高檔寬帶示波器的發(fā)展近況

摘要：示波器是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中必不可少的設(shè)備，高檔帶寬示波器的發(fā)展也是十分迅速，本文針對(duì)高檔寬帶示波器的發(fā)展如下闡述。

關(guān)鍵詞：高檔帶寬示波器；發(fā)展

示波器的頻帶一般在100MH：以上，功能較為復(fù)雜。它主要用于科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室，雖然使用范圍較窄，產(chǎn)品數(shù)量較少，但由于它直接影響著許多極端重要的科研工作的進(jìn)展，各國(guó)政府對(duì)這類示波器的銷售控制極嚴(yán)，其重要性是顯而易見(jiàn)的。便攜式示波器受儀器體積、重量以及面板尺寸的限制，滿足高性能多功能有一定困難，多插件臺(tái)式示波器則更為合適。目前，最高帶寬的單線和雙線示波器，最高記錄速度的存貯示波器，都是由多插件臺(tái)式示波器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這類示波器由于制造技術(shù)要求高，研制費(fèi)用大，而市場(chǎng)相對(duì)狹小，在產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中，形 成了少數(shù)大公司的壟斷局面。美國(guó)HP公司，日本巖通、松下公司以及法國(guó)的E enrtec公司都生產(chǎn)一些高檔示波器，在這些公司中HP處于遙遙領(lǐng)先的地位。在示波器的發(fā)展史上，Te k 公司的7 0 0 0系列占有重要地位。

它首先突破了示波器作為單一的顯示信號(hào)時(shí)間函數(shù)儀器的概念，使示波器發(fā)展成為以波形顯示為中心的綜合測(cè)試體系，適應(yīng)了迅速發(fā)展的電子技術(shù)對(duì)示波器提出的要求。這種設(shè)計(jì)不僅為其他公司仿效，而且對(duì)多種示波器的發(fā)展都產(chǎn)生了影響，如在示波器中采用數(shù)字技術(shù)，信號(hào)處理技術(shù)以及組合示波器等等，都可溯源于7 0 0 0系列示波器。提高帶寬是高檔寬 帶示波器一 貫的主要的發(fā)展趨勢(shì)。帶寬的提高主要受三方 面的限制：示波 管、高速集成 電路和 電路 的互 連技術(shù)。

在這方面所有重要的記錄都是7 0 0 0系列示波器所創(chuàng)下的：19 7 1年7 9 0 4示波器帶 寬達(dá) 5 0 0 M H z，1 9 7 5年 7 8 4 4雙線示 波器制成，帶寬為 4 0 0 M H z；1 9 7 6年 4 0 o M H：存 貯示 波器 7 s 3 4qI 世，記 錄速度達(dá)2 5 0 0e m / 拜s；1 9 7 9年7 1 0 4示波器帶寬高達(dá)I G H z。7 1 0 4示波 器在帶寬和記 錄速度上都有著重大突破。

在現(xiàn)有技術(shù)條件下，要提高記錄速度，必須付出代價(jià)，而且提高也是有限的。為滿足7 04的設(shè)計(jì)要求，研制了新型的微通道 板示波 管，妥善解決了示 波 管 設(shè) 計(jì)時(shí)帶寬、記錄速 度、偏轉(zhuǎn)靈敏度以及管身長(zhǎng)度等相互矛盾的 要求，水平和 垂直 偏轉(zhuǎn)板都采 用行波結(jié)構(gòu)，偏轉(zhuǎn)靈敏 度約 I v/c m，帶 寬大 于 ZG H：。采用 該示 波管后，7 10 4的記 錄速度高達(dá) 20c m /ns，單次 掃描時(shí)，用肉眼即可 觀察到 1 5 0 0 M H：全 屏面正 弦波。7 8 4 4 雙線 40 o M Hz 寬帶 示波器，記錄速度雖低于 7 9 04，但很適合 高速單次信號(hào)的觀 測(cè)和記錄，它 可 同時(shí) 記錄兩個(gè)高速單次信號(hào)，比較其時(shí)間關(guān) 系，也可用 不同 掃速記下同一 個(gè)單次信號(hào)的全 貌和某一部 份細(xì)節(jié)。7 8 4 4被廣泛 應(yīng)用在核物理 試驗(yàn)和 激光工程中。巖通 公 司是 日本示波 器主要生產(chǎn)廠商，生產(chǎn)示波器 30 余種。為滿 足實(shí)驗(yàn)室 工作的需要，研制了新的8 0 0 0系列示波 器。1 9 7 9年，巖通制成 5 5一8 12 0 1 0 o M H z 三 插件示 波器，與 Tek 公 司 7 6 0 3 l o o M Hz 三插件示波器相似。

它采用 自制的 7 英寸大 屏幕示 波管，加速電壓 Z o k V，有效 顯示 面積 1 0X i Ze m，主 機(jī)有字符發(fā) 生器 可產(chǎn)生 1 12 種字符，每個(gè)字符由 8xs 光 點(diǎn)矩陣組成，可在屏幕上顯示 Y 偏轉(zhuǎn) 靈敏 度及 掃速。由于具 有數(shù) 字顯示，便 于發(fā)展各種數(shù)字測(cè) 量技術(shù)。5 5一8 1 2 0 的 插件有：v-8 1 0 1 0 0 M H z 雙通 道插 件；V 一 8 1 1 1 0 拼V /d iv高 靈敏度插件；H一8 30 雙時(shí)基掃描插件以及 U-850 帶微處理器的數(shù)字測(cè) 量擂件。1 9 8 0年，巖通制成掃描變換管 S T一10 0，用于 T S 一 8 1 2 1 10 0 M H：存貯示波器中。T S-8 1 2 1可容兩只插件，顯示 10 0 M H z 實(shí)時(shí)信號(hào)。通過(guò)掃描變換，用單次掃描可存貯記錄 l o o M H：信號(hào)，模擬記錄速度為 2 5 o odi v/ 拼S；經(jīng) A D 變換可進(jìn)行數(shù)字存貯，記錄速度為 1 0 0 0 idv/ 拼S，等效取樣速率為 25G H：。19 81 年 巖通 自制 6英寸雙槍示波管 D一 8 3 1 2B 3 1，用 于 1 0 0 M H z 雙線三插 件示波器 D S一 8 1 2 2中，適 合記錄兩個(gè)高速單次信 號(hào)。E n eret。公 司 5 系列三插件示波器也與 Te k7 0 0 0系列三插件示波 器相似，目前該系列示波器共有三種主機(jī)，十種插件，以及另外兩種用于測(cè)量視頻信號(hào)的插件。

在高檔便攜式寬帶示波器中，目前最高頻率已達(dá)5 0 0M Hz。繼 Te k 公司的 4 8 5型 3 5 0 M H z示波器后，1 9 7 9年巖通制成3 50 M H：三通道 便攜式示波器 5 5 一542 1，松下 制成 30OM H：便攜式具有 A、B 觸發(fā)顯示的四通道示波器 v P -5 5 3 0，都引人注目。

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作者簡(jiǎn)介：韓寵 1997.7.1男，漢族，山東陵縣，大學(xué)本科。

（作者單位：大連艦艇學(xué)院）