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分析示波器职业三巨子:一向被仿照,从未被逾越

每一位电子技术工程师,都应该至少拥有一台示波器,这样的结论足以证明示波器对电子技术的不可或缺。在这样一个关键的市场领域中,人们常常

“每一位电子技能工程师,都应该至少具有一台示波器”,这样的定论足以证明示波器对电子技能的不行或缺。在这样一个要害的商场范畴中,人们常常将示波器商场的领导者称为三巨子,而这三巨子所指的是泰克、安捷伦和力科。

力科示波器在国外被称为高端示波器的代名词,有“科学家的测验仪器”,“示波器中的贵族”等称谓,是数字示波器职业的技能前锋。 差异于泰克和安捷伦产品线的广泛,力科则从1984年数字示波器诞生开端就逐步聚集于中高端数字示波器。 力科公司在2002年才全面进入我国,在我国低端示波器商场的知名度相对要低一些。 但以技能见长的力科公司近年来凭仗其技能优势在我国高端示波器商场一路高歌猛进。

专心度

了解示波器的开展史的人总会津津有味力科在示波器范畴的“榜首”。 从公司建立之初LeCroy就坚持走技能立异的运营战略,并定下公司的中心价值观为“Instrument Innovator”,在示波器技能研制范畴不断发明一个又一个“榜首“,一向引领着年代开展的潮流:1985年,推出国际上榜首台长存储器数字示波器,从头界定了长存储器。

1987年,推出了国际上榜首台具有智能触发功用的数字示波器;1990年,榜首台具有实时采样、可定制剖析功用的模块化示波器;1996年,首先运用色彩等级余辉显现反常事情;1997年,榜首台磁盘驱动器剖析专用示波器; 1999年,榜首台具有彩色显现器和全面剖析功用的台式示波器; 2002年,榜首台全面集成串行数据剖析功用的数字示波器; 2004年,榜首台大屏幕、小体积的通用示波器;2005年,榜首台选用相干通道复用采样(CIS)技能的100GHz取样示波器;2006年,首先在大屏幕、超薄仪器中供给低速串行触发功用;2008年,首先供给采样率高达40GS/s的单芯片ADC,至今仍坚持国际最快纪录;2009年,国际上榜首台带宽到达30GHz和采样率到达80GS/s的示波器; 2010年4月力科宣告60GHz实时示波器技能研制成功。 还有一些示波器基本功用早已为工程师耳熟能详,其实都由力科公司发明,在推向商场后遭到客户的遍及好评,然后被其他公司跟进拷贝,逐步成为示波器的规范装备,这些功用有:毛刺触发, FFT 剖析信号频谱特性,次序采样形式(也称作分段形式),参数丈量计算、直方图、趋势图和追寻,多窗格显现波形,实时眼图生成(差异于屡次采样堆叠构成眼图),锗化硅工艺制作ADC。

技能自身便是一种可怕的比赛力,特别是高科技职业。 就示波器的技能方面优势,力科常说的一句话是,“一向被仿照,从未被逾越”。 力科公司我国区商场部司理汪进进先生对力科公司的技能立异进程如数家珍,他介绍道,“2006年,力科发明了虚拟勘探和均衡器仿真技能-Eye Doctor,三年后,友商才搞出了相似的技能,但功用不同在内行人士看来绝非一日之功。 2005年,力科发明DBI技能,比赛对手极尽进犯之能事,但前史翻到了2010年,友商中的一家总算搞出DBI。 听说别的一家也要搞出来,但或许需求更长的时刻。而假如将前史回追溯到2000年,力科初次选用DSP boost的方法来前进带宽,将示波器带宽前进到2GHz,但终究力科以为从原理上看这种方法对信号保真度带来的问题太多,并且是不行战胜的,但直到2004年友商才搞出DSP boost并至今在选用这种力科在2002年就抛弃的技能。 咱们假如再回想数字示波器的前史,惊然发现示波器职业的简直每一个严重的发明立异都源于力科!”

充溢硝烟的示波器商场

在一切通用电子丈量仪器中,示波器的商场份额最大,这也决议了示波器范畴的商场比赛最剧烈。即便在这样剧烈的商场中,高端示波器受高技能门槛的约束,一向只要少量几家能够有才干参加其间,多年来现已构成了力科、泰克、安捷伦三分全国的比赛格式,短期来看这样的格式还将持续。低端商场的比赛态势也已进入相对安稳的状况,除了三大厂商之外,日本的横河公司,国内的普源精电都有较强的比赛力,此外还有国内外,首要是日本和台湾的一些厂商在低端手持式示波器范畴浴血奋战。跟着国内电子工业的迅速开展以及工程师本质的前进,本乡用户关于示波器的挑选现已越来越理性、越来越专业。关于示波器厂商而言,仅仅凭几个数字目标或许品牌知名度就能出售产品的年代现已一去不复返了。说到底,现在商场比赛的要害拼的是归纳实力,详细一点便是产品、服务和营销。产品是实实在在的东西,是由厂商的技能实力决议的。产品比赛的要害是技能的交融和商场的细分。高端产品的高价格有必要要给客户带来高价值,这就要求产品有必要交融多种技能优势以维护用户的长时间投资。而专业性很强的职业用户对价格的诉求则要求厂商更专心于商场运用的细分。这类用户不需求功用强壮的“全能型”示波器,只需求满意特定运用的示波器,一起价格是很重要的考虑要素。

作为一家从高端剖析仪器技能发家的企业,力科与安捷伦和泰克的商场定位最大的差异是力科更为专心于高端示波器商场的研制。汪进进以为,值得自豪的是对这种商场差异的了解和掌握让力科的产品一向在职业界处于领先位置。比方第四代示波器在多种功用的交融方面融入了许多发明性的规划,而经过对商场运用的细分则确立了力科在多个职业范畴的独占位置,比方针对轿车电子范畴推出的车载总线剖析仪产品(VBA)、针对磁存储职业推出的磁盘数据剖析仪(DDA),针对电磁兼容剖析推出了EMC的处理计划等等都是力科在商场细分方面做出的效果。服务则是由公司的运营理念决议的。力科是一个以工程师和科学家发家的公司,所以其运营理念是为了协助工程师和科学家来处理他们遇到的一些难题,而不仅仅是一个运作的财政渠道,因而力科的服务理念也是以协助客户处理问题为中心。产品和服务两方面的优势让力科在剧烈的比赛中变得更强壮了。力科在我国区的商场份额不断添加正是最有说服力的依据。最终从营销上来看,相关于别的两家首要比赛对手这一点是力科正在尽力的方向。公司正在做出一些活跃的改动,比方优化了直销团队、组建了新的分销办理团队、设置了专门的商场营销团队,一起经过多种方法加强与客户的沟通和沟通,这些尽力在强化商场营销的一起对力科的品牌建造和商场知名度也将带来活跃的影响。信任时刻将会给出证明。

特别的,力科第四代示波器WaveMaster 8 Zi的榜首个特点是前端放大器的信号保真度最好。具有平整度最好的幅频特性曲线,最小的颤动噪声基底,最高的时基精度,并且具有共同的三种阶跃呼应形式。第二个特点是操作反应速度,信号处理速度和波形传输速度最快。示波器作为一种人机交互的仪器,反应速度直接影响到工程师的运用体会。第四代示波器的反应速度上比平等示波器快10倍以上。高端示波器不同于数据收集卡,工程师需求示波器来洞悉信号,不仅仅捕获信号然后在PC上运转用户自己开发的软件来离线剖析。力科在第四代示波器推出之后一向在着重一个概念,叫“可剖析的存储深度”,在做眼图丈量时,力科示波器能够在2秒钟内构成1百万比特位的眼图,优势是客户在测验16对PCI-E Gen2信号时,用其它品牌的示波器需求两天的时刻才干测完,但用力科的只需求两小时。第三个特点是具有共同的DoubleScan功用(包含TriggerScan和WaveScan)。这两种Scan功用相配合,使得力科示波器具有极强力的定位和剖析反常信号的才干。此外,第四代示波器还有一系列代表力科立异才干的“最”,“仅有”和“共同”的功用目标,如最多的触发方法,仅有能供给光信号测验计划,共同的双输入接口方法,仅有能支撑128Mpts的FFT运算等等。

专心引领技能革新

专心的产品战略,承继自高能物理剖析的技能根底,让力科得以站在示波器技能开展的最前沿。示波器的技能前进是电子工业开展的效果,因为它都是由同年代最优异的电子器件架构而成,一起它自身又有力的推进了电子技能向前前进,工程师只要借助于示波器才干不断改进产品功用。示波器的技能开展相同遵从“更高,更快,更强”的准则。

三家公司在比赛着寻求示波器的更高带宽,更快采样率,更强的剖析才干。这种“更高,更快,更强”的寻求源于科技的一日千里。示波器的中心技能首要是两个方面一是捕获信号的才干首要是三大目标,二是信号剖析才干。这两个方面正是力科一向以来研制的要点。示波器的带宽受摩尔定律的驱动在不断前进,理论猜测,示波器的带宽每三年要加倍一次。在曩昔的十年里,2000年的最高带宽是2GHz,2002年到达6GHz,2004年是13GHz,2007年是20GHz,2009年到达了30GHz。力科估计,2011年的带宽将到达50GHz,2012年到达63GHz,2013年到达80GHz,到2014年将到达100GHz。采样率和存储深度的技能也在不断打破。力科将长时间引领这种代表半导体技能最高水平的根底、中心技能的前进。

汪进进介绍,在力科30GHz带宽发布之初,许多人在质疑她的商场在哪里?但很快就已有许多公司购买了30GHz的示波器。力科30GHz实时示波器WaveMaster 830Zi用于每信道为56Gb/s的224Gb/s PM-QPSK信号的丈量,这是是加快200G传输技能可用性和逾越长途密布波分复用网络(DWDM)的要害一步。

决战高速串行测验

推进电子丈量测验技能开展的商场动力首要来源于通讯、计算机和消费电子工业。跟着电子信息技能的飞速开展,信息年代对信息传输的速率要求不断前进,然后带来对高速数据传输测验的严苛要求。能够必定高速信号的丈量和剖析仍将是未来一两年内商场的抢手。工程师曩昔首要把示波器用于电信号的丈量和验证,比方电子体系的故障诊断,但跟着高速串行总线的广泛盛行以及新一代串行总线规范的运用,比方消费电子和计算机中许多运用的HDMI1.3总线,以及工业产品中遍及运用的PCIe-G2和SATA3.0等,都将使得用户对高速总线一致性测验的需求比以往更激烈。高速总线的运用也给新产品的规划和调试带来了史无前例的应战,工程师需求考虑信号完好性和电源完好性,PCB走线给高速信号差分对带来的影响,接纳端的误码率和颤动容限测验等等,除了物理层,或许还要考虑协议层的剖析。这些新的应战需求工程师有一套完好的处理计划来应对其带来的测验需求,比方除了一台高功用的示波器,或许还需求一台协议剖析仪,或许一台TDR,乃至是一台网络剖析仪、一套信号源。好消息是,针对这些测验应战,力科供给了完好的处理计划。针对下一代串行总线的测验,比方USB3.0,SATA3。0,PCIE-G3,力科是仅有能够供给从物理层到协议层,从发送端到接纳端,从发现问题到处理问题的完好测验处理计划的厂商。“至于未来更长一段时刻,从高速信号测验到射频信号测验、从有线运用的测验到无线运用的测验,我想这简直是整个电子丈量职业未来的开展趋势。” 汪进进说。

从运用的趋势来看,现在最大的抢手是5Gbit/s+信号的丈量和剖析。串行总线的速率已遍及由2.5Gbit/s左右晋级到了5Gbit/s以上。PC职业的盛行总线PCI-Express的速率由PCI-Express 1.0过渡到PCI-Express 2.0,速率由2.5Gb/s加倍到5Gbit/s,在不久的将来就要过渡到8Gbit/s的PCI-Express 3.0。 SATA总线也将遍及晋级到了SATA3.0的6Gbit/s速率。 当时最抢手的USB3.总线是由480Mbit/s十倍速地直升到了5Gbit/s。在通讯职业,最常见的XAUI接口信号速率则是由3.125Gbit/s晋级到了6.25Gbit/s。咱们需求迎候5Gbit/s+年代的到来。力科示波器的专长是能为工程师带来充溢自傲的信号洞悉力。 5Gbit/s+年代测验丈量的应战更大,正是力科引领高端商场的新的最大的机会。 更高速率带来的规划和测验丈量上应战是什么?如1百万UI的接连比特位的眼图丈量需求,乃至10的12次方样本下的眼图丈量需求; 小电压供电计划的电源完好性规划及丈量; 参阅时钟的规划及时钟颤动的丈量;PCB走线规划、连接器规划、预加剧的规划、扩频时钟的规划等对信号质量的影响及丈量剖析; 多个高速差分对之间串扰的影响及丈量剖析。 特别是跟着信号速率越来越高,“可消费”的颤动裕量越来越小,高精度的颤动丈量越来越重要。 探头的负载效应对丈量的影响怎么评价? 怎么完成“虚拟勘探”?接纳端的眼图挨近闭合了,那么怎么得到芯片内部均衡之后的眼图? 在PCB没有投板前怎么丈量信号质量然后缩短研制周期?接纳端的误码率和颤动容限测验为什么会成为必需的丈量?这些规划及丈量上的应战都是力科示波器能帮到工程师的当地,是力科差异于其它示波器的优越性地点。

交融以及我国商场的未来

交融和细分一向是工业开展的两种方向。这两种方向在仪器职业也相同存在。交融的优点是一台仪器精干几种活,细分的优点,一种或许是单台仪器的价钱更廉价,别的一种或许是技能功用能够做得更专心。未来示波器不扫除在高端范畴会将收集和显现部分脱离。示波器好像更有或许往“集成化”的方向开展。 但示波器的功用演进离不开示波器的五大基本功用:捕获信号,调查信号,丈量信号,剖析信号,对信号进行归档。 在信号剖析方面,现代的示波器软件功用越来越丰厚,对信号剖析得更深化。比如曾经示波器不支撑I2C,SPI,CAN Bus触发,解码,现在能够了,本来不支撑对通道进行仿真,现在能够了。 本来示波器没有任何协议剖析功用,现在示波器乃至能够进行PCI-Express的协议层剖析了。 本来示波器最多只能捕获4路模拟信号,现在则能够捕获36路数字信号了,这“发明”了混合信号示波器商场,能够替代低端的逻辑剖析仪,乃至有些目标做得比逻辑剖析仪还要好。 力科第四代示波器集成了频谱剖析软件,部分替代了频谱剖析仪的功用。 未来示波器的ADC假如能做到8位以上,将完全能够替代频谱仪。现在的一切示波器都有FFT剖析功用,但这个功用在许多示波器上仅仅一个“铺排”,除了受限于ADC分辨率之外,还受限于示波器没有满足的运算才干,只能对捕获到的一部分数据做FFT剖析,频率分辨率⊿f很大。力科第四代示波器信号剖析才干上再次打破,FFT的可剖析的存储深度到达了128Mpts,这对交融时域和频域仪器迈出了重要一步。其它品牌的示波器现在还停留在只能做3.2Mpts的FFT的水平上。 将来是否会将信号源集成到示波器中?现在还未可知,不过技能的开展本质上来自于商场的需求,有时候厂商好像更能发明“蓝海”。

而关于未来力科在我国商场的战略,汪进进征引了力科公司我国区总司理李燧对我国商场和力科的我国战略的评述和总结:

“咱们非常快乐看到, 我国经济先于国际在这次金融危机的影响中康复起来,并且生长的气势微弱。 力科的三个首要的客户群中, 在政府的研究院所,因为国家在技能改造包含航天、军工、国防等方面的研制的投入,即便在金融风暴中, 仍带动了这些政府研究所和一些高等院校对测验仪器的需求。然后,咱们也快乐地看到面临国内商场的本乡制作业,先于了那些面临海外商场的制作厂商而更早的康复。现在,跨国公司也显露了微弱的增加气势。这为咱们在我国的生长供给了商场条件。而力科自2008年推出7Zi系列,到2009年推出8Zi系列,到最高30GHz的带宽,到最近宣告的60GHz带宽的技能,为力科在我国的生长供给了内涵条件。力科的我国团队在曩昔两年中施行的一系列变革办法,把商场和产品变成了力科在我国接连八个季度出售额增加的实际:力科在华东地区的出售额简直完成了翻倍的增加,一起力科也在PC职业完成了一系列的打破。在2010年和2011年,力科将持续健全立体化,多层次的出售和服务体系,加强商场宣扬和品牌建造,然后让更多的我国工程师了解并运用上真实能为工程师处理问题的力科示波器。”

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