目前示波器在全球擁有超過12億美元的市場規模，商機十分龐大。示波器一般說來，又分為高階、中階與低階示波器，不同市場擁有不同的使用族群與應用區隔。

跟著整個電子產業的發展，越來越多手機與平板筆電等，都有越來越多的高速數位訊號，這些數位訊號過去不太需要驗證，但在高速數位傳輸的時候，驗證的過程就變得不可少，也因此，市場上許多示波器相關的儀器廠商，也不斷推陳出新，以新一代的示波器來滿足客戶的測試與驗證需求。

事實上，目前電子產品充斥在生活中，每天都有數百萬人使用手機、電視或電腦。隨著科技的進步，這些裝置的操作速度也變得更快。如今大多數的裝置都採用高速數位技術。

圖一

在這樣的情況下，工程師需要可以準確設計與測試高速數位裝置元件的能力。他們用來設計與測試元件的儀器，必須特別適合處理高速與高頻的特性才行，而示波器正好就是這樣的一種儀器。

示波器是一種功能強大的工具，在電子裝置的設計與測試上很有用，可以顯示某個變數為另一個變數的函數之關係。通常在決定系統元件正常與否方面，示波器都扮演極為重要的角色，而且還能協助工程師確定新設計的元件是否能一如預期地運作。和萬用電表相比，示波器的功能更為強大，透過示波器將能觀察電子訊號的實際樣貌。

在應用領域上，示波器的使用範圍非常廣泛，從汽車工業到大學的研究實驗室，甚至航太與國防產業等。許多廠商必須依賴示波器來發現產品的瑕疵，以便修正錯誤，開發出能正常運作的產品。因而在客戶生產新一代電子產品的需求上，示波器是絕對不可或缺的重要量測工具。

圖二

為了滿足高速數位訊號的測試需求，更新一代的高階示波器因應而生。

訊號完整性

示波器的主要用途，在於準確地再現電氣訊號，也因此，訊號的完整性就顯得十分重要。訊號的完整性，是指透過示波器重建波形，準確再現原始訊號的能力。如果示波器所顯示的訊號完整性很低，這樣的示波器是沒有價值的，因為當示波器波形的形狀或特性，與真正的訊號不一樣時，將使得該測試過程失去意義。

不過需注意的是，不論示波器的品質有多好，都沒辦法完全再生真正的原始訊號。這是因為當示波器連接到電路時，示波器就會變成電路的一部分。換言之，也將會產生一些負載效應。儘管這些負載效應無論如何都會一直存在，然而對於儀器製造商來說，最重要的工作，就是將這些負載效應降到最低。

示波器類型

經濟型示波器的價格多半不貴，然而效能方面則比不上高效能示波器。經濟型的示波器通常較常見於大專院校的實驗室裡，其主要優點當然就是價格低廉。有預算限制的學校，或者一般小型廠家，都可以用相當合理的價格，購買到相對實用的示波器。

高效能示波器顧名思義，是用於提供更佳的效能。凡是需要高頻寬、快速的取樣率和更新速率、較大的記憶體深度、以及廣泛的量測功能，都必須選用這種高階示波器。特別是目前的高速數位訊號，也必須要透過高階示波器，才能夠有效擷取正確的波形。

高階示波器的主要優點，是可以讓工程人員正確分析廣泛的訊號，並且提供許多應用軟體和工具，使現有技術的分析方式變得更簡單而快速。當然，其價格昂貴，且體積通常較為龐大，這是高階示波器的主要缺點。

示波器探棒

透過示波器，可以用以決定訊號顯示及分析的準確程度。但訊號的完整性與否，則必須透過連接示波器與待測裝置（DUT）的探棒來加以決定。一般來說，探棒必須要能與示波器的性能完整匹配，例如如果使用1GHz的示波器，卻只採用500MHz頻寬的探棒，那麼示波器的頻寬將無法被完整利用，這也說明了探棒的重要性。

探棒儘管重要性不言可喻，然而沒有一根探棒能夠完美複製訊號，因為當探棒連接到電路時，探棒就會變成該電路的一部分。電路中有部分的電能流經探棒的現象稱為負載，負載共有三種，包括電阻性、電容性與電感性等。

一般來說，探棒又分為被動式與主動式。被動式探棒只包含被動元件，不需要使用電源供應器就可運作。被動式探棒價格較為便宜，其特性為容易操作且堅固耐用。被動式探棒的種類包括低阻抗電阻分壓器探棒、補償式探棒、高電阻分壓器探棒、及高電壓探棒等。

被動式探棒通常會產生高電容性負載和低電阻性負載。這類探棒在探測頻寬小於600MHz的信號時會很有用，而一旦超過這個頻率，就需改用不同的探棒，如主動式探棒。

至於主動式探棒，則必須透過電源供應器來供電。電源供應器可透過USB供應，或者透過示波器主機本身來供電。主動式探棒是利用主動元件來放大或調節訊號，由於可以支援很大的信號頻寬，因此很適合高效能的應用。儘管主動式探棒的價格比被動式探棒高出許多，但這類探棒可以提供更好的電阻性和電容性負載組合，並測試更高頻率的訊號。缺點則是耐用性差，探針頭也比較重。

結語

在高階的示波器市場，包括是德科技、羅德史瓦茲、以及太克科技等廠商，都有一系列針對高階應用市場所推出的測試儀器產品，並有相對應的探棒產品。有了這些示波器的問世，未來針對高速數位訊號的測試挑戰，所有問題將能迎刃而解。