物理學上將連續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的,比如溫度,壓強,高度等等,所以說我們所生活的世界是模擬的,這個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
在科學的發展進程中,人類想要研究和分析這個世界的變量時,只能將這個模擬的世界轉化成數字形式來研究,那研究電信號的規律所用的就是示波器,那最初的“示波器”什么樣子的呢?
觀測電壓的變化情況最早的裝置大約在十九世紀二十年代,當時的人們通過手動記錄波形,將機械部分和檢流計進行耦合,技術人員通過觀察檢流計上顯示的電流,手動繪制圖案,這個過程是由在幾千個周期內形成的,只能畫出粗糙的波形
再往后就一段時間,這個沒有具體的記載,出現了機械自動繪制波形的機器,人們不需要再去手動繪制,機械式的將筆固定在檢流計的指針上,畫波形的紙是一直在轉動的,電流的頻率是非常快的,機械反應比較慢,所以他獲取波形依然是幾百個波形的平均值,比較粗糙,相比于手繪還是比較精確
時間到了1897年,德國的物理學家,諾貝爾獎得主布勞恩發明了陰極射線管,曾被廣泛的應用在電視機和計算機的屏幕上,這是第一臺真正意義上的示波器,這個陰極射線管大家應該很熟悉,高中物理當時就學過這個東西。
這個時期的示波器屬于模擬示波器,而且沒有觸發功能,直到1947年泰克推出了他們的第一臺示波器,511型示波器,是第一臺商用示波器,也是第一臺具有觸發功能的示波器,這個簡單的功能是現代每一個示波器都離不開的功能,可以說是現代示波器的開端了,泰克在這個機子研發時也有很多故事,咱們有機會再單獨講講,
在那個年代,有一個大公司,比泰克大很多的公司,叫惠普,一聽這個名字很多人想到了他的電腦,打印機其實惠普是做電子儀器起家的,也是這個行業的巨頭公司,這家公司本身沒有做示波器,但是隨著it行業的發展,示波器成為了新趨勢,惠普最終也進入了這個領域,在1956年有了世界上第一臺X Y軸都能精確測量的示波器
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構制作,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法使用
在射頻半導體技術突飛猛進的60年代,隨著晶體管的量產,開始了儀器固態化的進程,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了,可以放在桌子上,也可以輕松的移到測試的場所
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格子,大家想一想自己在格子上讀數時候的場景,是不是很費眼睛,而且讀數精確度不高,直到泰克在1962年出了第一臺數字讀數示波器,挽救了各位工程師的眼睛
但是此時依然是模擬示波器,只是加了數字讀數功能
我們現在使用的基本都是數字示波器,因為模擬示波器時通過顯像管顯示波形,由于這個工作原理的問題,模擬示波器的帶寬無法再做的非常大,為了更高的采樣率和性能,在1971年,LeCroy力科發明了第一臺數字示波器,使用模數轉換器將模擬信號轉化成數字信號進行分析,自此以后數字示波器也快速發展起來,更優的性能應用的也非常廣泛,關于力科發明的第一臺數字示波器也是我查資料的到的,如果你有更準確的資料咱們私信我們可以一起聊一聊
同樣在1971年還有一個偉大的產品誕生,就是cpu他對所有的電子產品帶來了一場革命,當然也包括示波器,1982年,惠普使用Intel的CPU,8bit操作系統,推出了世界上第一臺數字顯示示波器,功能更加強大,可以對波形進行更加復雜的操作
大家還記得當時自己第一次看到電腦的場景嗎?很多人第一次看到的是Win95的場景,當時是不是覺得非常好用,在1998年惠普推出了一個帶操作系統,圖形界面的示波器,也是一個劃時代的產品,第二年惠普的儀表部分就改名了,改為了安捷倫,也就是現在的是德科技。
步入21世紀示波器的帶寬,采樣率各種性能也在不斷的提高,示波器中也加入了頻譜,信號源的功能,回顧歷史我們發現我們需要的功能都是前輩一步一個腳印走過來的,未來的發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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