現(xiàn)今各種電子裝置蓬勃發(fā)展，從消費型電子、到汽車電子，甚至高階的通訊與國防，我們的身邊，早已伴隨著各式各樣的電子信號。而日新月異的功能不斷被開發(fā)出來，設備本身的運算速度也不斷提升。更快速更多元的產品設計趨勢，讓研發(fā)人員也必須升級手上的測試儀器，才有辦法分析更複雜的電路設計與電子訊號。

為了要擷取訊號，就必須要透過示波器。示波器這種測試儀器，主要是用於顯示某個變數(shù)與另一個變數(shù)間的函數(shù)關係。舉例來說，它可以在顯示器上繪製一個電壓與時間的XY軸圖表。如果工程師是想測試某個電子元件是否正常運作，這項功能會很有用。倘若想知道移除元件之後會出現(xiàn)何種信號波形，就可以使用示波器來查看元件是否可正常輸出正確信號。最新的示波器都能自動執(zhí)行大部分的量測，當然也給予測試工程師自行調整的彈性。

信號完整性

示波器主要的用途，在於準確地再現(xiàn)電氣信號，因此信號完整性顯得非常重要。信號完整性是指示波器重建波形，準確再現(xiàn)原始信號的能力。信號完整性太低的示波器，是沒有價值的。因為當示波器的波形形狀或特性，與真正的信號不一樣時，執(zhí)行測試便毫無意義。

但不論示波器的品質有多好，也無法完全重現(xiàn)真正的信號。這是因為當示波器連接到電路時，示波器就會變成電路的一部分。換言之，會有一些負載效應產生。儘管儀器製造商盡可能將這樣的負載效應減到最小，但就某種程度上，這些效應將會一直存在。

示波器雖然不同的種類與品牌非常多，但大部分的示波器都還是具有一些基本的特性。示波器的面板大致可以分成幾個主要區(qū)塊：通道輸入、顯示器、水平控制、垂直控制、以及觸發(fā)控制等。而如果示波器未配備Windows作業(yè)系統(tǒng)，很可能還另外提供一組按鍵，讓工程師可以控制螢幕上的功能表。而許多示波器也都具備了PC的連接功能，包括光碟機、USB埠、串列埠，以及外接式監(jiān)視器、滑鼠與鍵盤輸入等。

經濟型示波器

經濟型示波器的價格不貴，但效能比不上高效能示波器。這些示波器通常可在大學的實驗室裡看到，其主要優(yōu)點就是低價。使用者可以用相當合理的價格，買到非常實用的示波器。

高效能示波器

高效能示波器可提供最佳的效能。凡是需要高頻寬、快速的取樣率和更新速率、較大的記憶體深度、以及廣泛的量測功能者，都會選用這種示波器。高效能示波器主要的優(yōu)點，是可以正確分析廣泛的信號，並且提供許多應用軟體和工具，使現(xiàn)有技術的分析變得更簡單而快速。但價格昂貴且體積較大，是高效能示波器主要缺點。

強化的示波器

隨著電子設備頻繁採用射頻和數(shù)位元件，測試儀器也開始整合高級測量工具，應用於高速信號的測試用途。

現(xiàn)代示波器不再只是一個時域測量工具。它已演變成為能夠進行頻域測量，因此能夠滿足LTE和WLAN等無線通信系統(tǒng)的信號驗證和調試需求。示波器使用快速傅立葉變換（FFT）功能或頻譜分析軟體，可透過儀器內置的多種增強測試功能，來執(zhí)行這些測量。

示波器依據(jù)特性，又分為類比示波器，與數(shù)位儲存示波器（DSO）。隨著電子設備越來越多頻繁採用射頻和數(shù)位元件，測試設備也開始整合更多高級的測量工具，應用於高速信號的測試用途。而數(shù)位示波器當然也緊跟著這樣的趨勢，整合了更多不同的功能，例如波形發(fā)生器、邏輯分析儀，以及串行協(xié)議和頻譜分析功能等。

在某些情況下，對於射頻信號測試，數(shù)位示波器可能比信號分析儀等頻域儀器更便利。這對於頻率在3.1GHz至10.6GHz、數(shù)據(jù)速率高達1024Mb/s的新興超寬頻（UWB）通信系統(tǒng)來說，更為重要。雖然信號分析儀具有更好的動態(tài)範圍和更小的失真，但對於信號分析來說，現(xiàn)代示波器卻具有更高測量頻寬和更多自動化功能的優(yōu)勢。

與德國科學家Karl Ferdinand Braun於1897年發(fā)明的陰極射線示波器（Cathode ray oscilloscope）相較，現(xiàn)有的數(shù)位儲存示波器已大不相同。進步的技術不斷提升示波器的新特性，更適合讓工程師使用。其中最顯著提升的功能之一，便是示波器進入數(shù)位領域，導入數(shù)位訊號處理與波形分析等強大功能。

現(xiàn)在的數(shù)位示波器包含高速、低解析度（一般為8位元）的類比數(shù)位轉換器（ADC），已定義的控制元與顯示功能，且內建的處理器可執(zhí)行常見量測作業(yè)的軟體演算法。

另外來說，示波器可利用電腦最新的處理功能與高解析度顯示，並保留高速示波器的其他功能。由於示波器屬於電腦架構，讓使用者能透過軟體而定義儀器功能。因此，示波器不僅能夠用於示波器量測，亦可用於客制化量測，甚至用於頻譜分析器、頻率計數(shù)器、超音波接收器，或更多儀器。

相較於傳統(tǒng)的獨立示波器，開放架構與靈活軟體，均讓示波器具備更多優(yōu)勢。然而，示波器（Digitizer）與高速示波器（Oscilloscope）有許多相似之處，因此在選擇時亦需要考慮多項要點。

結語

雖然模組化示波器與獨立示波器均可擷取電壓，但不同儀器具備不同優(yōu)點。而上述的考慮因素均極為重要。使用者應先考慮應用需求、成本限制、效能，與未來的可擴充性，再選出可滿足需求的儀器。

羅德史瓦茲RTO示波器

臺灣羅德史瓦茲總經理蔡吉文：「RTO擁有最廣泛的應用範圍！」

羅德史瓦茲RTO示波器提供達128位元的序列資料觸發(fā)，因此能提供精確的個別位元序列觸發(fā)；透過升級時脈資料回復硬體選配，則成為嵌入式時脈訊號測試的理想選擇。

蔡吉文說，RTO示波器系列的應用範圍，還可以擴大至車用乙太網(wǎng)路介面測試。此外，由於在工業(yè)、資訊科技及汽車領域，都必須使用乙太網(wǎng)路交換技術，因此R&S也為RTO數(shù)位示波器系列提供了乙太網(wǎng)路介面自動化測試方案，其高動態(tài)範圍將提供使用者精確的測試結果。

圖1 : 羅德史瓦茲RTO示波器 圖片來源：rohde-schwarz.com

太克科技DPO70000SX 70GHz ATI高效能示波器

太克科技大中華區(qū)產品技術總監(jiān)陳湘俊：「對於技術絕不妥協(xié)，才能滿足高頻測試應用。」

在示波器市場上，必須面對兩個重要的趨勢，分別是高速通訊與寬頻射頻的發(fā)展。高速通訊需求載波在收發(fā)器設計中尋求 更多網(wǎng)路容量、由於時間餘裕小因此需要全新的抖動分離法、以及光調變分析、和精確的低雜訊量測功能。

陳湘俊說，太克推出DPO70000SX 70GHz ATI高效能示波器，正是為了要滿足這樣的需求。這臺示波器提供了超高頻寬即時示波器中，最低的雜訊和最高的有效位元。而一系列創(chuàng)新技術，可以有效滿足開發(fā)高速相干光系統(tǒng)，或進行尖端研究的工程師和科學家的目前和未來需求。

圖2 : 太克科技DPO70000SX 70GHz ATI高效能示波器 圖片來源：tektronix.com

是德科技Infiniium V系列示波器

是德科技臺灣區(qū)總經理張志銘：「我們讓開發(fā)工程師能夠精準洞察所量測到的信號。」

全球示波器擁有12億美元的市場規(guī)模，如此大的一塊餅，當然也吸引了許多廠商競相開發(fā)更好的產品，來獲取更大的商機。而在高階示波器市場上，是德科技也持續(xù)扮演著領導者的角色。面對高速數(shù)位訊號測試需求不斷提升的情況下，是德科技也推出全新的Keysight Infiniium V系列示波器，來補足高階示波器市場的最後一塊拼圖。

張志銘說，Keysight Infiniium V系列問世後，工程師便可又快又準確地執(zhí)行所有測試，進而更快將新產品推出上市，並且增強對設計品質的自信度。

圖3 : 是德科技Infiniium V系列示波器 圖片來源：keysight.com

NI高速示波器

國家儀器技術行銷經理潘建安：「PXI架構可大幅縮短測試時間。」

NI 高速示波器具有強大的儀器整合，再加上高輸出 PXI 匯流排有助於縮短測試時間，非常適合高頻寬自動化量測作業(yè)。這些示波器搭載了 NI 專利 T-Clock 同步化技術，可藉此建置高達 34 個相位同步 1 GS/s 通道所組成的系統(tǒng)，並且進一步整合其他 NI 硬體，打造出完整的自動化混合式訊號測試系統(tǒng)。

圖4 : NI PXI架構儀器 圖片來源：ni.com