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专家分析:示波器发展的5个趋势

行业聚焦点中国仪表网2010年02月25日 09:15人气:4252

中心议题:

示波器发展的5个趋势

解决方案:

更好的显示器

混合信号示波器

从并行测量发展到串行测量

功能强大的便携式示波器/定制通用示波器

示波器正更多地用作自动检验工具,而非调试工具

技术瞬息万变,示波器的最新应用也层出不穷。示波器制造商必须紧跟新的应用潮流,设计出能够满足用户特定需求的示波器和软件应用程序。本文将针对示波器市场出现的5个流行趋势进行分析。

趋势1:从并行测量发展到串行测量

过去的嵌入式设计通常采用并行体系结构,这意味着每个总线组成部分都有各自的路径。因此,只要您可以使用码型触发或状态触发找出感兴趣的事件,就可以直观地解码总线上的数据。

然而,现代嵌入式设计一般采用串行体系结构——即连续发送总线数据。这样做的原因是它需要的电路板空间较小、成本较低,并且采用嵌入时钟,功率要求也较低。图1显示的是CAN数据流,其中除嵌入时钟外,CAN信息还包含帧识别符开始、地址、数据长度码、数据、CRC和帧识别符结束。分析和触发这种串行数据通常比并行数据要困难得多。

因此,示波器制造商目前提供了各种串行数据触发功能、搜索特性和协议观察程序,以帮助您找出关注的事件并对其进行解码和测量。例如,AgilentInfiniium90000A系列示波器具有串行数据分析软件包,支持大量协议,其中包括CAN、LIN、I2C、SPI、Flexray、SAS、SATA、XAUI、光纤信道、DVI/HDMI、Infiniband和PCI-express(1.1和2.0)。

随着此类协议不断涌现及新一代协议进入市场,示波器供应商必须跟上新技术的发展步伐,使用户能有效地利用这些协议进行工作。

趋势2:混合信号示波器

混合信号示波器(MSO)是十几年前由惠普/安捷伦科技公司首次推出的。它是一种综合测试仪器,具有示波器的可用性、逻辑分析仪的测量能力以及某些串行协议分析功能。在MSO的显示器上,您可以查看各种按时间排列的模拟波形和数字波形。虽然MSO未能提供逻辑分析仪所能提供的所有通道(MSO通常有2~4个模拟输入和大约16个数字输入),但其用途完全可以弥补这一点。逻辑分析仪过于复杂,难以使用,而示波器则比较简便。这正是MSO的优势——集各种测试设备之所长,并在它们之间找到完美的平衡点。

MSO是针对当前技术中流行的嵌入混合信号系统而创建的。例如,汽车电子系统通常都有数字控制的模拟马达控制器和传感器。过去,人们通常选择传统示波器来分析这类系统,但示波器往往没有足够的触发能力和输入通道。因此,人们必须还要使用逻辑分析仪,结果使设置和操作更加复杂。

MSO完全解决了这一问题,并且业经验证,是分析嵌入式混合信号系统的最佳仪器。
趋势3:功能强大的便携式示波器/定制通用示波器

以往,性能高的示波器体积都很庞大,便于携带的示波器性能又较低,而用户只能二者之一。现代的高速设计和串行数据使许多人迫切需要一款便携式高性能示波器。AgilentInfiniiVision7000系列示波器应需而生,它虽然体积很小(深6.5英寸、重13磅),但却具有MegaZoomIII深存储器、100000个波形/秒的更新速率、硬件加速的串行触发和解码功能。这使您可以拥有一款极具便携性的高性能示波器。

目前,人们还越来越多地利用许多同类示波器中提供的软件包来定制其通用示波器。一些软件应用程序,例如各种串行解码软件包、矢量信号分析(VSA)软件、功率应用软件以及离线查看和分析软件,使用户能以非常个性化的方式来定制和使用他们的通用示波器。

趋势4:示波器正更多地用作自动检验工具,而非调试工具

以往,工程师或技术人员主要把示波器用于调试和设计工作,例如诊断有故障的电气部件。现在,尽管示波器仍有这方面的作用,但用在自动验证方面的情况越来越普遍——即检查设备是否满足某个串行数据标准的技术指标要求。

在一致性领域中,每个采用某个串行数据总线技术的设备都必须符合预定的技术指标,以便确保各家制造商制造的不同设备相互兼容。

随着第二代和第三代标准的出现,设备的数据速率越来越高,对示波器的信号完整性和眼图分析性能的要求也随之提高,并且要求示波器最大程度地减小对被测系统的影响,因为在高数据速率条件下,这些影响可能非常严重。此外,业界还开发出一致性应用程序,用于对设备进行自动测试。例如,Agilent为各种一致性应用提供了一致性应用程序,包括DDR(1、2和3)、DVI、以太网、光纤通道、全缓冲DIMM、HDMI、USB、无线USB、PCIExpress、SATAI/II、XAUI等等。

趋势5:更好的显示器

用户现在需要更好的显示器,原因有许多。首先,随着社会的发展,人们日益习惯使用大尺寸、高清晰度的显示器。不久以前,使用小计算机监视器或电视屏幕的情况还很常见。而如今,大型LCD和等离子体显示器充斥电子商店的货架——这些日常使用的设备都配有性能精良的显示器,人们自然希望其他显示仪器也有那样的显示器。因此,许多示波器制造商纷纷投产配备大尺寸高分辨率显示器的示波器。例如,AgilentInfiniium90000A系列示波器就配有12.1英寸的XGA高分辨率显示器。

第二个原因是,人们现在需要在示波器上同时显示更多的信号,包括模拟数据信号和数字数据信号,因此示波器必须配有足够大的显示器来正确显示所有波形。此外,显示器还必须具有足够高的分辨率和颜色,以便用户清楚地区分每个波形和读出解码标记。AgilentInfiniiVision7000系列示波器配有256级亮度的12.1英寸XGA显示器,是一款能够提供出色显示质量的便携式示波器。

示波器主要用于测试和开发现代技术,因此必须非常灵活地适应新的应用环境。示波器的主要用途在不断改变。示波器供应商要想使用户满意并高效地完成工作,就必须不断推出新产品,以适应这种发展。
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