选用示波器所需考虑的10大要素

所需通道数完全根据特定应用而有所不同。传统 2 或 4 信道产品已经难以满足目前的应用需求，而此时有 2 种解决方法。首先是选用高信道密度的产品，如可同步 8 通道的NI 5105 – 12 位、60 MS/s 的 60 MHz示波器。若找不到可满足分辨率、速率，与带宽等需求的仪器，则选用的平台应可精密同步，并可共享触发与频率，以随时调整测试系统。由于 GPIB 或 LAN 具备高潜时、传输量受限，并需要额外接线，因此实际上难以同步化多组箱型示波器；此时 PXI 总线则可为较佳的解决方案。PXI 已成为工业级标准，并针对现有的高速总线 (如 PCI 与 PCI Express) 新增世界级水平的同步技术。

图5. 通过同步化技术，即可建立高通道数示波器。
上图系统可采集最多136 个条相位同调通道。多宿主也可同步化更多通道。

NI 示波器(包含 NI PXI-5105 与 NI PXI-5152) 具备T-Clock 技术，可达十分之一微微秒(Picosecond) 的同步精度。举例来说，单一18 槽式机箱安装多组 NI PXI-5152 示波器，则可达最多34 个同步通道且1 GS/s 取样率。同样的，多组 NI PXI-5105 示波器可同步建构136 个同步信道的系统，且各个信道达60 MS/s 取样率与12 位分辨率(上图)。针对更高通道数，PXI 也可通过时序模块扩充多组机箱，达到最多5,000 个信道的系统。

8. 多重仪器同步化

大多数的自动化测试与多重工作台应用，均需要多类型的仪器，如示波器、信号产生器、数字波形分析器、数字波形产生器，与切换器等。

PXI 与 NI 模块化仪器既有的时序与同步化功能，可同步上述的所有仪器，且不需额外接线。举例来说，示波器 (如NI PXI-5122) 可整合任意波形生成器 (如NI PXI-5421) 而执行参数扫描，针对受测装置 (DUT) 的频率与相位响应进行特性描述操作。整个扫描过程为完全自动，且不需手动设定量表与产生器参数，即可进行后续的脱机分析。PXI 的模块化特性大幅提升了速度，且用户不需再耗时操作，进而提高效率。

9. 混合信号功能

T-Clock 技术仅需单一 PXI 机箱达到 136 个同步化通道，或以多组机箱达到最多 5,000 个通道；当然，该技术也可同步化不同类型的仪器。举例来说，NI 示波器可通过 T-Clock 技术整合信号产生器、数字波形产成器，与数字波形分析器，建构混合式信号系统。

图6. 上图VI 展现混合式信号(模拟与数字输入) 示波器的应用。
此外，数字或模拟输出功能也可新增至应用，以同步化所有仪器。

另外也可使用模块化PXI 示波器搭配任意波形产生器，或数字波形产生器/分析仪，以建构完整的混合式信号应用，可达到示波器与逻辑分析器的优点，而不会仅限于数字化功能的示波器。

10. 软件、分析功能，与可客制化特性

当选择模块化示波器或独立示波器时，软件与分析功能也为考虑要点。
独立示波器是由制造商所定义，而一般示波器可由用户于应用中弹性定义之。箱型示波器具备多项标准功能，可满足工程师的常见需求。而这些标准功能不一定适用于所有应用，针对自动化测试应用尤为如此。若使用者必须定义示波器所将进行的测量操作，则应选用模块化的示波器，可通过计算机架构进而客制化，以满足特殊需求，不致受限于独立示波器的固定功能。

NI 示波器可通过免费的NI-SCOPE 驱动软件进行程序设计。该驱动程序搭配超过50 笔预先撰写的范例程序，且特别强化NI 示波器的完整功能，其中的NI-SCOPE Soft Front Panel 也具备近似于示波器的接口。针对多样应用，同款硬件也可针对常见/客制化测量操作，通过如NI LabVIEW、LabWindows/CVI、Visual Basic，与.NET 进行程序设计。且NI-SCOPE 也可于LabVIEW 中支持设定架构的函式。

图7. 使用预先设定的Express 区块，将可迅速设定示波器以采集数据。
NI LabVIEW SignalExpress 为交互式的环境，不需程序设计即可采集、分析，并记录数据。

11. 结论

虽然模块化示波器与独立示波器均可采集电压，但不同仪器具备不同优点。而上述的考虑因素均极为重要。使用者应先考虑应用需求、成本限制、效能，与未来的可扩充性，再选出可满足需求的仪器。