示波器是一種用途非常廣泛的電子測(cè)量?jī)x器，能把肉眼看不到的電信號(hào)變換成看得見(jiàn)的圖像，便于人們研究各種電信號(hào)的變化過(guò)程，屬于信號(hào)分析類儀器范疇。按信號(hào)不同，示波器可分為模擬示波器和數(shù)字示波器，目前以數(shù)字示波器為主。按結(jié)構(gòu)與性能不同，示波器分為普通示波器、多用示波器、多線示波器、多蹤示波器、取樣示波器等。

示波器產(chǎn)業(yè)鏈中，是德科技、普源精電等廠商位于中游，其主營(yíng)業(yè)務(wù)就是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售示波器儀器。示波器上游主要是主動(dòng)元件、IC芯片、電容電阻等被動(dòng)元件及PCB等各類原材料的供應(yīng)商，這其中IC芯片對(duì)測(cè)量?jī)x器基本功能進(jìn)行模塊化整合，是實(shí)現(xiàn)測(cè)量和相關(guān)處理功能的重要核心單元，起著決定性作用：

示波器的主要性能參數(shù)有帶寬、實(shí)時(shí)采樣率、存儲(chǔ)深度、波形刷新率和通道數(shù)等，參照普源精電、鼎陽(yáng)科技等國(guó)內(nèi)儀器廠商，制約其儀器性能的根源還是在高性能芯片等元器件上。芯片層面制約普源精電儀器性能的原因有以下幾點(diǎn)：第一大多數(shù)儀器公司缺乏高性能ADC、FPGA等芯片的研發(fā)設(shè)計(jì)能力，普源精電是國(guó)內(nèi)唯一在測(cè)試儀器領(lǐng)域擁有芯片研發(fā)能力的公司。第二是國(guó)內(nèi)芯片公司缺乏高性能的ADC、DAC和FPGA等芯片的研發(fā)設(shè)計(jì)能力，找不到滿足要求的替代品；第三則是采購(gòu)這些高性能芯片受到米國(guó)等出口管控影響，有錢難買甚至買不到。

比如鼎陽(yáng)科技和普源精電均提到部分采購(gòu)自亞德諾和德州儀器等公司的ADC和DAC芯片被列入管制清單，長(zhǎng)此以往導(dǎo)致與國(guó)外同行的差距不斷擴(kuò)大。普源精電在招股書中提到，由于2GHz帶寬以上的核心芯片無(wú)法通過(guò)公開(kāi)市場(chǎng)進(jìn)行采購(gòu)，國(guó)內(nèi)示波器廠商主要集中在中低端示波器領(lǐng)域。

小眾示波器市場(chǎng)中國(guó)占有三分之一，普源精電進(jìn)入前五奠定國(guó)產(chǎn)一哥地位

示波器的市場(chǎng)比較小眾。參照Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，2019年全球示波器市場(chǎng)規(guī)模僅有12億美元，僅占到全球電子測(cè)量?jī)x器的8.8%。中國(guó)示波器市場(chǎng)規(guī)模更小，2019年市場(chǎng)規(guī)模僅有4.07億美元，但占全球市場(chǎng)的比例達(dá)到33.9%，超過(guò)三分之一。

示波器是一種通用型的電子測(cè)量?jī)x器，在通信、工業(yè)控制和生產(chǎn)制造等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。此外隨著電子工業(yè)持續(xù)發(fā)展，信息技術(shù)產(chǎn)品的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化程度的提高以及汽車電子、5G、新能源和半導(dǎo)體等的行業(yè)驅(qū)動(dòng)，示波器具有良好的發(fā)展前景。Frost&Sullivan數(shù)據(jù)顯示，2019-2025年全球示波器市場(chǎng)規(guī)模將從12億美元增長(zhǎng)至17.32億美元，GAGR為6.6%。國(guó)內(nèi)示波器市場(chǎng)規(guī)模增速更快，2019-2025年預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將從4.07億美元增長(zhǎng)至6.46億美元，GAGR為7.9%，要高于全球增長(zhǎng)水平，而且在全球市場(chǎng)中的比重更是提高到37.3%，接近四成：

作為一個(gè)制造業(yè)大國(guó)，包括半導(dǎo)體在內(nèi)的很多工業(yè)品產(chǎn)能在向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，對(duì)示波器等電子測(cè)量?jī)x器的需求也在不斷增長(zhǎng)。按照市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到64.81億美元，全球市場(chǎng)占比達(dá)到37.6%，這對(duì)國(guó)內(nèi)示波器在內(nèi)的儀器企業(yè)均是機(jī)會(huì)。

國(guó)內(nèi)示波器企業(yè)中普源精電、鼎陽(yáng)科技和優(yōu)利徳是最具影響力的的三家企業(yè)，其他企業(yè)有廣州致遠(yuǎn)電子、深圳安泰信科技、青島漢泰電子等，儀器綜合性能偏中低端。此外筆者通過(guò)對(duì)示波器行業(yè)的系統(tǒng)梳理發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)從事這一領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量較少，除了是德科技在中國(guó)大陸的合資公司，其他多數(shù)有示波器業(yè)務(wù)的企業(yè)主要從事代理和經(jīng)銷業(yè)務(wù)，缺乏研發(fā)和生產(chǎn)能力。

普源精電是全球第五大示波器廠商，2019年示波器營(yíng)收達(dá)到0.23億美元，全球市占率1.9%。排名前列的分別是美國(guó)是德科技、美國(guó)泰克、美國(guó)力科和德國(guó)羅德與施瓦茨，當(dāng)年示波器營(yíng)收分別為3.02億美元、1.78億美元、0.52億美元和0.49億美元，市占率分別為25.2%、14.8%、4.4%和4.1%。國(guó)內(nèi)示波器市場(chǎng)中前五供應(yīng)商同樣為上述五家，是德科技、泰克、羅德與施瓦茨、力科與普源精電的市占率分別為19.8%、13.8%、4.4%、3.7%和2.5%，普源精電從一堆競(jìng)爭(zhēng)者中殺出重圍，奠定了國(guó)產(chǎn)示波器一哥的地位：

普源精電的示波器在關(guān)鍵性能指標(biāo)上大幅領(lǐng)先國(guó)內(nèi)企業(yè)，比如其MAX70004示波器的Rx帶寬和Tx帶寬分別達(dá)到4GHz和5GHz，最大存儲(chǔ)深度Rx和Tx分別為2Gpts和4Gpts，最大實(shí)時(shí)采樣率達(dá)到20GSa/s，最高波形捕獲率達(dá)到1000000wfms/s。相比而言鼎陽(yáng)科技SDS6000Pro高分辨率示波器在帶寬、實(shí)時(shí)采樣和存儲(chǔ)深度等關(guān)鍵指標(biāo)上均不占優(yōu)：

示波器在半導(dǎo)體行業(yè)中有哪些應(yīng)用？

美國(guó)泰克（Tektronix）是僅次于是德科技的全球第二大示波器企業(yè)，成立于1946年，稍晚于是德科技的前身惠普公司，2016年被紐交所上市公司Fortive公司收購(gòu)，成為該公司測(cè)試測(cè)量業(yè)務(wù)板塊的重要組成部分，公司在上海成立亞太地區(qū)總部。

泰克的產(chǎn)品主要有示波器及探頭、信號(hào)發(fā)生器、分析儀、源和電源及儀表等，與普源精電和鼎陽(yáng)科技等企業(yè)類似：

泰克及旗下的吉時(shí)利品牌為半導(dǎo)體客戶提供從晶圓到系統(tǒng)的專業(yè)半導(dǎo)體測(cè)試方案，包括半導(dǎo)體材料測(cè)試平臺(tái)、半導(dǎo)體工藝測(cè)試平臺(tái)、芯片設(shè)計(jì)測(cè)試平臺(tái)和芯片驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)等。

在晶圓級(jí)半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體器件測(cè)試方面，泰克的4200A-SCS半導(dǎo)體參數(shù)分析儀可用于分立器件、材料的直流特性測(cè)試、電容電壓特性CV曲線和脈沖特性測(cè)試等。在高功率半導(dǎo)體材料和器件測(cè)試方面，泰克的2600B-PCT高功率晶體管參數(shù)曲線圖示儀可用于高壓、高流等條件下直流特性IV曲線、電容電壓特性CV曲線測(cè)試等。

不過(guò)也由此看出，泰克此類測(cè)試儀器已經(jīng)偏向?qū)Ｓ脺y(cè)試儀器了，而目前普源精電和鼎陽(yáng)科技等還是以通用測(cè)試儀器為主。

目前在電路設(shè)計(jì)測(cè)量方面存在諸多挑戰(zhàn)，有些是示波器無(wú)法解決的。比如在DDR內(nèi)部測(cè)試中，高端嵌入式IC中通常會(huì)用到DDR3、DDR4甚至DDR5以及包括3.3V、1.8V、2V等不同電壓的DC-DC電源軌，因此對(duì)信號(hào)上電順序和掉電順序有嚴(yán)格要求。另外目前電路中會(huì)有Type-C、MIPI等高速信號(hào)以及Wi-Fi、藍(lán)牙等無(wú)線信號(hào)，高頻信號(hào)和直流電源之間會(huì)互相干擾，所以驗(yàn)證電源完整性需要多個(gè)通道的同時(shí)還需要足夠?qū)挼膸捘芨采w無(wú)線信號(hào)和高速數(shù)字信號(hào)，畢竟現(xiàn)在諸如Wi-Fi6、5G等信號(hào)對(duì)帶寬的頻率均超過(guò)2GHz甚至更高。

是德科技的InfiniiVision MXR系列配置了8個(gè)模擬信號(hào)通道，每個(gè)通道寬帶達(dá)到6GHz，再加上16GSa/s的采樣率，強(qiáng)悍的性能滿足了測(cè)試需求。

泰克的MSO6系列示波器具有低噪聲、高精度等特點(diǎn)，可用于新一代USB、DDR和PCIe測(cè)試，不過(guò)并未披露太多的細(xì)節(jié)。在SiC三代半導(dǎo)體材料測(cè)試中，公司的IsoVu光隔離探頭與MSO5系列示波器結(jié)合，憑借高達(dá)1GHz的帶寬測(cè)試能力，可以準(zhǔn)確測(cè)試Vgs、Vds的開(kāi)關(guān)波形上升及下降沿細(xì)節(jié)，高達(dá)120dB的共模抑制比TIVP光隔離探頭比傳統(tǒng)的差分探頭提升了1000倍，解決了之前SiC測(cè)試中因?yàn)楦吖材ｋ妷河绊懠皽y(cè)試工具引入的震蕩等原因造成信號(hào)的失真。

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