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镜片反射光束显示波形**(Photographic and Mirror Waveforms)**为了突破机械波形绘制器的对信号频率限制,在1900初,英国工程师William Duddell 使用一个悬浮在油中的镜片反射光线来显示电流波形 。
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该镜片上布置有线圈,连同反射镜片一同放置在磁场中 。当线圈通有电流,镜片会根据电流的方向和大小偏向某一边,通过反射光束,可以将偏角进行放大,从而大大提高检测电流的灵敏度 。
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基于阴极射线管的示波器阴极射线管的发明和随后的商业化应用促使了早期第一个示波器的诞生 。实际上 。早在19世纪末期,德国物理学家Karl Ferdinand Braun就已经发明了实验室中使用的阴极射线管示波器,并研究了电子的行为 。
使用充电电极产生的电场可以驱动运动电子束的偏移,并在表面涂有发光磷化物平面上形成可见波形轨迹 。
1932年,英国电子公司 A.C. Cossor基于上述原理开发了商用示波器设备,这也是后来的Reytheon公司 。
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^A.C.Cossor 1035 MKIII CRT 示波器,1950年^
在第二次世界大战器件,CRT示波器被广泛使用,其中发光磷化物也有了不同的种类,显示的光线强度和余辉长度各不相同 。像有的发光衰减慢的磷化物适合显示低频信号 。
这些OCR示波器早期并不是为了精确测量发明的,而是为了显示电子系统的特性 。所示它们使用起来并不是特别的方便 。
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频率触发器和时间触发在20世纪30年代,DuMont公司对示波器进行了显著的改进,1939推出了DuMont 164型示波器,配备了频率触发的扫描示波器 。
1946年,二战结束后,Tekronix公司成立 。公司发起人之一的Howard Vollum发明了以第一个时间触发扫描示波器,511型示波器 。这台重达65磅(29.5公斤)家伙,耗电180W,当时售价795美元,相当于2019年的10000美元 。它通过校准可以对信号进行数值测量,频带宽度为10Hz到10MHz 。
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Tektronix 511型示波器
Tekronix公司现在仍旧是示波器市场的主要产品提供商,当年1947年成立的时候只有员工12人 。
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从晶体管示波器到数字示波器早期的示波器体宽重沉,功耗巨大的原因来自于它的核心电路是基于电子管电路的 。
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^HP 1980A^
后来的HP公司和LeCroy公司相继提供了改进后的产品 。1969年,HP公司的HP1980A型示波器问世,是一台全晶体管的示波器,频带宽度为500kHz 。
后来Tekronix公司的Hiro Moriyasu工程师发明了数字示波器 。Lecroy公司在1971年发布的WD2000型是一台全数字示波器 。它能存储20个采用数据,采用时间为1ns 。
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现代示波器当今示波器的发展速度几乎令人难以跟随 。从上个世纪三十年代到八十年代,示波器在测量精度,速度,便携性和价格方面都有了很大的改进 。
在示波器的测量带宽、通道数、体积和功耗的降低等方面比起早期的产品都有了巨大的改进 。另外从功能方面也极大丰富了 。比如Tekronix的MDO300型示波器,就是一个六合一功能的测量工具,它包括示波器、数字万用表、频谱分析仪、逻辑分析仪、通信协议分析仪以及信号函数发生器等 。
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此外,还有一些其它的示波器辅助功能设备,比如Pokit表,配合手机便可以提供示波器的功能 。
测量和理解电子信号有着一个漫长的发展历程 。探究电信号是这个发展的原始动力,尽管开始的对电的测量时简陋的 。示波器的发明也是集成了很多领域的进展,像对电的深入的物理知识了解,电磁关系的揭示,各种自动测量手段的发明以及最终的阴极射线管(CRT)发明等等 。
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