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數字示波器發展日新月異,生產廠家競爭日趨激烈

更新時間:2012-07-20   點擊次數:882次

計算機、通信以及消費類電子產業的快速發展成為示波器發展的不竭動力;廠商不斷從技術上對示波器進行改進更使其發展日新月異。
       數字示波器自它誕生的*天起,就引起了廠商和用戶的高度關注,除了能將波形存儲下來供計算機分析等優點外,其在波形捕獲率指標上也不斷改進從而縮小和模擬示波器的差距,該市場也是競爭zui為激烈的示波器市場。
三大市場推動示波器前行
      數字示波器市場主要由三大生產廠家主導,安捷倫、泰克、力科,國內廠家則以普源為主。市場調研公司Prime Data2007年9月提供的數據顯示,示波器的市場5年來一直在增長,但三大示波器廠家在分這塊蛋糕的時候表現各有不同。安捷倫是自2002年以來連續5年成長zui快的公司,每一年都保持15%~20%的速度增長,泰克于2005年業績出現負增長,力科則連續兩年出現負增長。那么是什么推動著示波器市場的成長,各個廠家這些年來又是如何斗法的呢?
      過去5年,示波器技術發展的市場動力主要仍來自計算機、通信以及消費類電子產業。在這5年中,市場上有兩種總線和接口得到了的發展和普及,即通用串行接口USB 2.0和以太網,今天,這兩個名詞已經不再是工程師的專有術語,即使不是*,也是非常普及。電子企業很少有不用網絡設備的,USB不僅出現在手機、PDA(掌上電腦)、數碼相機中,甚至連熱咖啡的機器都使用它,雖然我們不能說每一臺電腦和手機都配備USB,但不配備USB的電腦和手機在今天的市場中已經很難見到了。
      無論是USB還是以太網,都有標準組織制定測試標準。以USB為例,要在產品中打上USB*標記,產品必須經過USB一致性測試認證,而示波器是完成這一測試認證的主要儀器。所以可以說,USB技術對示波器市場的推動功不可沒。當然,也可以說,示波器對USB技術的普及功不可沒。對于一些規模較小的廠家,可能沒有足夠的經費來購買整套測試認證測試設備,可求助于USB2.0測試認證實驗室,目前中國大陸、香港、中國臺灣共有三家被組織*的測試認證中心,分別是中國臺灣的百佳泰、中國臺灣的SGS、香港的標準認證測試中心(HKSTC)。其中百佳泰使用安捷倫和泰克的示波器,SGS和HKSTC則只使用安捷倫的示波器進行認證測試。
      除了USB和以太網技術推動著示波器技術的發展外,在消費類電子領域一個主要的變化是模擬視頻向數字視頻的發展,在這個過程中產生了主要用于電腦產品的DVI(數字視頻接口)標準和主要用于消費類電子產品的HDMI(高清晰多媒體接口)標準。近年來,DisplayPort(顯示口)標準發展勢頭在PC領域似乎要超越HDMI。HDMI是由Silicon Image、索尼、日立、松下、飛利浦、湯姆遜和東芝這7家公司組成的聯盟,共同商議HDMI標準的制定和實施,其中包括*成立HDMI認證測試室。在HDMI認證實驗室中,泰克、安捷倫的示波器及解決方案隨處可見。
應對激烈競爭廠商各有高招
      前面說過,數字示波器的市場競爭非常激烈,而競爭zui有效的武器往往是新技術和新產品,公司的核心競爭力除了這些新產品,還有核心技術和銷售渠道等。
      就數字示波器技術而言,一直有兩個名詞和核心技術有關系,安捷倫公司的MegaZoom(快響應深存儲技術),泰克公司的DPO(數字熒光示波器),前者是用來優化深存儲示波器的,后者是優化示波器在淺存儲(<1M點)下的操作的。DPO技術剛剛推出時,數字示波器的存儲深度指標并未引起示波器廠家和用戶的關注,因此DPO技術優化示波器在淺存儲下的操作得到很多工程師的青睞,也因此誕生了一個衡量數字示波器捕獲偶發信號能力的專有名詞波形捕獲率;安捷倫公司為求差異化,在1996年推出54600系列示波器的時候有兩個與眾不同的特點,一個是推出MegaZoom,即快響應深存儲技術,另一個是混合信號示波器,在普通的示波器基礎上追加16個邏輯通道,這兩個技術一直到今天仍然業界。
      另外,波形捕獲率對應兩種情況,一個是讓示波器連續捕獲波形,另一個是分段存儲(將示波器的存儲深度分成很多段,每一次只存滿其中一段并記錄對應的時間)。三個示波器廠家都在支持分段存儲。
       泰克DPO技術用在基于Windows平臺的示波器DPO/DSA70000其波形捕獲率指標zui高達每秒30萬次用在非windows平臺的示波器上則要差很多倍;安捷倫的MegaZoom技術用在非windows平臺的示波器上其波形捕獲率指標zui高達10萬次每秒用在的windows平臺DSO/DSA90000系列示波器上結合分段存儲功能其指標達40萬次每秒這也是十多年以后安捷倫*次在該指標上。隨著DSO/DSA90000的推出,安捷倫也建立了在示波器的存儲深度的,每通道1G,當年安捷倫推出54830系列示波器,曾經以128M存儲深度,但很快被泰克的新產品7000系列示波器在這一指標上超過。
      每個公司都有自己公開和不公開宣傳的核心技術,安捷倫在示波器領域有自己的想法,公司更看重示波器和新技術在芯片研發,而不是功能和軟件方面,因為軟件和功能很容易被競爭對手復制。對于示波器,安捷倫認為它的核心技術是一段十余厘米長的電路,其中包括一個前置放大器芯片和一個ADC(模數轉換器),其ADC放大器芯片一個20G采樣率的單芯片(芯片內部用了80個小ADC),自2002年用在5485示波器上以來,至今仍然沒有被任何公司超越,而前置放大器則是用射頻微波設計理念做出來的,該射頻微波技術同樣用在差分探頭上。一直到今天,在模數轉換器上,泰克的新產品DPO/DSA70000系列是6.25G,一個模塊里面封裝兩個芯片進去是12.5G,要達到更高的采樣率必須用兩個或多個ADC拼接,拼接就需要額外的連線,而在高速電路設計中,連線和連接頭越少往往意味著信號完整性越好。安捷倫聲稱他們示波器自身本地噪聲是的,*得益于其集成度更高的ADC設計和射頻微波技術的積累。但是大家也可以看到,泰克的ADC已從5G改進到6.25G(用在示波器時,將兩個6.25G封裝到一個模塊中),這是一個你追我趕的過程,廠家之間的競爭,zui后獲益的是用戶。
高速串行總線成為發展趨勢
      示波器的發展通常受兩個因素的制約,一個是行業的需求,另一個是競爭對手們的競賽。
       從市場本身來看,現在的電子產品體積越來越小,里面所用的芯片集成度越來越高,串行信號的使用越來越普及,其信號速度也會越來越快,同時為了定制功能的方便,FPGA(現場可編程陣列)也會越來越普及。
       對于低速串行信號,他們往往被集成到一個單片機或一個FPGA中,也就說,同時也會存在多個控制信號或其他邏輯信號,這會讓MSO(混合信號示波器)的普及程度提高。  
       高速串行總線,USB2.0還沒有渡過其高峰期,USB3.0已經呼之欲出。USB3.0速度有更大的提升,這會讓示波器,尤其是12GHz帶寬的示波器銷售量大增,只是USB3.0剛剛起步,到全面流行,恐怕至少需要3年的時間。另一方面,無線技術一直在試圖替代有線技術,無線USB技術、無線HDMI雖然沒有大量商業化,都已經有樣品出現,這就要求示波器廠家能夠支持無線信號。
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