您是否考慮過把模組化示波器用於測試系統？

^{圖 1: 模組化量測系統與裝滿模組化示波器的 18 槽式 PXI Express 機箱}

大致上，示波器的內部元件可以分類為數個關鍵項目。其中最重要的就是資料轉換器技術，這項技術可以特定頻率擷取樣本，並透過特定解析度完成訊號數位化。如果這個核心元件不夠精確，量測結果便沒有意義。轉換器前端會需要訊號處理，以便優化轉換器的功能。這樣一來，您就可以放大、衰減、過濾或組合訊號，進一步達到最佳量測效果。完成量測作業之後，您還得把資料從轉換器轉移至某種記憶體，進一步處理或顯示資料。

這些關鍵項目就能體現出示波器的價值。而傳統箱型示波器內其餘元件的設計用意有兩個：第一，可讓箱型儀器做為獨立式裝置運作 (處理器、螢幕、電源供應器、OS 等等)；第二，提供控制示波器的能力給使用者 (按鈕、旋鈕、開關等等)。如果示波器是您桌面上唯一的儀器，而且您想要手動操作此儀器的話，那麼這樣的技術組合的確很適合您。

但如果您有兩個示波器，可能就會有點多餘。您的工作可能用不到兩台處理器、兩台螢幕與兩個電源供應器。所以，何必占用這麼多空間？如果要建置機架堆疊系統，這種多餘問題會變得更嚴重。評估這類使用案例時，您會發現使用生產測試系統，就幾乎不需要人力操作，因此您不用浪費機架空間安裝派不上用場的顯示器。

^{圖 2: 五部傳統箱型儀器的堆疊 (左) 與配備多種儀器的 PXI 架構系統 (右) 並排比較}

模組化示波器具備模組化的卡式機身，結合了示波器 (ADC 類比轉數位轉換器、前端處理功能、記憶體/資料介面) 所有的關鍵項目。如要把儀器體積降到最低，您還可以選擇共用 PC 技術，藉此享有箱型示波器的其他元件功能，同時保有充裕的空間新增多個模組化示波器，滿足特定的應用需求，也可以加入其他類型的儀器以免重複，進一步節省整體空間。

 ^{圖 3: 68 個通道的 PXI 架構示波器系統會使用單一處理器與電源供應器。}

示波器內所有技術不一定會同步演進。舉例來說，當初購買示波器時，其中可能配備了最先進的 ADC，但隨後好幾個月、甚至好幾年，都還是使用同一個 ADC。ADC 前端的訊號處理功能也是一樣。同時請考慮到，包含處理器、記憶體、顯示器等來自 PC 產業的元件，只需幾天或幾個禮拜就會汰舊換新。若您工作時需要大量的處理器資源，難道您不希望處理器的效能可媲美智慧型手機？如果您的箱型儀器是在 5 到 10 年前購買，那麼其中的處理器可能早就過時了。

就示波器而言，最需要處理器資源的其中一項就是抖動量測作業。您是否想過，抖動量測為什麼要花這麼多時間？如果處理器已經有 10 年以上的歷史，您不購買新的箱型儀器，就無法輕鬆升級處理器。您可以運用搭載相同量測技術的模組化示波器來執行相同的量測作業，但只要搭配最新的處理器和匯流排技術，量測時間就能縮短 10 倍。您無法透過箱型示波器達到這種效能，就算把處理作業轉移至另一台 PC 也一樣。此外，如果要遷移資料，您也只能透過低頻寬、高延遲的通訊匯流排，例如 GPIB 或乙太網路。這樣的設定只能提供差強人意的量測技術與過時的 PC 技術，大幅減緩量測系統的運作速度。

使用模組化示波器時，只要升級系統控制器即可縮短分析時間。選用最新的 Xeon 處理器來分析資料，就能滿足速度上的需求。然而，如果您擔心系統成本問題，也可以選擇價位較低的短機身 PC。現在您可以根據自己的期望和需求，自行定義系統功能，不必受限於廠商所提供的規格。

^{圖 4: 使用 PXI 模組化平台時，可將 Intel Xeon 處理器等最新技術直接整合到您的測試系統中}

您有時可能需要執行常見的量測作業，但整體來說，您的應用不可能和其他人一模一樣。如果傳統箱型示波器剛好能滿足量測需求，同時您也打算手動執行量測作業，那麼傳統解決方案也許很適合您。但未來您的需求可能會變動，到時候又該怎麼辦？

有了模組化示波器，您就能透過軟體來定義儀器功能，而且此軟體完全可以由身為使用者的您自由設定。如上所述，示波器的主要元件就是 ADC、前端、記憶體或資料匯流排。傳統示波器的軟體主要是用來執行該產品的某種現成操作。您或許可以透過電腦修改此軟體，但其實不太可能，而且必須由廠商決定是否提供軟體修改功能。依照這種軟體的設定，您必須把資料連接至儀器，所以 GPIB 或乙太網路的資料連接速度過慢時，也會減緩更新速度。

如果您透過速度最快的 PC 匯流排 (PCI Express) 來使用模組化示波器，即可取得環境內所有的資料，而且還可以隨心所欲運用資料。 

^{圖 5: 採用 PCI Express Gen 3 技術所打造的 NI 高效能機箱背板背面圖。}

有了 NI LabVIEW 系統設計軟體，即可透過簡易的範例程式立即享有上述效能，也可使用軟體人機介面，而此介面操作上就與傳統箱型示波器相同。 

^{圖 6: 以軟體模擬傳統儀器旋鈕和按鈕的 NI PXI 示波器軟體人機介面。}

最新的模組化示波器能讓您深入儀器本身，修改資料的封裝方式、把演算法插入資料串流，藉此提高整體效能。軟體撰寫方式就是儀器運作方式，這也使得模組化示波器堪稱效率絕佳的完美工作儀器。

深入了解專為自動化測試建置的 PXI 示波器，其將如何協助您超越傳統示波器所能達到的測試時間。本影片將 PXI 示波器與另一個示波器比較，以便演示兩個裝置的資料傳輸匯流排的差異，以及如何讓 PXI 示波器最適用於自動化測試。您將了解 PXI 示波器的效能與在波形擷取、量測與示波器重設的範例測試中所具備的優勢。

就像數位示波器取代了類比示波器一樣，箱型示波器使用者也陸續改用模組化示波器。模組化示波器提供現成的箱型儀器使用體驗，以及可支援最新技術的平台，其中的量測與通道功能均可滿足日新月異的需求。下列資源有助您進一步探索模組化示波器的功能，並協助您判斷模組化示波器能否滿足您的應用需求。

• 查看豐富的模組化示波器產品系列，比較各種規格與功能
• 了解真正重要的示波器規格
• 下載實用指南，根據待測裝置的量測需求確實掌握您的系統