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  • 1 # 使用者2491541934482

    示波器說簡單也簡單,說複雜也複雜。

    簡單的說,示波器就是以電壓或其它訊號(基本都是以電壓訊號方式採集)為縱軸,時間為橫軸,將被測訊號按時間展開在螢幕上的儀器(當然雙通道示波器還有個X-Y模式,相對來說用得少)。找一塊萬用表,每秒鐘讀一次數並記錄下來,再整理成折線圖,原理是類似的。

    那為啥還說它複雜呢?最主要的原因,就是被測訊號頻率可能很高,這就要求示波器的速度很快。以數字示波器為例,單純按照取樣定理計算,取樣速度至少要達到被測訊號頻率的2倍,那麼如果我要測一個10MHz的訊號,ADC取樣速度就至少要20MSa/s,按照上面萬用表的那個例子,就是至少每秒鐘要讀萬用表示數20000000次(兩千萬次),這個速度就很嚇人了。而且,忘了說20MSa/s這樣的取樣速率,只能說是入門級示波器中的低端配置,中國產示波器2000元價位的,取樣速率基本都在100MSa/s起步了。

    那些頂級品牌的高階示波器,通常擁有驚人的取樣速率。舉個例子,是德科技的DSOZ634A示波器,標稱最高取樣速率160GSa/s,這是什麼概念?一秒鐘要測量輸入訊號的電壓160000000000次(一千六百億次),嚇不嚇人?按照每次取樣只產生1位元組資料來計算,1秒鐘就能產生149GB的資料,示波器還要對這海量的資料進行分析處理,進行一些數學計算,並將其轉化為圖形顯示出來,149GB/s資料產生速度對於酷睿i9來說也是一場史詩級的DDoS洪水攻擊,所以示波器不僅有速度驚人的ADC器件,還要有運算能力超強的處理器來消化ADC傳回的海量資料,這些都是尖端技術,能實現這些功能的元器件也自然價格不菲,剛剛舉例的那臺示波器,官網顯示的參考報價是609707美元(按2019年8月28日匯率,摺合人民幣約4365685元)。

    哦,仔細一看才發現,這還是起步價,估計和選配元件有關。

    順便提一下,示波器領域目前基本上被美國壟斷,取樣速率超過100GSa/s的僅有幾個美國品牌有相關機型;中國產的ADC好像連10GSa/s都做不到,差距還是很大的,希望中國產半導體行業能儘早突破技術瓶頸,追趕世界一流水平。

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