了解示波器的发展（一）

初期模拟示波器时代

20世纪40年代是电子示波器兴起的时代，雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具，泰克公司成功开发带宽10MHz的同步示波器，这是近代示波器的基础。50年代半导体和电子计算机的问世，促进电子示波器的带宽达到100MHz。60年代美国、日本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献，出现带宽6GHz的取样示波器、带宽4GHz的行波示波管、1GHz的存储示波管；便携式、插件式示波器成为系列产品。70年代模拟式电子示波器达到高峰，行谱系列非常完整，带宽1GHz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平，为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器。模拟示波器从此没有更大的进展，开始让位于数字示波器，英国和法国甚至退出示波器市场，技术以美国领先，中低档产品由日本生产。

中期数字示波器崛起

20世纪80年代的数字示波器处在大发展阶段，美国的TEK公司和HP公司都停产模拟示波器，并且只生产性能好的数字示波器。对数字示波器的发展作出了贡献。进入90年代，数字示波器除了提高带宽到1GHz以上，更重要的是它的全面性能超越模拟示波器。出现所谓数字示波器模拟化的现象，尽量吸收模拟示波器的优点，使数字示波器更好用。

这时数字示波器首先在取样率上提高，从最初取样率等于两倍带宽，提高至五倍甚至十倍，相应对正弦波取样引入的失真也从100%降低至3%甚至1%。带宽1GHz的取样率就是5GHz/s，甚至10GHz/s。同时提高数字示波器的更新率，达到模拟示波器相同水平，最高可达每秒40万个波形，使观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲的能力大为增强。采用多处理器加快信号处理能力，从多重菜单的烦琐测量参数调节，改进为简单的旋钮调节，甚至完全自动测量，使用上

与模拟示波器同样方便。

具备模拟功能的数字示波器

数字示波器缺少余辉显示功能，也就是没有模拟示波器的辉度分阶显示。因为它是数字处理，只有两个状态，非高即低，原则上波形也是“有”和“无”两个显示。为达到模拟示波器那样的多层次亮度变化，必须采用专用图像处理芯片，例如TEK公司采用DPX型处理器芯片，具有数据采集、图像处理和存储等多项功能，DPX芯片由130万个晶体管组成，采用0.65um的CMOS工艺，并行流水结构，取样率高。它既是数据采集芯片，同时也是光栅扫描器，模拟示波管屏幕荧光体的发光特性，用16级亮度分级，将波形存储在500>200像素的LCD单色或彩色显示屏上，每1/30s更新一次。由于模拟存储示波器只能依靠照相底片记录波形，对数据保存并不方便，而数字荧光示波器是数字处理的显示，数据记录处理、保存都十分方便。例如用红色表示出现概率最高的波形，蓝色表示出现概率最低的波形，达到一目了然。由于数字示波器已经达到4GHz以上带宽的水平，配合荧光显示特性，总的性能优于模拟存储示波器。

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