由大卫先生
示波器起源于十九世纪对手绘波形成像的尝试。旋转转子的电压或电流可以用电流计来观察,并把结果画在曲线图上。受直流电动机技术的启发,对这一粗糙过程的改进包括附加换向器。同样,基于机械度指示刻度的输出,必须手工绘制在坐标纸上。这个波形是由数千个周期合成的。
这些和其他波形成像的初步尝试都需要人工干预,与当今先进的电子解决方案相比,它们绝大多数是机电设备。如果人的因素是画面的一部分,就会有解释和判断的问题。如果有机械部件存在,频率响应就会受到影响。开发更轻、惯性更小的部件,使更高的频率响应成为可能,但任何一种机械系统都有相对较低的观测和记录上限。
连续的改进包括摄影和倾斜镜的创新。这导致了频率响应约为10千赫的波形记录。但时间基准仍然不同步。
19世纪末,随着阴极射线管(CRT)的发展,技术取得了重大突破。起初,它仅仅是局限于实验室的一种智力和教育工具。CRT技术最终使第一个示波器成为可能,示波器既是诊断工具,也是开发工具。将显示的信号应用于垂直偏转板,然后向水平偏转板施加一个外部和随后内部产生的斜波,提供时基。
问题在于如何在连续均匀波的基础上创建稳定的显示。一个无限宽的屏幕可以复制连续的波,但这当然是不可能的。在这种情况下,必须把横梁移到一边,按照惯例是移到左边,并继续移到停止的地方。当尝试这样做时,结果要么是毫无意义的光模糊,要么是波形的快速水平位移无法稳定。剩下的就是通过同步信号的时间基准来稳定显示器。
虽然早期的示波器能够显示重复和连续的电数据,但它们的局限性在于无法进行定量测量和捕捉瞬态事件。1947年,Tektronix创始人和早期发展的关键人物Howard Vollum推出了第一台商用触发扫描示波器。它有一个校准的光栅显示器,允许对全范围的信号进行准确的电压和时间测量。与现代示波器一样,一个由用户固有或定义的触发事件,建立一个精确的时间点,并迅速重复,从那时开始显示。相同的波形重合并合并形成相干图像。

与许多其他型号一样,Tektronix MDO3014的前面板上有一个标记为Trigger的区域。触发电压可通过标有“电平”的旋钮控制。显示器右侧的小箭头表示水平。如果你改变电平,一条水平线(如图第一个图所示)指示电压电平穿过显示器,几秒钟后消失。

将触发电平移动到波形上方或下方,消除了触发事件,波形变得不稳定(如图2所示)。此时,示波器不再体现Howard Vollum在Tektronix 511型示波器中引入的开创性创新。
了下:测试和测量提示




