div的垂直分度，如果用10x探頭，理論上可以輸入800V的信號，但10x探頭通常只允許CATI400Vpk。

4數(shù)字電路，刷新

除了放大器和其他模擬電路上的區(qū)別以外，數(shù)字電路也不盡相同。ORIX的人說：“不同的供應商在內部算法上都有自己的一套，所以每家顯示的波形精度也是不同的。"在現(xiàn)實視頻信號時，這種區(qū)別尤其明顯。

高速模擬示波器的刷新率高達100萬次，而大多數(shù)設計只需要幾萬或幾十萬次刷新率。低端示波器測刷新率都在2千次以下，用來顯示視頻信號，顯然力有未逮。

如果示波器用來觀測控制系統(tǒng)中具有不同占空比的PWM，或馬達和其他傳動中的PAM時，刷新率是非常重要的。MayukoUno測試用載波為100kHz~500kH，用幅度變化為70%掃描速率為100Hz（10ms周期）掃描時，刷新率為幾百次的示波器無法追蹤到掃頻信號。

視頻信號，馬達控制信號和其他類似的，傳感器輸出測量，低速串行信號也需要高刷新率。為了便于觀察傳感器輸出數(shù)據(jù)信號，模擬變化會被轉化成數(shù)字脈沖信號，要求大約1000次的刷新率。對于在輸出之前就將模擬信號加以放大的傳感器，較低的刷新率是可以的。

測量I2C和SPI的數(shù)據(jù)轉換時序時，刷新率要求是100到1000次。刷新率當然是越高越好，但是100MHz的型號沒有太高的刷新率。如果要查看更快的信號，或者信號的更多信息可以用更高端的示波器。

刷新率對于相對變化較快的信號具有重要的意義，刷新率會隨著采樣率，存儲深度的變化（也就是時基的設置）而改變，可惜MayukoUno并沒有測試。

目標應用是不同的

數(shù)字示波器和模擬示波器當然有許多不同，而在刷新率這個指標上，低端示波器比隨便一臺模擬示波器差的遠的多，這就是為什么在一些特殊場合，模擬示波器仍然不可替代的原因?？上У氖悄壳皹I(yè)界只有Iwatsu一家還在堅持研發(fā)模擬示波器，至于他能撐到什么時候，天知道。

新的制造商（基本上是低端）試圖提供更多的功能和性能，但還是受限于以上提到的應用。有Tektronix的人說”我們的低端示波器尤其適合觀察波形，信號電平，頻率，周期，錯誤或其他方面做了限制，取消了很多高端功能。如果需要詳細分析，我們提供了較高的刷新率和較長的存儲深度。”

用戶需要充分了解自身需求以便選擇合適的示波器。大體上應用分為2類：一是在嵌入式軟件調試和其他應用中觀察波形，以便檢驗低速數(shù)字信號的高低時序；二是用來替代模擬示波器。

對于高低時序檢查大部分低端示波器都勝任，但要注意的是廠商為了降價而用次一些的元件，節(jié)省的成本用來提高存儲長度，通道數(shù)和其他特性以保證必要的觀測時間。在替代模擬示波器時，不是所有的型號都能應付必要的引用，比如過驅動和視頻觀察。