低端示波器比較

100MHz帶寬的入門級(jí)示波器的使用率要比高端示波器多的多，這也是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)最激烈的市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)早就到了白熱化的程度，不可避免的，戰(zhàn)火進(jìn)一步漫延到了國(guó)外。這不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜毡救薓ayukoUno就對(duì)這些示波器做了對(duì)比測(cè)試。

在這里我力圖用一個(gè)簡(jiǎn)短的篇幅對(duì)這些對(duì)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(fù)返啦，100Yen約為7.6RMB。在日本市場(chǎng)上售賣的100MHz示波器大多處于Yen100,000到Y(jié)en250,000，約合7,600RMB~33,000RMB，還是比國(guó)內(nèi)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(huì)這么便宜，原因是有中國(guó)廠商的參與，售價(jià)要比Tektronix和Agilent至少低10%甚至更多。目前除了rigol，大部分國(guó)內(nèi)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(gè)中國(guó)廠商。

Rigol在2007年付運(yùn)了30k示波器，在估計(jì)約100k的全球市場(chǎng)中居于第二位，而GW則在2008財(cái)年共計(jì)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O(shè)EM出現(xiàn)的，比如Rigol在其網(wǎng)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(rèn)過。不過Iwatsu卻定制了DS-5100，100MHz型號(hào)售價(jià)Yen168,000，并且采樣率僅為250MS/s。

國(guó)內(nèi)廠商的低價(jià)策略在日本也湊效，有越來越多的用戶選用這種價(jià)廉物美的產(chǎn)品。

相似的性能：

在帶寬，采樣率，存儲(chǔ)深度3大指標(biāo)上的區(qū)別，就連Agilent也承認(rèn)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(hào)DS1000系列在存儲(chǔ)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(biāo)上，差別也是參差不齊，比如Tektronix的TDS2022B可以測(cè)量1.25uS的偶發(fā)事件，而LeCroy的WJ312A則只能測(cè)到500uS。

當(dāng)然好多次要指標(biāo)廠商的Datasheet是不會(huì)公布的，尤其對(duì)于自己的劣勢(shì)，需要揚(yáng)長(zhǎng)避短。用戶在選擇的時(shí)候需要多了解一下產(chǎn)品的特點(diǎn)是否適合自己的應(yīng)用，以及煉就一對(duì)火眼金睛。

波形質(zhì)量

由于只有5個(gè)廠商提供試用，所以MayukoUno也就只測(cè)試了以下幾個(gè)廠商的產(chǎn)品。

1頻響曲線

其他4家的示波器在20MHz內(nèi)的響應(yīng)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(gè)100MHz的帶寬內(nèi)都有最為平坦的響應(yīng)。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?yàn)樗捎玫那岸朔糯笃鞯牟煌憩F(xiàn)，這種頻響上的區(qū)別針對(duì)不同的應(yīng)用。頻響曲線在帶寬內(nèi)（規(guī)定的100MHz）最為平坦的適合測(cè)試帶寬內(nèi)信號(hào)的幅度，而在帶寬外降落緩慢的，可以用于高于100MHz信號(hào)的延伸測(cè)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(nèi)平坦，帶寬外滾將緩慢的示波器最為理想。

2測(cè)試700ps的上升沿

注入一個(gè)上升沿為700pS的方波，AgilentDSO1014A能夠測(cè)量到1.8nS，這個(gè)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(qū)動(dòng)

在電源測(cè)試中，比如測(cè)試IGBT，過驅(qū)動(dòng)可以更好的觀察導(dǎo)通時(shí)的損失。這時(shí)除非超出的幅度在輸入的允許范圍內(nèi)，否則波形幅度會(huì)使得放大器飽或者引起波形失真，示波器將會(huì)顯示錯(cuò)誤的波形。

在這方面大部分示波器都會(huì)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(hào)，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(yīng)商在內(nèi)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(shí)視頻信號(hào)時(shí)，這種區(qū)別尤其明顯。

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

如果示波器用來觀測(cè)控制系統(tǒng)中具有不同占空比的PWM，或馬達(dá)和其他傳動(dòng)中的PAM時(shí)，刷新率是非常重要的。MayukoUno測(cè)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(shí)，刷新率為幾百次的示波器無法追蹤到掃頻信號(hào)。

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

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

刷新率對(duì)于相對(duì)變化較快的信號(hào)具有重要的意義，刷新率會(huì)隨著采樣率，存儲(chǔ)深度的變化（也就是時(shí)基的設(shè)置）而改變，可惜MayukoUno并沒有測(cè)試。

目標(biāo)應(yīng)用是不同的

數(shù)字示波器和模擬示波器當(dāng)然有許多不同，而在刷新率這個(gè)指標(biāo)上，低端示波器比隨便一臺(tái)模擬示波器差的遠(yuǎn)的多，這就是為什么在一些特殊場(chǎng)合，模擬示波器仍然不可替代的原因。可惜的是目前業(yè)界只有Iwatsu一家還在堅(jiān)持研發(fā)模擬示波器，至于他能撐到什么時(shí)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(yīng)用。有Tektronix的人說”我們的低端示波器尤其適合觀察波形，信號(hào)電平，頻率，周期，錯(cuò)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(xì)分析，我們提供了較高的刷新率和較長(zhǎng)的存儲(chǔ)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(yīng)用分為2類：一是在嵌入式軟件調(diào)試和其他應(yīng)用中觀察波形，以便檢驗(yàn)低速數(shù)字信號(hào)的高低時(shí)序；二是用來替代模擬示波器。

對(duì)于高低時(shí)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(jià)而用次一些的元件，節(jié)省的成本用來提高存儲(chǔ)長(zhǎng)度，通道數(shù)和其他特性以保證必要的觀測(cè)時(shí)間。在替代模擬示波器時(shí)，不是所有的型號(hào)都能應(yīng)付必要的引用，比如過驅(qū)動(dòng)和視頻觀察。