我們看到，這也許，將是我們儀器發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。我們?cè)賮?lái)看一下，儀器行業(yè)的發(fā)展過(guò)程。在1940年代及之前，大部分儀器都是使用電子管，它的功能非常單一，被測(cè)信號(hào)以發(fā)光的形式，將信號(hào)的狀態(tài)呈現(xiàn)給使用者，它無(wú)法完成多臺(tái)儀器的互通。而這個(gè)信息收集過(guò)程，就需要實(shí)驗(yàn)員來(lái)完成了，這樣非常低效。到了1960年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了通過(guò)計(jì)算機(jī)通信接口互聯(lián)的多臺(tái)儀器系統(tǒng)。后來(lái)，技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)步，到了1980年代，出現(xiàn)了模塊化儀器系統(tǒng)，它提供了更好的自動(dòng)化測(cè)試能力。另外，模塊化儀器是由板卡組成的，可以通過(guò)組合不同的板卡來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能。在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，我們看到了儀器的發(fā)展趨勢(shì)，是逐步地由單一功能->到組合功能->再到一體化功能，這么一個(gè)趨勢(shì)。
圖5 儀器行業(yè)發(fā)展歷程
3、如何構(gòu)建第四代儀器
根據(jù)上面的多次思考，我們也構(gòu)想了，應(yīng)該做成什么樣。
首先，第四代儀器應(yīng)該是由功能非常強(qiáng)大的收發(fā)通道組成的儀器，在組合過(guò)程中，需要將2個(gè)通道形成互相協(xié)調(diào)的特性。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)互相協(xié)調(diào)特性，就需要有一個(gè)非常高的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸和處理能力。我們計(jì)算過(guò)，要實(shí)現(xiàn)4G帶寬的系統(tǒng)話，至少需要440Gbps的數(shù)據(jù)傳輸和處理能力。最重要的一點(diǎn)，它的功能，不應(yīng)該是由硬件決定，而應(yīng)該是像智能手機(jī)一樣，通過(guò)安裝APP，由軟件來(lái)決定它的功能。
而作為一臺(tái)儀器，它的信息樣本需要包含兩項(xiàng)關(guān)鍵信息：1、信號(hào)的幅度；2、信號(hào)的時(shí)間。過(guò)往單通道的儀器，時(shí)間精度比較容易保證。但是在復(fù)雜的測(cè)試系統(tǒng)，就存在多個(gè)測(cè)量通道之間時(shí)間的同步關(guān)系，這個(gè)同步關(guān)系只有在一定精度內(nèi)，整個(gè)收發(fā)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和配合才能達(dá)到一定的使用性。在我們調(diào)研過(guò)程中，一般認(rèn)為多個(gè)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)間同步性需要達(dá)到10ps，才能滿足需求。
圖6 應(yīng)該做成什么樣
做了這么多的概念預(yù)研，說(shuō)干就干，這就是RIGOL的特點(diǎn)，敢想！能干！
當(dāng)我們需要有計(jì)劃、有步驟地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我們經(jīng)過(guò)了10年的ASIC技術(shù)積累，突破了寬帶信息采樣的關(guān)鍵芯片技術(shù)。為了能將收發(fā)系統(tǒng)有機(jī)地集到一起，我們?cè)诜桨复蚰シ矫?，完?0個(gè)以上方案的討論、改進(jìn)和驗(yàn)證。剛才也提到了很多關(guān)鍵的技術(shù)點(diǎn)，這些技術(shù)包括：寬帶采樣、高速信號(hào)合成，以及多路信號(hào)之間的精確度同步。在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，我們至少有10個(gè)以上關(guān)鍵技術(shù)的突破，這些技術(shù)融合成一款新的儀器，我們認(rèn)為它應(yīng)該是儀器發(fā)展過(guò)程中，有自己地位的一款產(chǎn)品。
圖7 如何做到
從1940年代及之前的第一代儀器，到1960年代第二代組合儀器，再到1980年代第三代模塊化的軟件定義儀器，現(xiàn)在，2020年，第四代儀器應(yīng)該是什么樣的？
圖8 儀器系統(tǒng)將如何再次演進(jìn)
請(qǐng)看大屏幕，第四代儀器，一體化軟件可定義儀器！打破傳統(tǒng)儀器功能固定、測(cè)試系統(tǒng)組合復(fù)雜的局限性，實(shí)現(xiàn)了由不同“App”軟件來(lái)定義儀器功能的新突破。
圖9 第四代儀器
Max70000系列時(shí)域工作站，業(yè)界首臺(tái)一體化軟件可定義時(shí)域工作站。在單臺(tái)儀器上，通過(guò)收發(fā)通道的互相組合，能夠同時(shí)進(jìn)行發(fā)送、接收以及阻抗的測(cè)量，單臺(tái)儀器即可作為一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)。
圖10 Max70000系列時(shí)域工作站
Max70000系列時(shí)域工作站是基于全新的StationMax®硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。我們來(lái)看一下StationMax®硬件平臺(tái)是如何運(yùn)作的。
該平臺(tái)包含兩個(gè)部分：
1、基礎(chǔ)硬件層，這個(gè)基礎(chǔ)硬件層包含：寬帶接收機(jī)、寬帶發(fā)射機(jī)、寬帶收發(fā)間的信號(hào)處理和傳輸能力、強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理功能、一個(gè)6核64位的處理器確保軟件的順暢運(yùn)行。
