示波器有時(shí)被稱為“電子工程師的改錐”，說(shuō)明它是用于各種不同任務(wù)的基本工具。作為一種通用測(cè)試測(cè)量?jī)x器，示波器在通信、工業(yè)自動(dòng)化、教育、計(jì)算機(jī)、國(guó)防、航空航天等領(lǐng)域中的地位不可撼動(dòng)。
賽迪顧問(wèn)預(yù)計(jì)，未來(lái)5年中國(guó)示波器市場(chǎng)將在2007年穩(wěn)步發(fā)展的基礎(chǔ)上保持持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2008年中國(guó)示波器市場(chǎng)規(guī)模接近10億元。2012年中國(guó)示波器市場(chǎng)規(guī)模有望突破20億元。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的寒冷冬日中，示波器市場(chǎng)仿佛一片溫暖的綠洲，給人們帶來(lái)信心與希望。
從五分之一的市場(chǎng)里望進(jìn)去
若將現(xiàn)今數(shù)字時(shí)代的測(cè)試測(cè)量分為數(shù)字RF技術(shù)、數(shù)字視頻技術(shù)、高速串行技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)以及下一代網(wǎng)絡(luò)五部分。那么，推動(dòng)測(cè)試測(cè)量性能指標(biāo)日新月異的因素應(yīng)該是誰(shuí)呢？
孫志強(qiáng)分析：“自總線接口面世以來(lái)的8-10年間，已經(jīng)從并行方式轉(zhuǎn)向高速串行技術(shù)，數(shù)據(jù)傳送速率也迅速由3Gb/s→6Gb/s→8Gb/s→12Gb/s一路提高。隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，高速串行技術(shù)已實(shí)現(xiàn)即插即用互操作能力，且其前景會(huì)隨著消費(fèi)電子的持續(xù)增長(zhǎng)而繼續(xù)發(fā)展?！钡?，串行技術(shù)的前進(jìn)之路似乎并不是光明大道，“我們將面臨著系統(tǒng)更加復(fù)雜、信號(hào)余量更小以及開(kāi)發(fā)周期更短等諸多挑戰(zhàn)?！?
撥開(kāi)云霧洞察先機(jī)
通過(guò)剖析設(shè)計(jì)周期，孫志強(qiáng)說(shuō)：“對(duì)于每個(gè)用示波器處理快速?gòu)?fù)雜串行數(shù)據(jù)流的工程師們來(lái)說(shuō)，層層調(diào)試、層層檢驗(yàn)和層層檢定可以用痛苦來(lái)形容。這通常要耗費(fèi)他們90%的時(shí)間用于反復(fù)的調(diào)試工作?！憋@然，不斷縮短的開(kāi)發(fā)周期已無(wú)法容忍這一過(guò)程，如何從繁瑣冗沓的測(cè)試過(guò)程中解脫呢？快速且能夠定位特定信息組合的觸發(fā)功能可以提供最佳洞察力。
觸發(fā)系統(tǒng)是示波器四大組成系統(tǒng)之一，但卻容易被忽略。某些高速串行分析系統(tǒng)只為高速串行數(shù)據(jù)流提供了軟件觸發(fā)功能，這種方法所遺漏的比特位可能高達(dá)10億個(gè)！而基于硬件的串行觸發(fā)技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，找到感興趣的位序列。它檢測(cè)每個(gè)位，系統(tǒng)會(huì)在序列第一次發(fā)生時(shí)觸發(fā)采集，不存在遺漏的待檢比特位問(wèn)題。就如同一只精準(zhǔn)的智能手，撥開(kāi)云霧，洞察先機(jī)。
被忽視了的重要角色——有效比特位(ENOB)
孫志強(qiáng)舉了這樣一個(gè)例子，在進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)量時(shí)，如果我們把示波器比作一個(gè)稱量用的天平，那么差(低)的ENOB就相當(dāng)于在稱重之前的天平上先放上了一定的重量。今天，工作余量越來(lái)越小的快速數(shù)字設(shè)計(jì)更容易受到這種新增“重量”的影響。一臺(tái)ENOB低的示波器很可能會(huì)導(dǎo)致代價(jià)昂貴的“假性”測(cè)試失敗，造成本來(lái)能夠通過(guò)特定測(cè)試的設(shè)計(jì)產(chǎn)品表現(xiàn)為測(cè)試“失敗”。這種“失敗”并非由設(shè)計(jì)本身的問(wèn)題引起，而是示波器自己的誤差在測(cè)試余量中占了很大的比重，使得測(cè)量結(jié)果超出了可以容忍的極限。假讀數(shù)可能會(huì)使整個(gè)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，最終繞了一個(gè)大彎來(lái)試圖解決并不存在的“問(wèn)題”。
“ENOB”是一個(gè)極為綜合的指標(biāo)，在一定程度上涵蓋了所有數(shù)字示波器擁有的多種誤差，如偏置誤差、增益誤差、非線性度、噪聲等等。然而，作為一個(gè)實(shí)用指標(biāo)，“ENOB”卻并沒(méi)有被大多數(shù)廠商所重視，但實(shí)際上低“ENOB”會(huì)使凈測(cè)量分辨率劣化，可能會(huì)給已經(jīng)很窄的測(cè)試余量帶來(lái)誤差，甚至帶來(lái)“嚴(yán)重的錯(cuò)誤”測(cè)量結(jié)果。
金子般地位的“黃金”探頭
“沒(méi)有一臺(tái)裸露的示波器，”每每談及探頭，孫志強(qiáng)都要反復(fù)重復(fù)其在示波器系統(tǒng)中的重要作用，當(dāng)我們都把目光聚焦在帶寬、速率、頻響等問(wèn)題上時(shí)，小小的探頭似乎成了可有可無(wú)的東西，然而事實(shí)上，任何一個(gè)具有強(qiáng)大性能的示波器都要依賴這個(gè)小小的探頭的連接能力。
現(xiàn)在，密集封裝的高速電路已經(jīng)迫使探頭的接入達(dá)到了極限，工程師們需要可以在差分測(cè)量、單端測(cè)量和共模測(cè)量之間隨意切換的探頭，而不用移動(dòng)探頭連接。工程師們可以同時(shí)探測(cè)三個(gè)點(diǎn)，使用一只探頭進(jìn)行三種不同的測(cè)量，而不像以前那樣需要多只探頭和多個(gè)設(shè)置，從而提高了工作效率。
總之，面對(duì)處于冰寒時(shí)期的一片綠洲，唯有掌控速度、性能以及開(kāi)發(fā)者實(shí)際需求的先機(jī)，才能在示波器市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟。我們期待更加快速、更加優(yōu)越的示波器產(chǎn)品提供源動(dòng)力，希望這種速度與激情能夠盡快驅(qū)散嚴(yán)寒，帶動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。
（轉(zhuǎn)載）
