数字示波器
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数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。 目前高端数字示波器主要依靠美国技术，对于300MHz带宽之内的示波器，目前国内品牌的示波器在性能上已经可以和国外品牌抗衡，且具有明显的性价比优势。
目录
基本信息
简介
数字示波器，英文名：Digital Oscilloscope数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。
基本概念
带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关（数字实时带宽=最高数字化速率/K），一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。例如说TEK公司的TES520B的带宽为500MHz，实际上是指其模拟带宽为500MHz，而最高数字实时带宽只能达到400MHz远低于模拟带宽。所以在测量单次信号时，一定要参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意想不到的误差。
有关采样速率 采样速率也称为数字化速率，是指单位时间内，对模拟输入信号的采样次数，常以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标。
1.如果采样速率不够，容易出现混迭现象
如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号，示波器显示的信号频率却是50KHz，这是怎么回事呢？这是因为示波器的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么，对于一个未知频率的波形，如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢？可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档，看波形的频率参数是否急剧改变，如果是，说明波形混迭已经发生；或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来，也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理，采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭，如一个500MHz的信号，至少需要1GS/s的采样速率。有如下几种方法可以简单地防止混迭发生：
·调整扫速；
·采用自动设置（Autoset）；
·试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式，因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值，而峰值检测方式则是在单个收集记录中寻找最大最小值，这两种方法都能检测到较快的信号变化。
·如果示波器有Insta Vu采集方式，可以选用，因为这种方式采集波形速度快，用这种方法显示的波形类似于用模拟示波器显示的波形。
2.采样速率与t/div的关系
每台数字示波器的最大采样速率是一个定值。但是，在任意一个扫描时间t/div，采样速率fs由下式给出：
fs=N/(t/div) N为每格采样点
当采样点数N为一定值时，fs与t/div成反比，扫速越大，采样速率越低。下面是TDS520B的一组扫速与采样速率的数据：
表1扫速与采样速率
t/div（ns）1252550100200fs（GS/s）502510210.50.25
综上所述，使用数字示波器时，为了避免混迭，扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则最好置于主扫速较慢的位置。
数字示波器的上升时间 数字示波器的上升时间
在模拟示波器中，上升时间是示波器的一项极其重要的指标。而在数字示波器中，上升时间甚至都不作为指标明确给出。由于数字示波器测量方法的原因，以致于自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关，如图2中a表示上升沿恰好落在两采样点中间，这时上升时间为数字化间隔的0.8倍。图2中的b的上升沿的中部有一采样点，则同样的波形，上升时间为数字化间隔的1.6倍。另外，上升时间还与扫速有关，下面是TDS520B测量同一波形时的一组扫速与上升时间的数据：
表2扫速与上升时间
t/div（ms）502010521tr(μs)800320160803216
由上面这组数据可以看出，虽然波形的上升时间是一个定值，而用数字示波器测量出来的结果却因为扫速不同而相差甚远。模拟示波器的上升时间与扫速无关，而数字示波器的上升时间不仅与扫速有关，还与采样点的位置有关，使用数字示波器时，我们不能象用模拟示波器那样，根据测出的时间来反推出信号的上升时间。
自动检定
随着电子技术的发展，数字示波器凭借数字技术和软件大大扩展了工作能力，早期产品的取样率低、存在较大死区时间、屏幕刷新率低等不足得到较大改善，以前难以观察的调制信号、通讯眼图、视频信号等复合信号越来越容易观察。数字示波器可以对数据进行运算和分析，特别适合于捕获复杂动态信号中产生的全部细节和异常现象，因而在科学研究、工业生产中得到了广泛的应用。为了让示波器工作在合格的状态，对示波器定期、快速、全面的检定，保证其量值溯源，是摆在测试工程师面前的一项紧迫任务。
手工检定效率低，容易出错，对每一种示波器的检定需要测试工程师翻阅大量的资料；自动测试系统具有准确快速地测量参数、直观地显示测试结果、自动存储测试数据等特性，是传统的手工测试无法达到的。用自动测试系统实现对示波器的程控检定将会是仪器检定的趋势。
GPIB、VXI、PXI是自动测试系统标准总线，GPIB以性能稳定、操作方便、价格低廉赢得用户的认可。这里选用了GPIB作为测试系统的总线。
硬件设计
基于GPIB的数字示波器自动检定系统的硬件由GPIB控制器、FLUKE5500A、被检定数字示波器和PC机以及打印机等外围设备组成。
GPIB接口控制器 1.1.1 GPIB总线
GPIB是惠普公司于20世纪60年代末、70年代初开发的实用仪器接口系统。由于对测试仪器的控制很方便，并且具有较高的传输速度（1Mbps）,GPIB于1975年被定为IEEE488标准，1987年修定为IEEE488.1—1987。GPIB总线是数字化的24脚并行总线，有8根线是地线和屏蔽线，另外16根线是TTL电平信号传输线，包括8根数据线、5根接口管理线和3根数据传输控制线。GPIB使用8位并行、字节串行、异步通讯方式，所有字节通过总线顺序传送。
GPIB系统设备有控者、讲者和听者三种属性。实际设备具有其中的一种、两种或三种。作为控者，它可以通过寻址指定连接到总线上具有讲者属性的器件成为讲者和具有听者属性的器件作为听者，包括指定它自己。讲者能通过总线向其他器件发送数据。听者能从总线上接收讲者发送的数据。一般来说在GPIB系统中计算机是控者，具有讲、听、控三种属性。为避免总线冲突，IEEE488规定一次只能有一个讲者，但可以同时有几个听者。由于GPIB系统中各器件的工作速度可能相差悬殊，为了保证多线消息能够双向、异步、可靠地传输，GPIB母线中设置了三条握手线，分别为数据有效线、未准备好接收线和未收到数据线。
1.1.2 BC-1402-2接口控制器
在本系统中采用的GPIB控制器是贝卡科技公司开发的BC-1401-2型USB-GPIB接口控制器，它带有USB接口，把USB总线转换成GPIB总线，操作GPIB仪器。其特点是：完全符合IEEE488.1和IEEE488.2国际标准，支持PCI、USB、Ethernet工业标准；数据传输率为900kbps,适合PC机与仪器之间的高速数据传输；提供了一套I/O GPIB操作函数库，其函数与ISA总线的ES1400系列接口控制器相同；提供了一套符合VPP规范的虚拟仪器软件架构VISA(Virtual Instrument Software Architecture)函数库,实现了凡是采用VISA函数开发的应用程序，在更换不同厂家的不同型号的GPIB接口控制器时，应用程序不需要作任何修改；该接口控制器可以用C/C++、VC++、VB、LabView、LabWindows/CVI、HP-VEE、Delphi等多种语言编制测试程序，方便而灵活。
FLUKE5500A FLUKE5500A是美国福禄克公司的一款高性能的多功能校准仪，可以对手持式和台式多用表、示波器、示波表、功率计、电子温度表、数据采集器、功率谐波分析仪、过程校准器等多种仪器进行校准。FLUKE5500A提供了GPIB（IEEE-488）、RS-232、5725A三种标准接口；在安全性方面满足IEC 1010-1（1992-1）、ANSI/ISA-S82.01-1994、CAN/CSA-C22.2NO.1010.1-92标准；FLUKE5500A输出电压可以达到1100V，电流输出可达11A，可以提供直流电压和电流、交流电压和电流的多种波形和谐波，同时输出两路电压，或者是一路电压和一路电流，模拟功率、电阻、电容热电偶和RTD。其示波器校准件还提供了稳幅正弦波、快沿、时间标记和幅度信号。
主控PC PC作为系统的“主控者”，通过发布命令给GPIB接口控制器实现对FLUKE5500A和被检定示波器的控制，主要包括以下几个方面的内容：仪器的初始化、复位、仪器参数设置；命令FLUKE5500A产生标准信号，同时被检示波器显示；读取/保存仪器数据并传给PC等。
软件设计
软件平台的选择 软件是本数字示波器自动检定系统的核心，软硬件能否稳定、协调地工作是系统能够对数字示波器快速、可靠检定的基础。本系统采用性能稳定的Windows2003 Server操作系统、SQL Sever2005(开发版)数据库以及Visual. NET2005作为开发平台，以C/C++作为编程语言，同时在驱动程序方面选用NI公司的Lab Windows/CVI7.0做部分程序的驱动开发。同时采用MAX（Measurement&Automation）作为IVI驱动配置程序。
关键技术VISA和IVI VISA是VXI plug&play联盟制定的I/O接口软件标准。制定VISA的目的是确保不同厂商、不同接口标准的仪器能相互兼容、可以通讯和进行数据交换。其显著特点是：VISA是采用了先进的面向对象编程思想来实现的；它是当前所有仪器接口类型功能函数的超集成，而且十分简洁，只有90多个函数；VISA作为标准函数，与仪器的I/O接口类型无关，方便程序移植。对于驱动程序、应用程序开发者而言，VISA库函数是一套可以方便调用的函数，可以控制各种设备如GPIB、VXI、PXI等。
IVI（Interchangeable Virtual Instrument）是IVI基金会为了进一步提高仪器驱动程序的可执行性能，达到真正意义上的仪器互换，实现应用程序完全独立于硬件而推出的仪器驱动程序编程接口。IVI系统由IVI类驱动程序、具体驱动程序、IVI引擎、IVI配置实用程序、IVI配置信息文件五部分组成。类驱动程序实现了上层统一功能的封装，面对的是操作者，而具体驱动程序完成与具体仪器的通信。测试程序是调用类驱动程序，用类驱动程序调用具体驱动程序来实现测试程序和硬件的无关性。IVI引擎完成状态缓存、仪器属性跟踪、分类驱动程序到具体驱动程序的映射功能。IVI配置实用程序是采用软件MAX创建和配置IVI逻辑名，在测试程序中通过传送逻辑名给一个分类驱动程序初始化函数，将操作映射到具体仪器及仪器驱动程序。IVI配置信息文件记录了所有逻辑名和从类驱动程序到具体仪器驱动程序的映射信息。其结构如图2所示。
测试软件架构
2.3.1 测试软件模块
测试软件分为测试数据管理模块、测试参数管理模块、测试程序模块三部分。测试数据管理模块是管理对仪器的检定日期、检定人员、对具体仪器的已检定项目、检定的数据等。测试参数管理是在数据库中管理具体仪器的各检定项、检定项的标准值等。测试程序模块是根据用户在软面板上选定的测试参数，调用相应的测试仪器进行测试，把测试数据和数据库中的标准相比较，判断是否合格。
2.3.2 测试软件结构化流程
在开机系统自检后，检定操作员在软件界面上选择/输入需要检定的仪器型号，程序由仪器型号在数据库中调出相应的检定项目、被检项目的标准值、被检仪器与FLUKE5500A和GPIB控制器的连接图。检定员按连接图（FLASH动画）连接仪器，在确认连接正确后，检查是否有IVI驱动程序，在安装驱动程序后运行MAX配置工具，完成配置后即可运行相应的测试程序，把测试结果保存到数据库，并打印相应的合格/不合格报告。其流程图见图3。
开发IVI驱动程序 对于IVI仪器，厂家会提供IVI驱动程序只需要编写少量代码即可实现对仪器的检定，主程序简单，便于管理。IVI基金会的目标是支持95%的仪器。基于IVI技术的数字仪器的检定将会是仪器检定的必然之路。
但是并不是所有的仪器都支持IVI。对于非IVI仪器，使用LabWindows/CVI中的IVI驱动开发向导把仪器程控命令树中所有底层命令封装成一系列带有图像面板的高层函数，完成IVI驱动程序的开发，使它成为IVI仪器。其特点是前期开发IVI驱动程序工作量大，但是后期测试程序开发和维护工作量少。
数据库管理 数据库管理主要包括用户管理、被检仪器型号管理、检定项目管理、检定报告管理、检定项目指标管理以及数据查询6个模块。
应用实例
应用本方法组建的测试系统对IVI仪器Hp54815等进行了检定，对非IVI仪器XJ4321等开发了IVI驱动程序，对其垂直灵敏度、瞬态响应、稳态响应、扫描时间因素误差、扫描时间因素线性误差5项内容进行检定，保存检定结果并打印检定证书。实践证明：检定过程变得快速和简单；自动检定和人工检定的结果是一致的。
本文介绍的数字示波器检定系统以GPIB为总线，综合运用了IVI技术和数据库技术实现数字示波器的自动检定，具有操作方便、可扩展性强、工作稳定性好的特点，为组建功率计、频谱分析仪、任意波形/函数发生器、数字多用表的综合数字仪器自动检定系统提供了参考。
如何使用
数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。
区分模拟带宽和数字实时带宽
带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关（数字实时带宽=最高数字化速率/K），一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。例如说TEK公司的TES520B的带宽为500MHz，实际上是指其模拟带宽为500MHz，而最高数字实时带宽只能达到400MHz远低于模拟带宽。所以在测量单次信号时，一定要参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意想不到的误差。
有关采样速率
采样速率也称为数字化速率，是指单位时间内，对模拟输入信号的采样次数，常以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标。
1.如果采样速率不够，容易出现混迭现象
如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号，示波器显示的信号频率却是50KHz，这是怎么回事呢？这是因为示波器的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么，对于一个未知频率的波形，如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢？可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档，看波形的频率参数是否急剧改变，如果是，说明波形混迭已经发生；或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来，也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理，采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭，如一个500MHz的信号，至少需要1GS/s的采样速率。有如下几种方法可以简单地防止混迭发生：
·调整扫速；
·采用自动设置（Autoset）；
·试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式，因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值，而峰值检测方式则是在单个收集记录中寻找最大最小值，这两种方法都能检测到较快的信号变化。
·如果示波器有Insta Vu采集方式，可以选用，因为这种方式采集波形速度快，用这种方法显示的波形类似于用模拟示波器显示的波形。
2.采样速率与t/div的关系
每台数字示波器的最大采样速率是一个定值。但是，在任意一个扫描时间t/div，采样速率fs由下式给出：
fs=N/(t/div) N为每格采样点
当采样点数N为一定值时，fs与t/div成反比，扫速越大，采样速率越低。下面是TDS520B的一组扫速与采样速率的数据：
表1扫速与采样速率
t/div（ns）1252550100200fs（GS/s）502510210.50.25
综上所述，使用数字示波器时，为了避免混迭，扫速档最好置于扫速较快的位置。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，扫速档则最好置于主扫速较慢的位置。
数字示波器的上升时间
在模拟示波器中，上升时间是示波器的一项极其重要的指标。而在数字示波器中，上升时间甚至都不作为指标明确给出。由于数字示波器测量方法的原因，以致于自动测量出的上升时间不仅与采样点的位置相关，如图2中a表示上升沿恰好落在两采样点中间，这时上升时间为数字化间隔的0.8倍。图2中的b的上升沿的中部有一采样点，则同样的波形，上升时间为数字化间隔的1.6倍。另外，上升时间还与扫速有关，下面是TDS520B测量同一波形时的一组扫速与上升时间的数据：
表2扫速与上升时间 t/div（ms）502010521tr(μs)800320160803216
由上面这组数据可以看出，虽然波形的上升时间是一个定值，而用数字示波器测量出来的结果却因为扫速不同而相差甚远。模拟示波器的上升时间与扫速无关，而数字示波器的上升时间不仅与扫速有关，还与采样点的位置有关，使用数字示波器时，我们不能象用模拟示波器那样，根据测出的时间来反推出信号的上升时间。
优点缺点
优点 1.体积小、重量轻，便于携带，液晶显示器
2.可以长期贮存波形，并可以对存储的波形进行放大等多种操作和分析
3.特别适合测量单次和低频信号，测量低频信号时没有模拟示波器的闪烁现象
4.更多的触发方式，除了模拟示波器不具备的预触发，还有逻辑触发、脉冲宽度触发等
5.可以通过GPIB、RS232、USB接口同计算机、打印机、绘图仪连接，可以打印、存档、分析文件
6.有强大的波形处理能力，能自动测量频率、上升时间、脉冲宽度等很多参数
缺点 1.失真比较大，由于数字示波器是通过对波形采样来显示，采样点数越少失真越大，通常在水平方向有512个采样点，受到最大采样速率的限制，在最快扫描速度及其附近采样点更少，因此高速时失真更大。
2.测量复杂信号能力差，由于数字示波器的采样点数有限以及没有亮度的变化，使得很多波形细节信息无法显示出来，虽然有些可能具有两个或多个亮度层次，但这只是相对意义上的区别，再加上示波器有限的显示分辨率，使它仍然不能重现模拟显示的效果。
3.可能出现假象和混淆波形，当采样时钟频率低于信号频率时，显示出的波形可能不是实际的频率和幅值。数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。
折叠编辑本段技术参数
垂直系统 DPO3012 DPO3014 DPO3032 DPO3034 DPO3052 DPO3054 输入通道数量 2 4 2 4 2 4
模拟带宽（-3dB） 100 MHz 100 MHz 300 MHz 300 MHz 500 MHz 500 MHz 计算的上升时间
5 mV/div （典型值） 3.5 ns 3.5 ns 1.17 ns 1.17 ns 700 ps 700 ps
硬件带宽极限 20 MHz 或150 MHz
输入耦合 AC, DC, GND
输入阻抗 1 MΩ ± 1%, 75Ω ± 1%, 50Ω ± 1%
输入灵敏度范围
1 MΩ 1 mV/div -10 V/div
输入灵敏度范围
75Ω, 50Ω 1 mV/div - 1 V/div
垂直分辨率 8 位（采用Hi-Res 时11 位）
最大输入电压， 1 MΩ 300 VRMS, 峰值≤± 450 V
最大输入电压
75Ω, 50Ω 5 VRMS, 峰值≤± 20 V
DC 增益精度 ± 1.5%, 偏置设为0 V
偏置范围 1 MΩ 50Ω, 75Ω
1 mV/div - 99.5 mV/div ± 1 V ± 1 V
100 mV/div - 995 mV/div ± 10 V ± 5 V
1 V/div ± 100 V ± 5 V
1.01 V/div - 10 V/div ± 100 V NA
通道到通道隔离度
（任何两条垂直标度相等的通道） 在≤ 100 MHz 时≥ 100:1, > 100 MHz 到额定带宽时≥ 30:1
[1] Lab Windows/CVI Instrument Driver Developer Guide[Z]. Agilent 2003 Edition 370699A-01.
[2] NI. Lab Windows/CVI Programmer’s reference manual
.Austin(USA)，1998.
[3] The VISA library[M]. VXI Plug&Play System Alliance,Austin(USA) ,1998.
[4] 5500A Multi-Product Calibrator Programmer Reference Guide[M], Fluke Corporation，1999.
[5] 张毅刚.自动测试系统[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2001.
[6] 李石君.现代数据库系统及应用教程. 武汉：武汉大学出版社，2005，1.
发展及应用
数字示波器自上个世纪七十年代诞生以来，其应用越来越广泛，已成为测试工程师必备的工具之一。随着近几年来电子技术取得突破性的发展，全世界数字示波器市场进一步扩大，而作为在世界经济发展中扮演重要角色的中国，飞速发展的电子产业也催生了更庞大的数字示波器需求市场。
面对如此庞大的市场，世界以及中国本土示波器制造商一方面增强中国市场的进军力度，另一方面也紧贴市场的需求，最大程度的满足用户的实际使用需求。RIGOL(北京普源精电科技发展有限公司)总经理李维森指出：目前新的技术应用越来越多，测试要求也越来越高，谁能不断满足用户不断变化的测试需求，谁就能赢得市场。
不断满足行业应用新标准
一些业内主要厂商，例如微软，Intel，三星或者西门子等等，他们在实现各自的远景目标过程中都会借助很多的行业新标准。就拿PC来说，一个PC内所含的新标准不下二十种。作为测试平台的提供者，为PC行业的用户提供测试方案时，就必须考虑这二十多种新的行业标准并根据这些标准为PC行业的用户分别提供测试软件和解决方案。在今后的通信和娱乐消费电子行业，特别是电源设计领域，新的应用和标准不断涌现，电子设计工程师在技术开发的过程中每天都要面临着这些新技术所带来的挑战。示波器制造企业就需要针对这些新的标准推出自己的解决方案和工具，从而帮助用户基于这些新的技术开发出新的产品，而这些产品最终能够促进整个电子行业的发展。
在与国外测试测量巨头的博弈中，示波器领域，中国企业已取得非常大的突破。RIGOL公司作为中国仪器界崛起的生力军，继DS5000系列数字示波器创下销售佳绩，获得专业人士好评之后，于2006年初又投下一颗重磅炸弹，推出一款性能卓著的紧凑型数字存储示波器――DS1000系列。DS1000系列在性能上不仅全面超过国外同类产品，打破了在这个领域国外产品一统天下的局面，同时又在原DS5000系列产品上大胆创新，使DS1000系列成为为数不多体积小巧、功能强大、性能卓越的低端数字示波器，弥补了国内空白。
在很多生产领域，数字产品离不开模拟产品的配合，各种新型应用对模拟产品提出了新要求，同时也影响着模拟产品的发展方向。以目前市场热点3G手机为例，其实数字算法问题早已解决，但电源待机时间、声音效果、背光等还不能满足用户的需求，而这些都属于模拟技术的范畴。
此外，信号传输在现代工程中是很重要的一个技术环节，通常使用多芯电缆将模拟信号和数字信号独立多线传输。但在信号传输中，数字信号将对模拟信号产生干扰，目前采用的解决方法是可以设计这样一个系统：利用单片机来实现模拟信号和数字信号在单线中的混合传输。而这其中的测试和调试就要求示波器必须能构对数字信号和模拟信号同时进行分析和显示。使用DS1000示波器可以同时采集16路输入DAC(数模转换器)的数字信号和两路输出的模拟信号。这一性能给数字模拟混合信号的开发、测量和调试带来了极大的方便。
李维森表示，RIGOL近几年中之所以能够快速增长，其中的一个重要原因就是利用强大的本土优势，能很好地应对来自客户和整个行业的一系列新标准，结果就是用户能够更快更好地完成他们的工作。
功能集成趋势明显
有关专家指出，在今后几年中，高速数据系统的设计和开发还将面临着一个非常重要的发展趋势，这就是不论是开发未来的手机、计算机系统还是高速通信系统，用户会越来倾向于同时使用一台示波器和一台频谱分析仪，来同时从不同的角度全方位地捕获和分析系统中的信号，从而解决来源于不同角度的问题。今后市场的发展让示波器需要面对更多的应用，因此示波器的多功能集成对于测试供应商来说更为重要。所以企业在开发测试平台时不仅要提供多功能硬件平台，同时也通过提供合理的应用软件来丰富测试平台，能够去面对各种复杂的测试任务。
目前国内外示波器制造商都在向这个方向发展。RIGOL新近推出的DS1000系列数字示波器具有相当卓越的性能指标和众多强大的功能。DS1000系列是目前市场上唯一包含了逻辑分析模块的低端数字示波器，不仅如此它还具备丰富的触发功能和独一无二的可调触发灵敏度，用户可用一台示波器同时观测模拟和数字信号，并可以在各种复杂信号中稳定触发;显示器采用16位彩色TFT液晶显示系统，使波形显示更加清晰;DS1000存储深度最大可达1M，正常模式也可达到512K。
除了以上创新功能外，DS1000还具有诸如模拟显示、数字滤波器、波形录制、波形亮度调节、USBHOST功能，并支持U盘和USB接口打印机，满足客户多方面的操作需求。使用户在测试过程中，真正达到一次多测量的功能需求。
专家强调，电子新技术的发展，使得工程师的测试工作越来越繁琐，也使得他们的任务越来越重，很明显这些工程师更趋向于能够一次可以实现多测试功能，节省工作时间，提高工作效率的数字示波器。
在多功能的应用中，触发功能显得非常重要，示波器触发决定了利用示波器能够捕获、观看和测量的信号。触发系统的技术指标体现了一个简单的问题：在频率范围顶部附近捕获信号时，对信号振幅的要求则是触发灵敏度与模拟采样带宽相匹配。
在工程师的日常工作中，经常要观察一些特殊信号的变化过程，但是之前所使用的示波器只具有上升或下降沿触发的功能，并且只针对单个信号。DS1000系列示波器的触发方式有一种就是上升&下降沿触发，解决了这个难题。斜率触发是根据信号的上升/下降时间的快慢来判断触发，相比边沿触发更加灵活和准确。而DS1000系列示波器的触发功能中，交替触发功能显示出了明显的优势。交替触发功能是模拟示波器的功能在数字示波器中的重现，这一功能保证了即使是两个非同步信号，也能够同时稳定的触发，大大提高了工作效率。
趋于美观、更具移动性
当一个行业以及产品发展到极度成熟的时候，实用性与艺术性都会同时体现出来。当代数字示波器除了追求强大的功能以外，外观精美、款式小巧，便于移动也成为发展的一个趋势。
具有强大功能的DS1000系列最直观的特点就是它的超薄设计和精巧外观。多年来，示波器制造商一直遵循CRT领域的设计规则，示波器在体积方面要能够适应深CRT和相关电子器件。这导致其包装很大、通常也很笨重，很难移动或很难安放在工程师的工作台上。而DS1000系列紧凑的内部结构使得其厚度仅仅只有154mm，体积是同类产品的1/3左右。小巧的体积大大减少了桌面的占用面积，非常适合拥挤的工作台使用，而且便于携带。不仅如此，外观完美的圆弧曲线设计、精致的按钮大大增加了机器的美感和触感。[1]