物理學(xué)上將連續(xù)變化的的物理量定義為模擬量,我們所在世界的量都是連續(xù)的,比如溫度,壓強(qiáng),高度等等,所以說(shuō)我們所生活的世界是模擬的,這個(gè)模擬可不是指的你玩模擬城市這類游戲,都是假的,只表示模擬量,你可別開始懷疑自己了
在科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中,人類想要研究和分析這個(gè)世界的變量時(shí),只能將這個(gè)模擬的世界轉(zhuǎn)化成數(shù)字形式來(lái)研究,那研究電信號(hào)的規(guī)律所用的就是示波器,那最初的“示波器”什么樣子的呢?
觀測(cè)電壓的變化情況最早的裝置大約在十九世紀(jì)二十年代,當(dāng)時(shí)的人們通過(guò)手動(dòng)記錄波形,將機(jī)械部分和檢流計(jì)進(jìn)行耦合,技術(shù)人員通過(guò)觀察檢流計(jì)上顯示的電流,手動(dòng)繪制圖案,這個(gè)過(guò)程是由在幾千個(gè)周期內(nèi)形成的,只能畫出粗糙的波形
再往后就一段時(shí)間,這個(gè)沒(méi)有具體的記載,出現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)繪制波形的機(jī)器,人們不需要再去手動(dòng)繪制,機(jī)械式的將筆固定在檢流計(jì)的指針上,畫波形的紙是一直在轉(zhuǎn)動(dòng)的,電流的頻率是非??斓?,機(jī)械反應(yīng)比較慢,所以他獲取波形依然是幾百個(gè)波形的平均值,比較粗糙,相比于手繪還是比較精確
時(shí)間到了1897年,德國(guó)的物理學(xué)家,諾貝爾獎(jiǎng)得主布勞恩發(fā)明了陰極射線管,曾被廣泛的應(yīng)用在電視機(jī)和計(jì)算機(jī)的屏幕上,這是第一臺(tái)真正意義上的示波器,這個(gè)陰極射線管大家應(yīng)該很熟悉,高中物理當(dāng)時(shí)就學(xué)過(guò)這個(gè)東西。
這個(gè)時(shí)期的示波器屬于模擬示波器,而且沒(méi)有觸發(fā)功能,直到1947年泰克推出了他們的第一臺(tái)示波器,511型示波器,是第一臺(tái)商用示波器,也是第一臺(tái)具有觸發(fā)功能的示波器,這個(gè)簡(jiǎn)單的功能是現(xiàn)代每一個(gè)示波器都離不開的功能,可以說(shuō)是現(xiàn)代示波器的開端了,泰克在這個(gè)機(jī)子研發(fā)時(shí)也有很多故事,咱們有機(jī)會(huì)再單獨(dú)講講,
在那個(gè)年代,有一個(gè)大公司,比泰克大很多的公司,叫惠普,一聽這個(gè)名字很多人想到了他的電腦,打印機(jī)其實(shí)惠普是做電子儀器起家的,也是這個(gè)行業(yè)的巨頭公司,這家公司本身沒(méi)有做示波器,但是隨著it行業(yè)的發(fā)展,示波器成為了新趨勢(shì),惠普最終也進(jìn)入了這個(gè)領(lǐng)域,在1956年有了世界上第一臺(tái)X Y軸都能精確測(cè)量的示波器
1959年末期開始面世的泰克555型示波器,帶寬30MHz,使用完全的電子管結(jié)構(gòu)制作,功耗和體積巨大,小推車底部一層是他的電源箱....這樣的示波器非常大,以至于離開他的小推車都無(wú)法使用
在射頻半導(dǎo)體技術(shù)突飛猛進(jìn)的60年代,隨著晶體管的量產(chǎn),開始了儀器固態(tài)化的進(jìn)程,之后的示波器都采用晶體管制作,這樣極大地縮小了示波器的大小,重量減輕,終于是從小推車上拿下來(lái)了,可以放在桌子上,也可以輕松的移到測(cè)試的場(chǎng)所
到目前為止,所有的示波器還是只能顯示波形,工程師們想要知道電壓的大小只能去屏幕上數(shù)格子,大家想一想自己在格子上讀數(shù)時(shí)候的場(chǎng)景,是不是很費(fèi)眼睛,而且讀數(shù)精確度不高,直到泰克在1962年出了第一臺(tái)數(shù)字讀數(shù)示波器,挽救了各位工程師的眼睛
但是此時(shí)依然是模擬示波器,只是加了數(shù)字讀數(shù)功能
我們現(xiàn)在使用的基本都是數(shù)字示波器,因?yàn)槟M示波器時(shí)通過(guò)顯像管顯示波形,由于這個(gè)工作原理的問(wèn)題,模擬示波器的帶寬無(wú)法再做的非常大,為了更高的采樣率和性能,在1971年,LeCroy力科發(fā)明了第一臺(tái)數(shù)字示波器,使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析,自此以后數(shù)字示波器也快速發(fā)展起來(lái),更優(yōu)的性能應(yīng)用的也非常廣泛,關(guān)于力科發(fā)明的第一臺(tái)數(shù)字示波器也是我查資料的到的,如果你有更準(zhǔn)確的資料咱們私信我們可以一起聊一聊
同樣在1971年還有一個(gè)偉大的產(chǎn)品誕生,就是cpu他對(duì)所有的電子產(chǎn)品帶來(lái)了一場(chǎng)革命,當(dāng)然也包括示波器,1982年,惠普使用Intel的CPU,8bit操作系統(tǒng),推出了世界上第一臺(tái)數(shù)字顯示示波器,功能更加強(qiáng)大,可以對(duì)波形進(jìn)行更加復(fù)雜的操作
大家還記得當(dāng)時(shí)自己第一次看到電腦的場(chǎng)景嗎?很多人第一次看到的是Win95的場(chǎng)景,當(dāng)時(shí)是不是覺(jué)得非常好用,在1998年惠普推出了一個(gè)帶操作系統(tǒng),圖形界面的示波器,也是一個(gè)劃時(shí)代的產(chǎn)品,第二年惠普的儀表部分就改名了,改為了安捷倫,也就是現(xiàn)在的是德科技。
步入21世紀(jì)示波器的帶寬,采樣率各種性能也在不斷的提高,示波器中也加入了頻譜,信號(hào)源的功能,回顧歷史我們發(fā)現(xiàn)我們需要的功能都是前輩一步一個(gè)腳印走過(guò)來(lái)的,未來(lái)的發(fā)展如何還需要各位的努力,我們拭目以待
審核編輯:湯梓紅
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