1980至1990年是模擬示波器向數(shù)字示波器轉(zhuǎn)變的過渡期。HP花了10年時(shí)間,改變了示波器的定義和設(shè)計(jì)。在1983年之后,HP再?zèng)]推出過任何新的模擬示波器。也正是這一年,第一款基于計(jì)算機(jī)架構(gòu)的示波器,HP1980被正式推出(同時(shí)期發(fā)生在機(jī)算機(jī)領(lǐng)域的大事有,Intel推出80286CPU以及蘋果推出了第一臺(tái)圖形化界面的計(jì)算機(jī)Lisa),雖然HP1980還不是一臺(tái)數(shù)字采樣示波器,但是它可以編程控制,為系統(tǒng)應(yīng)用而設(shè)計(jì),打開了現(xiàn)代示波器的大門。
HP1745A是HP歷史上最后一款模擬示波器
最后的模擬示波器
最后兩款模擬示波器在1983年HP的產(chǎn)品目錄中進(jìn)行了介紹。1745A和1746A都是1740A雙蹤示波器的小改款。
1745A就是1740A加了一塊大的CRT顯示屏。同時(shí)推出的1746A,增加了雙marker功能,可以更準(zhǔn)確測量兩個(gè)marker之間的時(shí)間間隔。如果選了數(shù)字電壓表選件,時(shí)間間隔的測量結(jié)果可以直接以數(shù)字的形式顯示出來。所有其他的規(guī)格與HP1740A完全一樣,最高可以到100MHz帶寬,這是當(dāng)時(shí)主流模擬示波器的配置。
HP1980是第一款采用計(jì)算機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)的示波器
HP1980開始的革命
奠定現(xiàn)代示波器架構(gòu)的產(chǎn)品是HP1980,它所帶來的一些技術(shù)創(chuàng)新,在今天仍然是現(xiàn)代示波器體架構(gòu)的核心。ZvonkoFazarinc是HP1980的產(chǎn)品負(fù)責(zé)人,同時(shí)也是大名鼎鼎的HPLabs科學(xué)家。(HPLabs是HP的機(jī)密實(shí)驗(yàn)室,只有200人左右,卻花費(fèi)HP總研發(fā)成本的20%,專門為各個(gè)產(chǎn)品線的重要產(chǎn)品提供創(chuàng)新技術(shù))
與其他儀器不同,HP在示波器市場一直很被動(dòng)(據(jù)說觸發(fā)功能一直有問題)。Tektronix才是這一市場的主宰,從1947年推出第一款示波器開始,一直遙遙領(lǐng)先。BillHewlett和DavePackard一度不愿進(jìn)入這個(gè)市場,在沒有任何創(chuàng)新的情況下跟在別人后面做一款MeToo產(chǎn)品讓他們覺得沒有意義。
但隨著示波器市場的擴(kuò)大,1956年HP的創(chuàng)始人終于坐不住了(有關(guān)HP為什么進(jìn)入示波器市場是另外一個(gè)故事,以后有機(jī)會(huì)再講)。《惠普之道》一書中寫道,HP的第一款示波器HP150不太不可靠,一直到1980年,HP示波器的市場占有率可能只有15%左右。
為了扭轉(zhuǎn)示波器的落后局面,Zvonko和工程師們被要求針對示波器做一些創(chuàng)新。不過當(dāng)時(shí)的ADC技術(shù)還太爛,沒辦法一下子做出100MHz帶寬的數(shù)字示波器。HP當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)發(fā)展很好,他們想也許可以將傳統(tǒng)示波器設(shè)計(jì)成計(jì)算機(jī)架構(gòu),做一個(gè)由數(shù)字量控制的模擬示波器。它具備一定的數(shù)字自校準(zhǔn)能力和可編程功能。而當(dāng)時(shí)的傳統(tǒng)示波器完全依靠旋鈕產(chǎn)生的模擬量控制,而且不具備編程控制接口。
他們同時(shí)重新設(shè)計(jì)了UI,比如用更多的數(shù)字按鍵代替旋鈕,同時(shí)用數(shù)字屏幕顯示設(shè)置值。經(jīng)過一系列的修改后,原型機(jī)被拿給BillHewlett看,當(dāng)即得到了老大的認(rèn)可。Bill希望在一年之內(nèi)看到原型機(jī),但他們花了整整3年時(shí)間才推出HP1980。
HP1980的推出是具備歷史意義的。雖然指標(biāo)上與傳統(tǒng)的100MHz雙通道模擬示波器沒什么區(qū)別,但它自帶CPU(intel8085,8bitCPU,最高主頻6MHz)和操作系統(tǒng),使用了17塊自己設(shè)計(jì)的IC芯片混合處理模擬和數(shù)字電路,實(shí)現(xiàn)了觀察,測量,數(shù)據(jù)讀取的自動(dòng)化,第一次為示波器加入了HP-IB接口,允許通過程序控制示波器完成復(fù)雜的測量。這時(shí)Packard先生才敢說HP示波器有了可以跟Tek較量的資本。
HP1980是第一款在架構(gòu)上由CPU控制的示波器,帶有8個(gè)功能模塊,與今天示波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致
HP1980的數(shù)字電路板和HP-IB接口板??梢钥吹酱罅康腎C芯片已經(jīng)運(yùn)用在電路中
數(shù)字化儀的出現(xiàn)
數(shù)字化儀
因?yàn)?0年代ADC能力不足,計(jì)算機(jī)處理能力太差,以及內(nèi)存芯片價(jià)格昂貴,HP在1983年還無力推出價(jià)格合理的數(shù)字示波器,所以他們使用了變通的方式推出一種新品類的儀器:數(shù)字波形記錄儀。它結(jié)合了存儲(chǔ)示波器和數(shù)字電壓表的功能,使用ADC將捕捉到的模擬波形數(shù)字化并保存下來。
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