[圖文]數(shù)字寬帶示波器挑戰(zhàn)10GHz的高速測試
2004年11月A版
在2003年全球銷售扭虧為贏之后,2004年測量儀器業(yè)紛紛推出性能指標更高的產(chǎn)品,爭取在市場中占有更大的份額。泰克公司三月份推出TDS6000B寬帶數(shù)字存儲示波器,帶寬達到8GHz,繼續(xù)保有世界最高指標的桂冠,同時宣布還有配套使用的PT80SMA帶寬的8GHz差分探頭,泰克在2000年初發(fā)布使用SiGe材料和工藝解決寬帶數(shù)字示波器前端電路(即輸入寬帶放大器,信號取樣保持電路)、探頭跟隨器等高速模擬電路,使TDS7000系列的帶寬突破4GHz大關(guān),在業(yè)界遙遙領先。從2000年至今,泰克平均以每年提高1GHz帶寬的步伐前進,現(xiàn)在按帶寬排序,分別由泰克居首位(8GHz),安捷倫公司第二(7GHz),力科公司第三(6GHz)構(gòu)成業(yè)界三強。
測量儀器業(yè)的示波器類,頻譜分析儀類,網(wǎng)絡分析儀類,加上信號發(fā)生器類構(gòu)成四大支柱,它們代表時域、頻域,阻抗域和激勵源,四類產(chǎn)品的銷售額占全業(yè)界總銷售額的70%以上。市場營銷經(jīng)驗表明,某一行業(yè)只有一家獨大,并不利于發(fā)展,由于沒有對手而停滯不前,反之強者如林同樣不利,過度競爭使力量削弱;三家鼎立的局面比較穩(wěn)定,互相揚長避短,在其它業(yè)界亦有類似經(jīng)驗。
SiGe材料和工藝的突破
在1990年代邏輯電路IC已全部采用Si材料的CMOS工藝,直至今天,IC的線寬從1.0mm縮小到0.09mm,而且還在縮小,在另一方面,射頻電路IC在2GHz以下以Si材料為主,在2GHz以上以GaAs材料為主。但是,需要射頻和邏輯IC在一起時,GaAs與Si不能兼容,不能實現(xiàn)在同一塊襯底上。在今天高度競爭的電子市場中,特別是高級測量儀器,需要有模似、數(shù)字相結(jié)合的專用IC。數(shù)字存儲示波器就是典型實例,它的前端電路使用截止頻率50GHz的模擬電路,它的快速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換使用取樣頻率超過5GHz,依靠Si的CMOS工藝遇到實際困難。泰克公司為在示波器業(yè)保持領先地位,必須在高頻高速IC方面有所突破。在找尋合適的合作者方面,泰克公司經(jīng)過篩選,認為IBM公司的SiGe(硅鍺)技術(shù)最具潛力,SiGe既有很高射頻特性,而且可與CMOS工藝兼容,亦即著名的Bi-CMOS工藝,有望實現(xiàn)測量儀器領先電子產(chǎn)品主流技術(shù)的可能。泰克與IBM的強強聯(lián)合,各自發(fā)揮核心技術(shù)和專長,為新產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)造了一種高效的合作環(huán)境,終于開發(fā)出實時帶寬4GHz的TDS7000系列數(shù)字熒光示波器。
IBM公司作為電腦業(yè)的巨頭,擁有強大的半導體材料和器件實驗室,一個材料研究組當時正在開發(fā)SiGe材料和工藝,同樣物色在高頻高速IC方面的應用,以便證明SiGe的商業(yè)價值。IBM不準備出售此項技術(shù),而是找尋在通信、信息技術(shù)、測量儀器的強有力的合作者,泰克公司為創(chuàng)造新一代數(shù)字測量儀器的需求正好與IBM的想法不謀而合。泰克公司為此投入幾千萬美元的資金,對SiGe工藝寄以厚望,眼光非常獨到。兩家各有特點的高科技公司的結(jié)盟,使一種新IC工藝與一種領先的數(shù)字示波器開發(fā)得到密切結(jié)合,為測量儀器市場帶來新的推動力。
