低端示波器比较

100MHz带宽的入门级示波器的使用率要比高端示波器多的多，这也是一个竞争最激烈的市场，国内早就到了白热化的程度，不可避免的，战火进一步漫延到了国外。这不严谨的日本人Mayuko Uno就对这些示波器做了对比测试。

在这里我力图用一个简短的篇幅对这些对比加以介绍。

话说日本人发现，示波器Yen10,000/MHz的日子是一去不复返啦，100Yen约为7.6 RMB。在日本市场上售卖的100MHz示波器大多处于Yen100,000到Yen250,000，约合7,600RMB~33,000RMB，还是比国内贵的多。100MHz~300MHz的用途非常广泛，如Fig2所示。

100MHz~300MHz的低端示波器为什么会这么便宜，原因是有中国厂商的参与，售价要比Tektronix和Agilent至少低10%甚至更多。目前除了rigol，大部分国内玩家都只能出300MHz以下的示波器。Mayuko Uno特别提到了普源，固伟，利利普3个中国厂商。

Rigol在2007年付运了30k示波器，在估计约100k的全球市场中居于第二位，而GW则在2008财年共计出了20k的模拟示波器和30k的数字示波器。但是在业界他们并不出名的原因是以往他们是以OEM出现的，比如Rigol在其网站就公开宣称是Agilent和Iwatsu的合作伙伴，但有意思的是Agilent和Iwatsu从来没有公开承认过。不过Iwatsu却定制了DS-5100，100MHz型号售价Yen168,000，并且采样率仅为250MS/s。

国内厂商的低价策略在日本也凑效，有越来越多的用户选用这种价廉物美的产品。

相似的性能：

在带宽，采样率，存储深度3大指标上的区别，就连Agilent也承认低端示波器的基本性能区别微乎其微。不过比起后起之秀，就算Agilent今年才推出的型号DS1000系列在存储上也保守的多，只有10k pts/ch；而Iwatsu的DS-5100 200MS/s 每通道的性能则只是刚好满足了采样定律的要求。

在次要指标上，差别也是参差不齐，比如Tektronix的TDS2022B可以测量1.25uS的偶发事件，而LeCroy的WJ312A则只能测到500uS。

当然好多次要指标厂商的Datasheet是不会公布的，尤其对于自己的劣势，需要扬长避短。用户在选择的时候需要多了解一下产品的特点是否适合自己的应用，以及炼就一对火眼金睛。

波形质量

由于只有5个厂商提供试用，所以Mayuko Uno也就只测试了以下几个厂商的产品。

1 频响曲线

其他4家的示波器在20MHz内的响应都比较平坦，只有rigol的DS1022CA出现了轻微的下降。在20MHz以后的差别比较明显，Tektronix的TDS2014B在整个100MHz的带宽内都有最为平坦的响应。令人吃惊的是Agilent DSO1014A的带宽居然是200MHz，紧跟在后边的是rigole的DS1102CA，带宽大约超过150MHz。

带宽表现的巨大差异是因为所采用的前端放大器的不同表现，这种频响上的区别针对不同的应用。频响曲线在带宽内（规定的100MHz）最为平坦的适合测试带宽内信号的幅度，而在带宽外降落缓慢的，可以用于高于100MHz信号的延伸测试。由于这些示波器的采样率都在1GS/s以上，都10倍于带宽，所以不用过多的考虑抗混叠，换句话说，在带宽内平坦，带宽外滚将缓慢的示波器最为理想。

2 测试700ps的上升沿

注入一个上升沿为700pS的方波，Agilent DSO1014A能够测量到1.8nS，这个基本上跟他的频响曲线所表现出来的近200MHz的带宽相吻合。

3 过驱动

在电源测试中，比如测试IGBT，过驱动可以更好的观察导通时的损失。这时除非超出的幅度在输入的允许范围内，否则波形幅度会使得放大器饱或者引起波形失真，示波器将会显示错误的波形。

在这方面大部分示波器都会提示窗口溢出，波形被削顶灯信息。此外要特别留意通道和探头的最大输入电压。有些示波器提供10V/div的垂直分度，如果用10x探头，理论上可以输入800V的信号，但10x探头通常只允许CATI 400Vpk。

4 数字电路，刷新

除了放大器和其他模拟电路上的区别以外，数字电路也不尽相同。ORIX的人说：“不同的供应商在内部算法上都有自己的一套，所以每家显示的波形精度也是不同的。"在现实视频信号时，这种区别尤其明显。

高速模拟示波器的刷新率高达100万次，而大多数设计只需要几万或几十万次刷新率。低端示波器测刷新率都在2千次以下，用来显示视频信号，显然力有未逮。

如果示波器用来观测控制系统中具有不同占空比的PWM，或马达和其他传动中的PAM时，刷新率是非常重要的。Mayuko Uno测试用载波为100kHz~500kH，用幅度变化为70%扫描速率为100Hz（10ms周期）扫描时，刷新率为几百次的示波器无法追踪到扫频信号。

视频信号，马达控制信号和其他类似的，传感器输出测量，低速串行信号也需要高刷新率。为了便于观察传感器输出数据信号，模拟变化会被转化成数字脉冲信号，要求大约1000次的刷新率。对于在输出之前就将模拟信号加以放大的传感器，较低的刷新率是可以的。

测量I2C和SPI的数据转换时序时，刷新率要求是100到1000次。刷新率当然是越高越好，但是100MHz的型号没有太高的刷新率。如果要查看更快的信号，或者信号的更多信息可以用更高端的示波器。

刷新率对于相对变化较快的信号具有重要的意义，刷新率会随着采样率，存储深度的变化（也就是时基的设置）而改变，可惜Mayuko Uno并没有测试。

目标应用是不同的

数字示波器和模拟示波器当然有许多不同，而在刷新率这个指标上，低端示波器比随便一台模拟示波器差的远的多，这就是为什么在一些特殊场合，模拟示波器仍然不可替代的原因。可惜的是目前业界只有Iwatsu一家还在坚持研发模拟示波器，至于他能撑到什么时候，天知道。

新的制造商（基本上是低端）试图提供更多的功能和性能，但还是受限于以上提到的应用。有Tektronix的人说”我们的低端示波器尤其适合观察波形，信号电平，频率，周期，错误或其他方面做了限制，取消了很多高端功能。如果需要详细分析，我们提供了较高的刷新率和较长的存储深度。”

用户需要充分了解自身需求以便选择合适的示波器。大体上应用分为2类：一是在嵌入式软件调试和其他应用中观察波形，以便检验低速数字信号的高低时序；二是用来替代模拟示波器。

对于高低时序检查大部分低端示波器都胜任，但要注意的是厂商为了降价而用次一些的元件，节省的成本用来提高存储长度，通道数和其他特性以保证必要的观测时间。在替代模拟示波器时，不是所有的型号都能应付必要的引用，比如过驱动和视频观察。