数字示波器产业化生产建设项目可行性研究报告.docx
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数字示波器产业化生产建设项目可行性研究报告
总论
项目名称：
数字示波器产业化生产建设项目
项目建设单位概况：
建设单位：
法人代表：
注册资本：
5
企业类型：
有限责任公司
注册地址：
成都市高新西区国家863软件园2号楼
成立日期：
二零零五年十月二十四日
经营范围：
计算机及零部件开发和网络设计，交通能源科技开发等
公司基本情况：
成都国智科技有限公司位于成都高新西区国家863软件园2号楼。
成立于2005年10月，民营企业。
公司集中了一批高素质的电子专业人才（博士2名，硕士4名，大学本科6名），并投入大量资金，以研发数字存储示波器为主导。
公司的创业理念是：
专业、务实、质优、诚信。
为提升数字测量仪器的自主创新力和国产化率而不懈努力。
项目背景：
随着电子信息产业的飞速发展，使得作为基础仪器的示波器被广泛应用在电子测量的各个领域。
业内人士指出，在电子仪器产品中，就年销售额而言，示波器已经成为第一大产品。
八十年代以前的示波器，主要以模拟示波器为主，模拟示波器的最大弱点：
一是体积太笨重；二是取样率低；三是测量精度差。
进入八十年代中后期，示波器开始处于转型阶段，即由数字示波器取代模拟示波器，在此期间，美国的TEK公司和HP公司都对数字示波器的发展做出了巨大贡献。
他们后来甚至停止模拟示波器的生产。
进入九十年代，数字示波器有了较大发展，它的全面性能已经超越模拟
示波器。
数字示波器和模拟示波器相比较，它的主要优点是：
1.体积小，重量轻，占桌面小。
2.取样率高，从最初取样率等于两倍带宽，提高至5倍甚至10倍，数字示波器提高带宽到1GHz以上。
带宽1GHz的取样率就是5GHz，甚至10GHz。
3.测量精度高，响应对正弦波取样引入的失真从100%降低到30%甚至1%。
4.提高了数字示波器的更新率，达到模拟示波器的相同水平，最高每秒40万个波形，就方便观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲。
5.数字示波器采用了多处理器加快信号处理能力，从多重菜单的烦琐测量参数调节，改进为简单的旋扭调节，甚至完全自动测量。
综上所述，正像数字手机取代模拟手机一样，随着电子信息数字化时代的到来，数字示波器全面取代模拟示波器的时代也已经到来，随着电子信息技术在各行各业的广泛应用和发展，作为基础测量仪器的数字示波器也必将在电子测量的各个领域被广泛的采用和发展
第一章市场分析与预测
1．1我国仪器仪表工业的现状、问题及原因
1 绝对总产值低。
不仅是绝对量小，在经济总量中的比例也很薄弱。
现有仪器仪表工业的产值仅为国民经济总值的0.7% ,比美国的4%低了很多。
但我国对仪器仪表的需求量的三分之一由进口产品满足。
2 一些大型仪器仪表企业面临产品老化、技术人员流失的严峻局面，日益萎缩。
3 民营企业发展势头较好，但主要生产量大面广的低档次产品。
技术含量较高的产品也有一些，但多半不掌握核心技术。
4 一些高精尖的产品，特别是与国防有关的仪器仪表面临国外的限制和禁运。
根据我国国民经济发展的迫切需要和我国的实际现状，“十一五”将加快发展我国的仪器仪表工业。
这一点在信息产业部“十一五”规划专家会议上已达成共识。
电子测量仪器是信息产业的重要组成部分。
测试是电子信息产品设计、制造过程中的关键环节，是检测电子信息产品性能、质量与安全的必要手段。
由此可见，作为基础测量仪器——数字示波器品质的好坏，也就决定了电子产品质量的高低。
电子测量仪器产业的特点是小批量多品种，尽管仪器行业的产值在国民经济总产值中的比重并不算大，但是它在信息化社会中对经济发展的“杠杆”和“倍增”作用却十分巨大。
它的发展在相当大的程度上代表着一个国家的科技水平、综合国力和国际竞争力。
1．2国内市场产销现状分析
数字示波器的大幅增长主要有两个原因，一是市场的巨大需求，特别是通信、广播电视市场的巨大发展，引发了电子测量仪器市场的迅速增长，二是电子测量仪器行业近几年迅速向数字化、智能化方向发展，推出了部分数字化产品，因而在若干个门类品种上取得了较快增长。
值得指出的是，示波器等一些市场较大的产品门类，由于国内在数字化、智能化水平上跟不上市场的要求，因而国内市场大量被国外产品所占据。
因此，提高国产示波器的自主创新力和市场占有率已是当务之急。
2005年电子仪器行业的工业产值、销售额、产销量等主要经济指标都有较大增长，就示波器而言销量增长都在30%左右。
1.3国内外市场价格分析
1．国外数字示波器价格
2005年国外某知名示波器生产厂商数字示波器售价：
TDS1012数字示波器100MHz,2通道，显示:
单色10,600.00元
TDS2002数字示波器60MHz,2通道，显示:
彩色10,600.00元
TDS2012数字示波器100MHz,2通道，显示:
彩色13,100.00元
TDS2014数字示波器100MHz,4通道，显示:
彩色16,400.00元;
TDS2022数字示波器200MHz,2通道，显示:
彩色19,700.00元
TDS2024数字示波器200MHz,4通道，显示:
彩色23,000.00元
TDS3012B数字示波器100MHz,2通道，显示:
彩色39,870.00元
TDS3014B数字示波器100MHz,4通道，显示:
彩色49,800.00元
TPS2012隔离通道示波器100MHz,2通道，显示:
彩色29900元
TPS2014隔离通道示波器100MHz,4通道，显示:
彩色33990元
2．国内数字示波器价格
DS5062M数字示波器双通道，每通道带宽60M,制造厂家：
RLGOL-RVO普源市场价：
5980元
DS5102M数字示波器 双通道，每通道带宽100M,制造厂家：
RLGOL-RVO普源市场价：
6980元
通过比较可以看出，相同功能的产品，国外的要比国内价格高出
三分之二。
1.4产品市场前景分析
电子测量仪器是对物质世界的信息进行测量与控制的基本手段。
它融合了微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术、新元器件新材料技术、现代测试技术、现代设计制造技术和现代工艺技术等，是现代工业产品中新技术应用最多、最快的产品之一。
2004年电子测量仪器的进口仍然呈高速增长态势，例如在90.30内的电子测量仪器，2004年进口额12.2亿美元，比2003年增长了28%；进口数量2.68万台，比2003年增长了27.8%，2005年也以两位数比列增长。
可见，我国已成为国际电子测量仪器的重要进口市场。
据测算，2005年电子测量仪器的国内市场比2004年增长了26%，我国电子测量仪器市场已经成为世界上最具有潜力的电子测量仪器市场之一。
由于我国经济发展形成的巨大需求，数字示波器等仪器的国内市场仍将呈高速发展的趋势。
1.5市场竞争力分析
国智科技有限公司的核心竞争力是技术创新，公司拥有一批年轻优秀的电子专业研发人员，是国内为数不多的专业从事自主研发数字示波器的企业。
数字存储示波器的等效采样技术是国际上少数公司掌握的技术，在这方面国智科技有限公司是具有很强竞争力的。
从国内市场来说，国智科技公司将推出高品质低价格的产品和周到的售后服务与国内其他公司在相同规格产品上分一块市场。
同国际跨国大公司相比，我们具有不可比拟的价格优势。
当然从整体来看，中国测量行业整体水平和国外相比外存在很大差距，但正是这样的差距，才成为国智科技公司发展的广扩空间和前进动力。
第二章建设规模与产品方案
2.1建设规模
1建设实验室，使产品的开发和可持续研究能够得到充分的保证。
我们有强大的开发实力，具有良好的开发环境和动力。
现阶段主要从事以100M为主线的6个不同规格示波器的开发。
2建立生产车间，示波器的研发后，需要建厂进行批量生产，使我们的产量进一步提高，质量得到良好保障。
2.2产品方案
1主要产品
根据社会的需要，我们研制的示波器主要是100M的产品。
这个产品在国内生产的厂家不多，而且需求单位使用的产品大部分从国外公司购买，具有良好的发展前景，不同参数的产品可以丰富我们的产品生产线，可针对不同的需要，生产不同频率的产品
2主要产品的规格
产品的具体规格如下：
产品名称
产品型号
带宽
采样率
单位
主要功能
数字存储示波器
GZ1001
60MS/s
100MS/s
台
单色LCD显示屏，100M带宽，100M采样率
数字存储示波器
GZ1002
60MS/s
100MS/s
台
彩色LCD显示屏，100M带宽，100M采样率
数字存储示波器
GZ1011
80MS/s
100MS/s
台
单色LCD显示屏，100M带宽，100M采样率
数字存储示波器
GZ1012
80MS/s
100MS/s
台
彩色LCD显示屏，100M带宽，100M采样率
数字存储示波器
GZ2001
100MS/s
100MS/s
台
单色LCD显示屏，100M带宽，100M采样率
数字存储示波器
GZ2002
100MS/s
100MS/s
台
彩色LCD显示屏，100M带宽，100M采样率
3后续产品
在完成第一步开发以后，加紧新产品的开发，新产品的规格如下：
产品名称
产品型号
带宽
采样率
单位
主要功能
数字存储示波器
GZ3001
100MS/s
1GS/s
台
单色LCD显示屏，100M带宽，1G采样率
数字存储示波器
GZ3002
100MS/s
1GS/s
台
彩色LCD显示屏，100M带宽，1G采样率
数字存储示波器
GZ3101
400MS/s
1GS/s
台
单色LCD显屏，100M带1G采样率
数字存储示波器
GZ3102
400MS/s
1GS/s
台
单色LCD显示屏，100M带宽，1G采样率：
新产品开发周期不超过6个月。
第三章技术方案，工程方案和设备方案
3.1技术方案
技术的指标：
1示波器性能指标
●垂直系统：
3db带宽100MHz
接口通道：
2通道
垂直分辨率8位
输入灵敏度10mV-5V
DC增益精度1.5%偏置设为0
●时基系统
时基范围（/格）2ns-5s
通道偏移校正75ns
触发抖动500ps
●采集
实时采样率100MSa/S
等效采样率5GSa/S
存储深度：
4K/通道
●触发模式
Auto,Normal,Single
●触发信号
CH1，2，ext,line
●触发类型
边沿触发
电源触发
外部触发
●触发耦合
DC，AC，LFRej.,HFRej
●水平准确度：
+/-0.01%
●输入阻抗：
1M
●通道数：
2CH+Ext.Trig
●存储器：
4K/通道
●耦合：
DC，ACorGND
●触发模式：
Auto,Normal,Single
●最大输入电压:
300V
●Math:
+，-，*，/,FFT
●FFT:
Window:
Hanning,Hamming,Blackman,Rectangular
Sample:
1024
●自动测量：
Vp_p,Vrms,Vmax,Vmin,Vbase,Vavg,Freq,Period,+PulseWidth,-PulseWidth,Risetime,Falltime,+Duty,-Duty。
CursorMeasure:
Manual,Trace,AutoMeasuer
Storage:
10Waveforme,10Setup
2.示波器工作原理
数字示波器是利用模数转换，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在LCD上以便测量的电子测量仪器。
它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。
3模拟和数字示波器的对比
模拟示波器的频率特性由垂直放大器和阴极示波管来决定。
八十年代示波器引入数字处理和微处理器，出现数字示波器，现在把模拟示波器称为模拟实时示波器（ART），数字示波器称为数字存储示波器（DSO）。
ART需要与带宽相适应的放大器和阴极射线示波管，随着频率的提高，对阴极射线示波管的工艺要求严格，成本增加，存在瓶颈。
DSO只要与带宽相适应的高速A/D转换器，其它存储器和D/A转换器以及显示器都是较低速成的部件，显示器可用LCD平面阵列和彩色屏幕。
DSO采用微处理器作控制和数据处理，使DSO具有超前触发、组合触发、毛刺捕捉、波形处理、硬拷贝输出、软盘记录、长时间波形存储等ART所不具备的功能，目前DSO的带宽也超过1GHz，在许多方面都超过ART的性能。
4总体方案
在我们的设计方案把整个系统分为通道、触发、采集、采集控制、采集存储、处理器系统、控制面板、扩展接口和液晶屏显示总共九个部分组成。
当时基大于250ns的时候采用实时方式采集显示数据，小于250ns之后内插电路工作，整个系统在随机采样方式下工作。
等效采样率5GSa/S，内插分辨率200ps。
采集控制电路在处理器系统和触发电路的控制下，把经过通道电路调理之后的信号进行采集放入到高速的采集存储器中，当采集结束后通知处理器系统，处理器系统把采集存储器中的波形数据进行运算后送到液晶屏显示。
当控制面板上有操作的时候，处理器系统根据改变的参数重新设置各种控制参数，然后进行采集显示
5主要部件介绍
（1）通道触发
（2）实时采集芯片
（3）控制FPGA
（4）采集存储芯片
（5）内插电路
（6）处理器系统
（7）液晶屏
（8）控制面板
3.2工程方案
1方案的选择
（1）触发源（Source）选择
要使屏幕上显示稳定的波形，则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。
触发源选择确定触发信号由何处供给。
通常有三种触发源：
内触发（INT）、电源触发（LINE）、外触发EXT）。
内触发使用被测信号作为触发信号，是经常使用的一种触发方式。
由于触发信号本身是被测信号的一部分，在屏幕上可以显示出非常稳定的波形。
双踪示波器中通道1或者通道2都可以选作触发信号。
电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。
这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。
特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。
外触发使用外加信号作为触发信号，外加信号从外触发输入端输入。
外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系。
由于被测信号没有用作触发信号，所以何时开始扫描与被测信号无关。
正确选择触发信号对波形显示的稳定、清晰有很大关系。
例如在数字电路的测量中，对一个简单的周期信号而言，选择内触发可能好一些，而对于一个具有复杂周期的信号，且存在一个与它有周期关系的信号时，选用外触发可能更好。
（2）触发耦合（Coupling）方式选择
触发信号到触发电路的耦合方式有多种，目的是为了触发信号的稳定、可靠。
这里介绍常用的几种。
AC耦合又称电容耦合。
它只允许用触发信号的交流分量触发，触发信号的直流分量被隔断。
通常在不考虑DC分量时使用这种耦合方式，以形成稳定触发。
但是如果触发信号的频率小于10Hz，会造成触发困难。
直流耦合（DC）不隔断触发信号的直流分量。
当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时，使用直流耦合较好。
低频抑制（LFR）触发时触发信号经过高通滤波器加到触发电路，触发信号的低频成分被抑制；高频抑制（HFR）触发时，触发信号通过低通滤波器加到触发电路，触发信号的高频成分被抑制。
此外还有用于电视维修的电视同步（TV）触发。
这些触发耦合方式各有自己的适用范围，需在使用中去体会。
（3）触发电平（Level）和触发极性（Slope）
触发电平调节又叫同步调节，它使得扫描与被测信号同步。
电平调节旋钮调节触发信号的触发电平。
一旦触发信号超过由旋钮设定的触发电平时，扫描即被触发。
顺时针旋转旋钮，触发电平上升；逆时针旋转旋钮，触发电平下降。
当电平旋钮调到电平锁定位置时，触发电平自动保持在触发信号的幅度之内，不需要电平调节就能产生一个稳定的触发。
当信号波形复杂，用电平旋钮不能稳定触发时，用释抑（HoldOff）旋钮调节波形的释抑时间（扫描暂停时间），能使扫描与波形稳定同步。
极性开关用来选择触发信号的极性。
拨在“+”位置上时，在信号增加的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。
拨在“-”位置上时，在信号减少的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。
触发极性和触发电平共同决定触发信号的触发点。
（4）扫描方式（SweepMode）
扫描有自动（Auto）、常态（Norm）和单次（Single）三种扫描方式。
自动：
当无触发信号输入，或者触发信号频率低于50Hz时，扫描为自激方式。
常态：
当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。
触发信号到来后，触发扫描。
单次：
单次按钮类似复位开关。
单次扫描方式下，按单次按钮时扫描电路复位，此时准备好（Ready）灯亮。
触发信号到来后产生一次扫描。
单次扫描结束后，准备灯灭。
单次扫描用于观测非周期信号或者单次瞬变信号，往往需要对波形拍照。
通道的3dB带宽为100MHz，不同量程之间的误差由软件进行自动矫正，触发电平和直流偏置都有软件进行设定，触发模式可选。
内插电路设计方案
内插电路的时间放大倍数为100倍左右，误差控制在5%，时间分辨率200ps。
通道和触发实现方案
采集控制方案
采集控制电路采用FPGA实现，包括预触发、对处理器发送过来的命令的解码、触发信号的处理以及内插校准等。
采集存储方案
采集存储才用速度非常高的同步存储器SRSRAM实现，存储深度为每通道128K。
处理器系统方案
处理器系统采用32位的ARM7处理器，处理工作主频最高可达80MHz，处理能力高达72MIPS。
FLASH为2Mbyte，SDRAM为16Mbyte，能轻松实现所有的功能。
面板控制方案
控制面板为另外制板，由一个独立的单片机控制，对上面的按键和旋钮进行扫描，通过串口把按键数据发送的处理器系统。
显示方案
显示采用320X240的８色SHARP液晶屏（可根据需要改变）。
扩展接口
扩展接口可根据需要进行添加，包括网络接口，USB接口，GPIB接口等。
软件
所有的软件采用模块化设计，层次结构分明，方便测试和以后的升级以及进行移植。
3.3设备方案
主要测试设备及生产设备见下图：
序号
设备名称
型号
数量
（台/件/个）
一
主要测试设备
1
示波器
TDS2024数字存储示波器
1
2
扫频仪
德力DEVISER
1
3
按键测试仪
8600k按键测试仪
1
4
电烤箱
1
二
主要生产设备
1
SMD
芯片贴片设备
1
2
SMT
元件贴片设备
1
3
电烙铁
10
4
焊锡池
2
5
焊锡丝
10
6
松香
10
7
可调温热风枪
2
8
热融胶枪
10
9
万用表
10
10
吸焊枪
10
11
综合放大台
2
12
烙铁架
10
13
螺丝刀
10
14
剪刀
10
15
拨线钳
10
16
封装设备
1
第四章项目的组织与管理
4.1组织机构与职能的划分
1机构设置
（1）组织机构
公司实行总经理负责制。
职能部门包括：
生产部、技术开发部、质量检测部、市场营销部、财务部、行政人事部和采购部。
总经理：
全面负责公司的生产经营管理工作；
副总经理：
2名，协助总经理分管生产、技术、行政、市场营销等方面的工作
行政人事部：
承担公司的文书、档案、机要、后勤、车辆、内部协调、对外联络等行政工作。
承担劳动人事、员工招聘录用、员工培训、绩效考核、薪酬设计、职位描述、岗位调整等人力资源开发与管理工作；
生产部：
直接负责生产管理、生产调度、生产计划；负责数字示波器的基本性能测试。
技术开发部：
承担生产技术的指导和新技术的研究与开发，负责在生产基地技术指导和技术服务工作。
财务部：
负责整个公司的财务管理、资金调配。
运用财务管理手段对生产各阶段进行成本控制。
市场营销部：
负责市场营销计划，营销网络建设，营销渠道管理，负责市场的调查，对市场行情进行预测，向生产部提供生产计划。
质检部：
负责产品的检验、质量保证。
生产厂：
承担产品的生产。
采购部：
主要负责产品原材料的采购。
公司组织机构释义图如下：
4.2人员来源和技术培训
项目正式投入生产后，需要劳动定员。
根据各个岗位所需要的技术和难度招聘和指派相应的人员进行管理和生产。
公司计划投入该项目的人员根据岗位需要设定。
员工来源及招聘方案
员工主要考虑就地解决，部分技术人才、管理人才外聘。
优先招聘有一定工作经验，尽职尽责的下岗职工和大学毕业生，解决地方就业压力。
生产工人必须培训合格后再上岗。
对特优秀的人员，公司将打破传统的分配方案，给予特殊的待遇。
员工的培训计划
对一般员工，在本地参加培训。
对有较大发展潜力的员工，公司将在本人志愿的前提下，通过签定相关协议，公司出资让其深造，委托有关科研院校定向培养。
为公司长远发展打下基础。
在行业内选聘有丰富从业经验和技术开发能力的专业人员，并对技术人员，将加强交流合作，以便提高相关人员技术研发水平。
企业将定期聘请专家和有经验的科研人员，工程技术人员到厂进行技术指导。
4.3生产厂的管理
为确保产品质量，生产原料和生产技术的很重要。
公司将在把关电路板的制作、元器件的选取和测试、生产工艺、技术流程和技术服务等方面投入必须的人、财、物，以保证生产出高品质、高性能的产品。
1实行厂长负责制。
厂长对生产过程和产品质量负全责。
2实行层级管理和全面质量管理。
3严把质量关，建立质量责任制和质量责任追究制。
4严格物品管理和成本管理。
5建立和完善工厂各方面的管理制度并且责任到人。
4.4经营管理
1经营模式
本项目实行多种形式的产业化经营模式。
公司将与需求商、元件供应商、投资者、开发者，签定各种性质的合同，明确各个部门的职责，确定各方在这个过程中的权利和义务。
公司依托各级电子管理部门和检测机构，建立一套完善的产品定位、技术培训、成品检验的体系。
最后再由市场部根据市场销售情况分析，确定公司生产的数字示波器的各型号的生产量，以满足市场的需要。
在生产车间里将严格把好质量检测的关，严格按照各种规定的数据来测试，保证产品在市场的生存力和竞争力。
这就需要大力的培养我们的检测人员和市场销售人员。
2工程管理
（1）项目计划管理：
制定项目建设计划：
安排协调项目资金；检查和督促计划实施。
（2）财务管理：
按照国家规定制定规范的项目财务、会计管理制度，检查监督项目资金的到位和使用情况。
（3）聘请专业的工程监督单位，对工程进行全程监控，保证工程质量并严格控制成本。
（4）工程监测：
监督工程按计划实施；对每个项目进行管理，监督执行各项目技术方案和技术标准；对已完工程进行经济、技术、财务检测评价，组织工程竣工验收。
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