¿Por qué son los osciloscopios digitales todavía tan caro?

Question

Soy un principiante en el hobby de la electrónica y me estoy preguntando ¿por qué los osciloscopios digitales son aún tan caro?

En tiempos de hoteles GHz Cpu, USB 3, módems ADSL, DVB-S receptores, reproductores de blu-ray , que todos ellos tienen una notable frecuencias de reloj/tasas de muestreo que me pregunto por qué un osciloscopios digitales de la que es capaz de muestreo de las señales de un ancho de banda de 10MHz son todavía muy caros, 100MHz ya es de gama alta.

¿Cómo se explica?
Lo que difiere el ADC de un osciloscopios digitales de uno de los dispositivos mencionados anteriormente?

Answer 1

Me gustaría en primer lugar de acuerdo con otros carteles como a la economía de escala. Los dispositivos de consumo se producen en los millones, mientras que un mercado no existe para los osciloscopios digitales.

En segundo lugar, los osciloscopios son dispositivos de precisión. Se necesita someterse a un riguroso control de calidad para asegurarse de que vivir a la altura de los estándares esperados. Esto aumenta aún más los costos.

Como para el ancho de banda. El criterio de Nyquist establece que la tasa de muestreo debe ser al menos el doble de la frecuencia que desee medir. Pero incluso al doble de la tasa, es terrible. Considere las siguientes imágenes:

El gráfico leyendas de contar la historia. Que necesitas para superar el ancho de banda especificado por una gran cantidad con el fin de obtener una representación precisa de la onda cuadrada de la señal de entrada (alta frecuencia de los armónicos). Y mayor ancho de banda = mayor costo.

Al final, la precisión, el ancho de banda y la producción limitada cantidades que subir los precios.

Answer 2

La economía de escala -- los demás artículos que se mencionan son los dispositivos de consumo, fabricados en los millones. Los osciloscopios serán fabricados en los miles (o menos), que hace una gran diferencia en la amortizado R&D, la lista de materiales (bill of material) y los costes de montaje.

Answer 3

Menores volúmenes de producción son una causa importante y en segundo lugar, usted va a comprar el equipo de prueba de que es algo especial. Si sólo mira el desmontaje de un hoteles de DSO como un Rigol DS1052 verá lo que se requiere sólo para hacer una baja entrada ámbito de aplicación. Tienen 5 doble ADC (overclockeado, por lo que reduce los precios!). Si los ADC fueron de $4 cada uno (una estimación aleatoria, cantidades muy grandes), ya que es $20 en el ADC. El circuito Digital para conducir y leer el ADC son probablemente muy caro (FPGA, CLPD, DSP proccesors no son baratos) Supongo que la analógica frontend añade a 25$ fácilmente. Entonces no es de PCB de los costos, la fabricación, el caso, el color de la pantalla, en el panel frontal de la junta, fuente de alimentación, el boxeo, el envío y el pago de los ingenieros de diseño/support. Yo no puedo ver cómo iban a vender el producto para incluso menos. Creo que el DS1052E es de unos 300 euros aquí en Europa.

Si usted mira el desmontaje de una forma mucho más caro DSO como Agilent 3000X, creo que una gran cantidad del precio que va a la producción y diseño de los chips ASIC. Chips ASIC son diseñados a medida digital de la IC. Es como un FPGA, pero con más velocidad y el 'espacio'. Imagina que el diseño de un chip completamente acustomed a su producto. Estoy seguro de que les va a costar un montón de dinero para conseguir fuera de la tierra.

Volviendo al "frente a la PC' rendimiento: los ASICs proceso de 1 millón de formas de onda por segundo. Para poner esto en perspectiva, si usted tiene un procesador funcionando a 3 ghz serían 3000 impulsos de reloj entre cada punto de activación para el proceso de la forma de onda. Cuántos puntos crees que está en una de las formas de onda de la memoria? Bien puede ser 4K. Eso significaría que los proccesor necesidades para el proceso de 4/3 de una muestra de 1 clocktick. ¡De ninguna manera! Además, los consumidores de PC y su velocidad de procesamiento se construyen alrededor y sistema operativo, PCI-e de autobuses, y muy complejo cosas de gama alta. Mayores alta gama de ámbitos fueron el uso de los tableros de PC para su posterior análisis. Ellos no son lo suficientemente rápido para procesar, analizar y visualizar formas de onda al mismo tiempo.

También tenga en cuenta que este ámbito tiene un máximo (en tiempo real) velocidad de muestreo (así que no es engañado con el software) en 4GSa/S. Si se incluyen características como el protocolo serial de activación (es decir, enviar el carácter 'a' través de un bus serie se activará el ámbito de aplicación), sólo se necesita hardware personalizado para hacerlo. Por supuesto, el ámbito de aplicación de los costos $12K (que recibe un coche decente ahora días también!) pero al parecer los ingenieros requieren de estas herramientas, y esto es lo que se necesita para hacer que suceda.

Answer 4

He comprado un Rigol DS1052E osciloscopio, sobre la base de Dave Jones eevblog #37 derribar, en Mayo de este año por £257.76 + £31.20 gastos de envío, seguimiento, (vale la pena ver es el enfoque de todo el mundo, se tomó dos semanas) a partir de BestOfferBuy. Estoy encantado con ella, y veo que es ahora un precio de alrededor de £215, exc gastos de envío. Hay otra versión con 16 canales digitales analizador incluido.

No tengo ninguna relación con Rigol o BestOfferbuy excepto como un encantado cliente.

Este comunicado de prensa supuestamente se describe cómo se puede producir tan barato sin sacrificar la calidad:

Engañar a la competencia local gana el reconocimiento mundial

El fallecido presidente de la cámara de Representantes de EE.UU. Tip O'Neill, una vez dijo, "Toda la política es local". Rigol Technologies, una de Beijing fabricante de instrumentos, puede haber escrito esa declaración del corolario: "Todos los el negocio es local".

Fundada en julio de 1998, la empresa lanzó su primer producto, un osciloscopio virtual diseñado para trabajar con un PC -- en menos de un año. Su éxito llevó a la compañía a desarrollar, independiente los osciloscopios así como a las sucursales en otros instrumentos relacionados con la áreas. En 2006, la compañía introdujo el DS 1000C de almacenamiento digital el osciloscopio, que obtuvo gran éxito en China.

El alcance fue un gran avance para Rigol, proporcionando un factor de forma pequeño, profundo de la memoria, ancho de banda de opciones, y de bajo precio. Y su éxito también trajo una forma común de adulación: la imitación. En 2007, fue Rigol el n ° 2 DSO fabricante en China, la producción de más de 40.000 DSOs un año. El mismo año, las copias del alcance de un par de Chinos los fabricantes también comenzaron a aparecer. En China, donde intelectual-protección de la propiedad está aún en proceso de maduración, la práctica de la "noquear" a alguien del diseño de la era común. (Rigol ha dado demandó con éxito a los copistas.)

La rápida copia de Rigol los productos de la compañía se examine su la estrategia de negocio. Salir de la gama baja del mercado no era realmente es posible, dada la importancia de la educación de mercado para Rigol del negocios actuales y futuros planes. La otra posibilidad era la de encontrar un técnico manera de distanciarse de los copistas. Wang Yue, el fundador y presidente de Rigol, así como el sistema de arquitecto para la mayoría de la compañía de las principales plataformas de instrumentación, decidió uso Rigol I + D de recursos, poder de compra, y los bajos costes de fabricación para crear un producto que incluso aquellos que copian no podía undersell.

Porque Rigol usos off-the-shelf componentes, es la más grande del mundo comprador de los comerciales de los ADCs y otros DSO partes. Así que utiliza este la compra de energía para reducir los costos de las piezas. Creyendo que podría doble volumen de nuevo ya que empuja el precio hacia abajo, el equipo de R&D para crear un entrega rápida de proyecto con un año de ciclo de diseño del producto. El fabricación de equipo creado una manera para aumentar el volumen en poco más de costo y en general un menor costo promedio.

El resultado fue el DS 1000E grupo de productos. La línea no sólo es tener éxito en su mercado de origen, sino también en Europa y las Américas.

Answer 5

En comparación con el análogo de los ámbitos, digital ámbitos no son caros en absoluto. No creo que sea la tecnología tanto como el bajo volumen de mercado, como tcrosley acabo de decir. Incluso si usted construyó el alcance con el que la mayoría de la producción masiva de piezas disponibles, habría todavía no recurrentes de ingeniería (NRE) costo en el diseño de la cosa, y es básicamente el NRE que usted está pagando.