为什么数字示波器仍然如此昂贵？

我是爱好电子产品的初学者，我想知道为什么数字示波器仍然如此昂贵？

在廉价的GHz CPU，USB 3，ADSL调制解调器，DVB-S接收器，蓝光播放器等时代，它们都具有非凡的时钟频率/采样率，这让我想知道为什么数字示波器能够对带宽为10MHz仍然非常昂贵，100MHz已经是高端。

如何解释呢？
ADC与上述设备之一与数字示波器的区别是什么？

首先，我同意其他海报关于规模经济的观点。消费类设备的生产量达到了数百万，而数字示波器却没有这样的市场。

其次，示波器是精密设备。他们需要进行严格的质量控制，以确保达到预期的标准。这进一步增加了成本。

至于带宽。奈奎斯特准则规定，采样率应至少是您要测量的频率的两倍。但是，即使是两倍的速度，充其量也是可怕的。考虑以下图片：

图形标题说明了这个故事。为了获得方波输入信号（高频谐波）的准确表示，您需要大量超出指定的带宽。更大的带宽=更大的成本。

最后，精度，带宽和有限的生产量推高了价格。

规模经济-您提到的其他项目是消费类设备，其制造数量达到数百万。示波器将成千上万（或更少）制造，这将在摊销的研发，BOM（物料清单）和组装成本上产生巨大的差异。

较低的产量是一个主要原因，其次，您购买的测试设备很特别。如果您只看一下像Rigol DS1052这样的廉价DSO的拆解您将看到制作一个低输入示波器的要求。他们有5个双ADC（超频，因此已经降低了价格！）。如果这些ADC的每个价格为4美元（随机猜测，数量非常大），那么ADC的价格已经是20美元。驱动和读取ADC的数字电路也可能非常昂贵（FPGA，CLPD，DSP处理器也不便宜），我想模拟前端也很容易增加到25美元。然后是PCB成本，制造，外壳，彩屏，前面板，电源，装箱，运输和付费工程师来设计/支持它。我看不出他们将如何以更低的价格出售该产品。我认为DS1052E在欧洲的售价约为300欧元。

如果您看一下价格昂贵得多的DSO（例如Agilent 3000X）的拆解，我认为这些ASIC芯片的生产和设计要花大量的钱。ASIC芯片是定制设计的数字IC。它就像一个FPGA，但具有更高的速度和“空间”。想象一下，您设计的芯片完全符合您的产品。我相信这会使他们花费很多钱才能上路。

回到“对抗PC”的性能：那些ASIC每秒处理1M波形。从角度来看，如果您有一个运行频率为3GHz的处理器，则每个触发点之间只有3000个时钟滴答来处理波形。您认为波形存储器中有多少点？好吧，可能是4K。这意味着处理程序需要在1个时钟周期内处理4/3的样本。没门！此外，消费类PC及其处理速度是围绕操作系统，PCI-e总线以及非常复杂的高端设备构建的。较早的高端示波器使用PC板进行后期分析。它们的速度不足以同时处理，显示和分析波形。

另请注意，此示波器在4GSa / S时具有最大（实时）采样速度（因此，软件绝不会欺骗）。如果包括串行协议触发之类的功能（即，通过串行总线发送字符“ A”，它将触发示波器），则只需要自定义硬件即可。当然，显示示波器的成本为12,000美元（现在也可以让您今天得到一辆像样的汽车！），但显然工程师需要这些工具，而这正是实现这一目标所需要的。

我购买了Rigol DS1052E示波器，是在Dave Jones eevblog＃37拆解的基础上，于今年5月以257.76英镑+ 31.20英镑的邮资进行跟踪的，（值得一看，它遍及全球，花费了两个星期）BestOfferBuy。我很高兴，现在看到它的价格约为215英镑（不含邮费）。还有另一个版本，包括一个16通道数字分析仪。

除了作为满意的客户外，我与Rigol或BestOfferbuy没有任何联系。

据称，此新闻稿描述了如何在不牺牲质量的情况下如此廉价地生产它：

胜过本地竞争赢得全球认可

已故的美国众议院议长奥尼尔曾经说过：“所有政治都是地方性的。” 北京乐器制造商Rigol Technologies可能已经写了该声明的推论：“所有业务都在本地进行。”

该公司成立于1998年7月，在不到一年的时间内推出了其第一款产品-一种设计用于PC的虚拟示波器。它的成功促使该公司开发了完整的独立示波器，并扩展到其他与仪器相关的领域。2006年，该公司推出了DS 1000C数字存储示波器，该示波器在中国赢得了广泛赞誉。

该示波器是Rigol的一项突破，它具有体积小，内存深，带宽选项宽，价格低的优点。它的成功也带来了一种普遍的奉承：模仿。到2007年，Rigol已成为中国第二大DSO制造商，每年生产40,000多个DSO。同年，一些中国制造商的范围复制品也开始出现。在知识产权保护仍在日趋成熟的中国，“淘汰”他人设计的做法很普遍。（此后，Rigol成功起诉了复制者。）

快速复制Rigol产品使该公司研究了其业务战略。鉴于教育市场对Rigol当前和将来的商业计划的重要性，真正摆脱低端市场是不可能的。另一种可能性是找到一种技术方法使其与抄袭者保持距离。Rigol的创始人兼总裁，该公司大多数主要仪器平台的关键系统架构师Wang Yue决定使用Rigol的研发资源，购买力和较低的制造成本来制造产品，甚至那些模仿它的人无法卖出。

由于Rigol使用现成的组件，因此它是全球最大的商业ADC和其他DSO部件的购买者。因此，它利用这种购买力来降低零件成本。研发团队认为，随着价格的下降，其销量可能会再次翻倍，因此他们着手建立一个具有一年产品设计周期的快速周转项目。制造团队创造了一种以很少的额外成本和总体较低的平均成本来增加产量的方法。

结果就是DS 1000E产品组。该产品线不仅在其国内市场上取得了成功，而且在欧洲和美洲也取得了成功。

我对政治和商业不了解太多（低产量和精确度要求似乎是合理的解释），但是我知道模数转换器芯片会变得非常昂贵。在Digikey上，它们可以运行到成千上万个，而最昂贵的芯片是一个单通道ADC的14,000美元！

在维基百科上的ADC文章解释了这些芯片如何获得如此昂贵：

$2^N - 1$

$2^{10}=1024$

更快的（GSa / s）芯片往往是这种高性能ADC。因此，对于千兆采样4通道示波器，这些价格很容易增加4,000美元。

与模拟示波器相比，数字示波器一点也不贵。我不认为像tcrosley所说的那样，技术不如小批量市场那么重要。即使使用最大数量的可用零件来构建示波器，在设计事物时仍然会有非重复工程（NRE）成本，而这基本上就是您要支付的NRE。