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1946年霍华.卫林Howard Vollum先生等， Tektronix公司的创始人们制造了第一台商用示波器。从此示波器成为了电子工程师们的眼睛，透过它可以探索电子科技领域的无限未来……

        在这里，我们来谈谈传统模拟示波器（ ART），数字存储示波器 DSO以及最新的，以数字荧光技术为核心的数字荧光示波器（ DPO）。

        传统模拟示波器ART是第一代示波器产品，拥有极佳的“波形更新率”（约每秒超过二十万次），它仅仅在扫描的回扫时间及闭锁Hold off时间内不采样信号，因此又称为模拟实时示波器（Analog Real Time Oscilloscope）。在显示方面，CRT显示是靠电子束激发荧光屏上的荧光物质，因此模拟示波器除显示时间与振幅的关系外，尚可显示信号能量的变化，即振幅跟随时间的分布，这样，模拟示波器就能够清楚地辨别信号主体与噪声间的分别，尤其是在观察复杂动态的信号时，模拟示波器一度成为工程师的最爱。

        但是，模拟示波器有许多致命的缺点：由于CRT的萤光物质Phosphor会随时间逐渐消失，在观测低频信号时模拟示波器受仅能显示一个移动的亮点，而不能再现信号的轨迹；对于单次信号，如上电、复位信号，因为模拟示波器没有存储功能，所以不能让信号暂时停下来，工程师们只能走马观花地观察信号，如果信号再快些，将看不到信号；在触发方面，模拟示波器只有电平触发，而没有预触发和其它高级触发方式，这对于系统中多种异常信号是捕获不到的，并且不能看见事件发生前的信号情况；在测量方面，模拟示波器必须依赖屏幕上的刻度尺采用人工方式进行，会引进较大的人为误差；最最致命的是：随着电子科技的日新月异，“速度”便成为核心竞争力的来源，信号速度越快示波器所需的频宽也越高，而高频的模拟示波器的制作难度集中到“CRT”上，100M带宽以上的CRT其成本急剧提高，曾经有1GHz频宽的模拟示波器但它一半以上的成本来自CRT，其价格比目前3GHz频宽的数字示波器。还贵基于上述种种本质上的不足，工程师们不得不另结新欢，从而成就了数字存储示波器Digital Storage Oscilloscope的诞生。

        在1978年出现了数字储存示波器简称DSO，它是公认的第二代示波器产品。从结构上来看，如图一和图二，与模拟示波器相比，DSO增加了数字环节，数字环节加强了触发能力，增加了自动测量功能，并且能够存储捕获的信号，能轻松地制作文本档案。在显示方面，采用液晶显示器，解决了带宽对CRT的限制，并在显示器的寿命方面有很大提高。因此，DSO从根本上解决了模拟示波器的缺陷，为工程师提供了新的、高效率的测量工具。

然而，我们在很多的工作台上仍然看到模拟示波器，甚至看到模拟示波器和数字模拟示波器同台表演的现象。为什么呢？

        从结构来讲，模拟示波器从信号采集一直到在CRT上显示出波形都是纯粹的模拟通道，仅仅在扫描的回扫时间及闭锁Hold off时间内不采样信号 ，因此，可以有很好的波形刷新率，一般在200,000次/秒左右；而数字存储示波器在采集信号后，要进行A/D转换、数据计算数据存储等一系列数据处理，即花费了毫秒级的时间后才进行波形再现，而且在数据处理时，仪器是不进行信号采集的，也就是说DSO有几个毫秒级的盲区，在这个盲区内出现的异常信号将被漏失。另外，在显示效果上，数字存储示波器只能两维（幅度、时间）地显示捕获的信号，而不能表达幅度随时间的变化频率，即没有灰度级变化的显示。

        所以，在波形捕获率和显示效果上，数字存储示波器相对模拟示波器有很大的差距，这个差距是本质的，是数字存储示波器自身不能解决的，因此，模拟示波器和数字存储示波器理所当然要同台竞技了。

在以上的背景下，美国Tektronix公司推出了以数字荧光技术为核心的第三代示波器，数字荧光示波器（DPO）。

        数字荧光示波器是以三维数组的形式，即以幅度、时间以及振幅随时间变化的分布情况的三维信息进行数据采集、处理、存储以及显示，仪器在本质上有了明显的突破。它是一款纯数字的示波器，具有数字存储示波器DSO结构上的所有传统优点，如强大的触发、自动测量、波形存储、文档处理等功能。

        从结构上来说，如下图四，数字荧光示波器（DPO）将显示单元和数据处理单元形成并行的结构，中心处理器只作数据的数学处理，显示方面的处理由数字荧光单元完成。这样，示波器在处理器进行数据处理的同时，数字荧光单元也不停地工作，不断地刷新屏幕显示。也就是说，处理器从显示管理任务中解放出来，可以更专心的进行数据处理，从而提高了仪器对波形数据的处理能力；而在波形显示方面，有了以数字荧光单元为核心的专门通道。配合液晶显示器，波形的捕获率有了质的提高，目前最高已经达到400,000次/秒，终于又在波形刷新率方面超越了模拟实时示波器的极限；并且，数字荧光示波器的三维数组结构还能实现彩色亮度层次的荧光显示效果，即不仅能实现灰度级显示还能做到彩色显示。

综上所述，数字荧光示波器在技术上已经把前两代示波器产品，数字模拟示波器和数字存储示波器的优点集中到一起，是名副其实的第三代示波器产品，并且数字荧光技术已经在中档产品中得到应用，例如Tektronix公司推出的TDS3000B系列示波器我们希望也相信会有越来越多的示波器产品运用到这样的技术，作为仪器仪表的供应商，我们由衷地祝愿每一名电子工程师都能使用上适合自己的测试工具！