刊头

示波器可以用于观察、量化及研究自然界的正弦波讯号。

频宽、取样率与记忆体等参数，将决定一部示波器的好坏。

而目前多合一的示波器，也提供工程师更多样化的功能选项。

自然界的运行，皆是以正弦波的形式移动，可能是海浪、地震、音爆、爆炸等，透过空气传递的声音或物体运动的自然频率方式呈现。透过不同类型的感应器，可以将这些能量转换成为电器讯号，这就是示波器的原理。透过示波器，就可以观察、量化及研究这些讯号。

参数决定示波器性能

决定示波器性能的参数种类也十分多样，一般来说，工程师会依据包括频宽、取样率、记忆体深度等细节来评断一部示波器性能的优劣。例如频宽就决定了示波器量测讯号的基础能力，当讯号频率增加时，示波器精确显示讯号的能力将会下降。一般来说，针对一个方波而言，示波器至少要具备三到五倍的讯号频宽才够。

而取样率则是显示数位示波器每秒钟ADC能够做多少次取样的能力。示波器的取样率越快，波形在萤幕上还原的能力就越强。理想状态下，示波器的取样率必须大于示波器频宽的2.5倍。至于记忆体深度，则决定了示波器采集波形的能力。较先进的示波器，可以允许自由选择记忆体长度，使得示波器的量测条件能够达到最佳化。

此外，探棒也是影响示波器性能的关键要素之一。探棒是介于示波器以及待测电路之间的媒介，理想的探棒 必须容易连接且方便使用、拥有绝对的讯号精确度、完全没有杂讯耦合进入，并且不能有负载效应。严格说起来，探棒就是待测电路的一部份，探棒的探针会因为负载效应而改变待测电路的响应，因此整体的电路量测结果，应该要将探棒和示波器的响应考虑进去。

决定示波器性能的参数十分多样，一般工程师会

依据包括频宽、取样率、记忆体深度等细节

来评断一部示波器性能的优劣。

示波器与逻辑分析仪:

事实上，示波器与逻辑分析仪的应用十分类似，许多工程师在测试上，或许会选择较为熟悉的示波器，然而示波器在某些应用上却存在着限制，这时候就得改以逻辑分析仪来应对不同的状况。

一般来说，若是需要查看信号的细微电压变化、要求较高的时间间隔准确度，或需要较高的垂直或电压解析度时，就应使用示波器。而如果是必须一次查看许多信号、或必须在几个高低位准信号码型上触发及查看结果时，就需要使用逻辑分析仪。

逻辑分析仪是由示波器所衍生而出的仪器，资料的呈现方式也与示波器类似，水平轴为时间，垂直轴为电压振幅。尽管逻辑分析仪不像示波器一样能提供较高的电压解析度或时间间隔准确度，但逻辑分析仪的强​​项在于能够一次撷取并显示数百个信号。因此当系统中的信号超出某临界值时，逻辑分析仪便能分辨信号的高低位准，并在这些高低位准信号的码型上进行触发。

尽管逻辑分析仪的功能强大，不过这些功能并无不可取代性，近年来已经渐渐可以看到其他仪器在功能上覆盖逻辑分析仪的功能，例如软体定义仪器、模组化仪器等，甚至目前许多市面上的混合讯号示波器，也都已经将逻辑分析仪的功能整合进去。这样的情况，也导致逻辑分析仪目前所处的位置越来越尴尬。

结语

所有仪器的开发，目的都是为了让测试的过程更为快速与精确。目前市面上的示波器产品，从高阶到入门，从强调高整合到强调高性能等不同机种一应俱全，也更能在需要的测试场合，协助工程师发挥示波器更为完备的功能。

解决方案

罗德史瓦兹RTE示波器

台湾罗德史瓦兹总经理蔡吉文：「我们集所有仪器的功能于一身！」

R&S RTE数位示波器为快速且可靠的解决方案，其高取样率、撷取率及高讯号保真度的特性，特别适用于嵌入式系统开发、电力电子分析及一般除错等日常量测任务，以全面的量测分析工具让使用者快速获得量测结果，高解析度的触控萤幕使R&S RTE示波器更易于操作及使用。

蔡吉文说，R&S RTE数位示波器频宽为200MHz至1GHz，以超过每秒一百万次的波形撷取率帮助使用者快速找到错误的讯号，可准确且完整地纪录长讯号序列。 R&S RTE更是执行复杂量测任务的最佳选择，如遮罩测试可快速地得到测试统计结果，近似频谱分析仪的快速傅立叶转换对于零星的讯号能更可靠的进行侦测，因此R&S RTE 为产品开发时期EMI除错的理想工具。R&S RTE更提供了多样化的应用解决方案，包含串列协定量测的触发及解码选配、16个额外的数位通道和电源分析选配。

图一 : 罗德史瓦兹RTE示波器 圖片來源：rohde-schwarz.com (图片来源：rohde-schwarz.com)

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是德科技M8020A J-BERT高效能BERT

是德科技台湾区总经理张志铭：「这是一款拥有业界最高整合度的仪器！」

是德科技高效能J-BERT M8020A可对资料速率高达16Gb/s和32Gb/s的单通道和多通道元件执行快速、准确的接收器特性分析。 M8020A拥有业内最高的整合度，可简化测试设置。此外，它可自动对信号状况进行现场校验，确保准确且可重复的量测结果。透过交互链路培训，它可作为待测物的链路伙伴。 J-BERT M8020A能加快对的设计进行深入分析。

张志铭说，J-BERT M8020A高效能BERT，可快速准确地对资料传输速率高达16 Gb/s和32 Gb/s的单通道和多通道接收器，进行接收器特性分析。如此一来，协助工程师可加速洞察高速数位设计的细节：提供最高的整合性，让接收器测试配置化繁为简。它提供内建的抖动注入、8-tap解加强功能、干扰源、参考时脉倍频、时脉回复以及等化等特性；可针对信号状况进行自动化现场校验，确保准确且可重复的量测结果；可减少设定回圈测试模式的时间与精力，因为M8020A可当作待测装置的链路伙伴，并支援PCIe装置的互动式链路训练。

图二 : 是德科技M8020A J-BERT高效能BERT

＜图片来源：keysight.com＞

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NI美商国家仪器VirtualBench多合一仪器

NI行销经理郭皇志：「这是一部前所未有的桌上型测试设备！」

NI的VirtualBench是一款多合一仪器，整合了混合式讯号示波器、函式产生器、多功能数位电表、可程式化DC电源和数位 I/O。使用者可透过PC或iPad适用的软体程式来操作。这款装置以经济实惠的价格提供最实用的功能，协助工程师探索桌上型仪器的各种可能。

郭皇志说，以前没有足够的空间或预算，无法购买完整工作台的工程师，现在可以在每个座位安装一个笔记型电脑和VirtualBench，取代四到五个箱型仪器。由于VirtualBench搭载现代的消费型运算平台，所以工程师和科学家可以运用最新技术，例如多重触控显示器、多核心处理器、无线连线功能、直觉式介面等等。软体带来丰富功能和简便特性，有助于提高电路除错和检验效率。NI的强项就是软体架构的测试与量测方案，VirtualBench的软体使用体验更为直觉简便，再加上单一装置整合五种仪器，提供了更出色的效率。

图三 : 美商国家仪器VirtualBench多合一仪器 图片来源：ni.com

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固纬电子GDS-2000A数位示波器

固纬电子：「我们有效提升汽车工程师的研发效率！」

目前许多仪器厂商都推出了示波器解决方案，而性能的差异，就决定于前述所提到的各种参数。目前固纬GDS-2000A系列数位示波器，提供了两通道与四通 道, 频宽范围包括300MHz, 200MHz, 100MHz及70MHz等。各型号皆提供了2GSa/s交错式即时取样率及100GSa/s高速的等效取样率。搭配8吋800*600 TFT LCD的萤幕显示，垂直档位1mV/div，与时间范围1ns/div至100s/div，使GDS-2000A 能对复杂及微弱的信号波形进行精确的量测。

至于记忆深度的部分，GDS-2000A提供了2M的长记忆体，并且提供波形搜寻及分段记忆体的功能。记忆体分段功能可用来撷取及显示欲观测之波形，无关之信号则不被处理，记忆体最多分为2048组，如此可大幅增 加记忆体的使用效率。波形搜寻功能可搜寻符合触发条件的波形并将之标示出来，再加上播放/暂停及移动Zoom视窗功能，可以快速浏览波形中的细节。所以，选用一台性能优越的示波器，能使工程师的开发时程以及除错时间大大地缩短，有效提升研发的效率。

图四 : 固纬电子GDS-2000A数字示波器 图片来源：gwinstek.com

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太克科技MDO3000混合域示波器

太克科技大中华区产品技术总监陈湘俊：「这款仪器的问世，是令工程界印象深刻的壮举！」

MDO3000混合域示波器提供六种整合式仪器，包括频谱分析仪、函数产生器等等，让您能以一部示波器即可撷取类比、数位和射频讯号。还可随设计验证需求来新增仪器、分析功能和升级频宽。

陈湘俊说，这款混合域示波器整合了频谱分析仪，每个机型标配整合式频谱分析仪，能够分析射频讯号达示波器的额定频宽。重要的是其升级能力。许多工程师往往不知道接下来要处理什么。 MDO3000可升级类比频宽、频谱分析仪频率范围、任意函数产生器、数位通道(MSO)、串列触发和分析套件等等，确保未来几年仍可充分利用此仪器。

图五 : 太克科技MDO3000混合域示波器 图片来源：tw.tek.com