目前示波器在全球拥有超过12亿美元的市场规模，商机十分庞大。 示波器一般说来，又分为高阶、中阶与低阶示波器，不同市场拥有不同的使用族群与应用区隔。

跟着整个电子产业的发展，越来越多手机与平板笔电等，都有越来越多的高速数字讯号，这些数字讯号过去不太需要验证，但在高速数字传输的时候，验证的过程就变得不可少，也因此，市场上许多示波器相关的仪器厂商，也不断推陈出新，以新一代的示波器来满足客户的测试与验证需求。

事实上，目前电子产品充斥在生活中，每天都有数百万人使用手机、电视或计算机。 随着科技的进步，这些装置的操作速度也变得更快。 如今大多数的装置都采用高速数字技术。

图一

在这样的情况下，工程师需要可以准确设计与测试高速数字装置组件的能力。 他们用来设计与测试组件的仪器，必须特别适合处理高速与高频的特性才行，而示波器正好就是这样的一种仪器。

示波器是一种功能强大的工具，在电子装置的设计与测试上很有用，可以显示某个变量为另一个变量的函数之关系。 通常在决定系统组件正常与否方面，示波器都扮演极为重要的角色，而且还能协助工程师确定新设计的组件是否能一如预期地运作。 和万用电表相比，示波器的功能更为强大，透过示波器将能观察电子讯号的实际样貌。

在应用领域上，示波器的使用范围非常广泛，从汽车工业到大学的研究实验室，甚至航天与国防产业等。 许多厂商必须依赖示波器来发现产品的瑕疵，以便修正错误，开发出能正常运作的产品。 因而在客户生产新一代电子产品的需求上，示波器是绝对不可或缺的重要量测工具。

图二

为了满足高速数字讯号的测试需求，更新一代的高阶示波器因应而生。

讯号完整性

示波器的主要用途，在于准确地再现电气讯号，也因此，讯号的完整性就显得十分重要。 讯号的完整性，是指透过示波器重建波形，准确再现原始讯号的能力。 如果示波器所显示的讯号完整性很低，这样的示波器是没有价值的，因为当示波器波形的形状或特性，与真正的讯号不一样时，将使得该测试过程失去意义。

不过需注意的是，不论示波器的质量有多好，都没办法完全再生真正的原始讯号。 这是因为当示波器连接到电路时，示波器就会变成电路的一部分。 换言之，也将会产生一些负载效应。 尽管这些负载效应无论如何都会一直存在，然而对于仪器制造商来说，最重要的工作，就是将这些负载效应降到最低。

示波器类型

经济型示波器的价格多半不贵，然而效能方面则比不上高效能示波器。 经济型的示波器通常较常见于大专院校的实验室里，其主要优点当然就是价格低廉。 有预算限制的学校，或者一般小型厂家，都可以用相当合理的价格，购买到相对实用的示波器。

高效能示波器顾名思义，是用于提供更佳的效能。 凡是需要高带宽、快速的取样率和更新速率、较大的内存深度、以及广泛的量测功能，都必须选用这种高阶示波器。 特别是目前的高速数字讯号，也必须要透过高阶示波器，才能够有效撷取正确的波形。

高阶示波器的主要优点，是可以让工程人员正确分析广泛的讯号，并且提供许多应用软件和工具，使现有技术的分析方式变得更简单而快速。 当然，其价格昂贵，且体积通常较为庞大，这是高阶示波器的主要缺点。

示波器探棒

透过示波器，可以用以决定讯号显示及分析的准确程度。 但讯号的完整性与否，则必须透过连接示波器与待测装置（DUT）的探棒来加以决定。 一般来说，探棒必须要能与示波器的性能完整匹配，例如如果使用1GHz的示波器，却只采用500MHz带宽的探棒，那么示波器的带宽将无法被完整利用，这也说明了探棒的重要性。

探棒尽管重要性不言可喻，然而没有一根探棒能够完美复制讯号，因为当探棒连接到电路时，探棒就会变成该电路的一部分。 电路中有部分的电能流经探棒的现象称为负载，负载共有三种，包括电阻性、电容性与电感性等。

一般来说，探棒又分为被动式与主动式。 被动式探棒只包含被动组件，不需要使用电源供应器就可运作。 被动式探棒价格较为便宜，其特性为容易操作且坚固耐用。 被动式探棒的种类包括低阻抗电阻分压器探棒、补偿式探棒、高电阻分压器探棒、及高电压探棒等。

被动式探棒通常会产生高电容性负载和低电阻性负载。 这类探棒在探测带宽小于600MHz的信号时会很有用，而一旦超过这个频率，就需改用不同的探棒，如主动式探棒。

至于主动式探棒，则必须透过电源供应器来供电。 电源供应器可透过USB供应，或者透过示波器主机本身来供电。 主动式探棒是利用主动组件来放大或调节讯号，由于可以支持很大的信号带宽，因此很适合高效能的应用。 尽管主动式探棒的价格比被动式探棒高出许多，但这类探棒可以提供更好的电阻性和电容性负载组合，并测试更高频率的讯号。 缺点则是耐用性差，探针头也比较重。

结语

在高阶的示波器市场，包括是德科技、罗德史瓦兹、以及太克科技等厂商，都有一系列针对高阶应用市场所推出的测试仪器产品，并有相对应的探棒产品。 有了这些示波器的问世，未来针对高速数字讯号的测试挑战，所有问题将能迎刃而解。