自诞生的第一天起,数字示波器就吸引了制造商和用户的注意。除了能够存储波形供计算机分析的优点外,其波形捕获率指标也不断提高,以缩小与模拟示波器的差距。这个市场也是竞争最激烈的示波器市场。
数字示波器市场由安捷伦科技、泰克、理光三大厂商主导,国内厂商主要以普元精密仪器为主。根据2007年9月PrimeData提供的数据,示波器的市场已经增长了五年,但是三大示波器厂商在分享这块蛋糕的时候表现不一。安捷伦自2002年以来连续五年是增长最快的公司,每年的增长率为15% ~ 20%。2005年,泰克出现负增长,理光连续两年负增长。那么是什么推动了示波器市场的增长,这些年来各个厂商是如何对抗的呢?
在过去的五年中,示波器技术发展的市场动力仍然来自于计算机、通信和消费电子行业。在这五年里,市场上有两种总线和接口得到了空前的发展和普及,分别是USB2.0和以太网。时至今日,这两个名词已经不再是工程师们的专属名词,但即使不是家喻户晓,也非常流行。很少有企业不使用网络设备。USB不仅出现在手机、PDA(掌上电脑)、数码相机中,甚至连煮热咖啡的机器都使用它。虽然不能说每台电脑和手机都配备了USB,但是在现在的市场上,没有配备USB的电脑和手机是很难见到的。
无论是USB还是以太网,都有国际标准组织制定测试标准。以USB为例。为了给产品打上USB官方标志,产品必须通过USB一致性测试认证,示波器是完成这一测试认证的主要仪器。所以可以说USB技术对示波器市场的推动作用很大。当然也可以说示波器促成了USB技术的普及。对于一些规模较小的厂商来说,可能没有足够的资金购买全套的检测认证设备,可以求助于USB2.0检测认证实验室。目前,中国大陆、香港和台湾省共有三家国际组织授权的检测认证中心,分别是台湾省的百佳泰、台湾省的SGS和香港的HKSTC。其中百佳泰使用安捷伦和泰克示波器,SGS和HKSTC仅使用安捷伦示波器进行认证测试。
除了USB和以太网技术促进了示波器技术的发展,消费电子领域的一个重大变化是模拟视频向数字视频的发展。在这个过程中,主要用于电脑产品的DVI(数字视频接口)标准和主要用于消费电子产品的HDMI(高清多媒体接口)标准应运而生。近年来,DisplayPort标准在PC领域的发展势头似乎超过了HDMI。HDMI是由SiliconImage、索尼、日立、松下、飞利浦、汤姆逊和东芝等七家公司组成的联盟,讨论HDMI标准的制定和实施,包括授权建立HDMI认证测试室。在HDMI认证实验室中,Tektronix和安捷伦的示波器和解决方案随处可见。
就数字示波器技术而言,一直有两个与核心技术相关的术语,安捷伦的MegaZoom(快速响应深度存储技术)和泰克的DPO(数字荧光示波器)。前者用于优化深存储示波器,后者用于优化浅存储中的示波器(
另外,波形捕获率对应两种情况,一种是让示波器连续捕获波形,另一种是分段存储(将示波器的存储深度分成许多段,一次只填充一段,记录相应的时间)。三家示波器制造商都支持高端分段存储。
泰克的DPO技术用在基于windows平台的示波器上,比如DPO/DSA70000,其波形捕获率高达每秒30万次,用在没有Windows平台的示波器上要差很多倍。安捷伦的MegaZoom技术用在非windows平台的示波器上,其波形捕获率高达每秒10万次。在最新的windows平台DSO/DSA90000系列示波器上使用,其指标高达每秒40万次,这也是安捷伦时隔十多年后首次在该指标上领先。随着DSO/DSA90000的推出,安捷伦还确立了示波器存储深度的领先地位,每通道1G。当时安捷伦推出了54830系列示波器,曾经在128M的存储深度上领先,但很快在这个指标上被泰克的新产品7000系列示波器超越。
每个公司都有自己公开和私下宣传的核心技术。安捷伦在高端示波器领域有自己的想法。公司在芯片研发上更重视高端示波器和新技术,而不是功能和软件,因为软件和功能很容易被竞争对手复制。对于高端示波器,安捷伦认为其核心技术是十几厘米长的电路,包括前置放大器芯片和ADC(模数转换器)。它的ADC放大芯片是单芯片,采样率为20G(芯片中使用了80个小ADC),自2002年用于54855A示波器以来,没有任何公司超越过,而前置放大器采用RF微波的设计理念,这种设计理念也一直使用到现在,在模数转换器中,泰克新推出的DPO/DSA70000系列为6.25G,封装在一个模块中的两个芯片为12.5G,以实现更高的采样率在高速电路设计中,更少的布线和连接器通常意味着更好的信号完整性。安捷伦声称其示波器的本地噪声是世界上最好的,这完全归功于其集成度更高的ADC设计和RF微波技术的积累。但是,你可以看到,Teck的ADC已经从5G提高到6.25G(在示波器中使用时,两个6.25G封装在一个模块中)。这是一个互相追赶的过程,厂商之间的竞争,最后受益的是用户。