オシロスコープのイノベーション: アナログ オシロスコープからアナログ信号測定技術の未来へ

1946 年のテクトロニクスの誕生から 2024 年の新年の初めまで、オシロスコープは、最初の商用オシロスコープからアナログ オシロスコープ、デジタル オシロスコープ、そして現在は次世代のアナログ信号測定へと改良を続けてきました。古いものに別れを告げ、新しいものを歓迎するにあたり、テクトロニクスの革新の歴史を探り、オシロスコープの開発傾向を追跡してみましょう。
テクトロニクスのオシロスコープの歴史は 70 年以上前に遡ります。当時、ハワード・ヴォラムとジャック・マードックは事業会社を立ち上げるなど考えてもいませんでした。 1945 年 12 月になって初めて、ポートランド南東部出身の 2 人の友人がエレクトロニクス会社の定款を起草し、その事業を「設置、修理、サービス、販売、購入、製造、およびその他の取得手段、および無線機を取引する事業」と定義しました。しかし、彼らが実際に念頭に置いているのは「その他の機器」であり、陰極線オシロスコープです。
商用オシロスコープの起源
Vollum は、個人的には寡黙ですが、物理学の分野で優れた若い電子技術者です。マードックはリード大学を卒業し、通信隊での戦時中のレーダー作業でレジオン・オブ・メリット賞を受賞し、そこで社長兼技師長を務めました。 VP 兼ゼネラルマネージャー
テクニカル ディレクターとして、Vollum は、エンジニアの目として知られるユニークな機器であるオシロスコープをテクトロニクスに製造させることにしました。Vollum はレーダーに関する研究から、市販のオシロスコープが第一次世界大戦以来ほとんど変わっていないことを知っていました。 , しかし、悲しいことに、これでは十分ではありませんでした。なぜなら、それらは、関連する現象の正確な測定ではなく、電気信号の印象的なイメージを提供することが多かったからです。エンジニアは、この種の正確な測定を本当に必要としていたと、当時彼は確信していました。
彼は、より洗練された機器が必要だと信じていました。レーダー、ラジオ、テレビ、およびこれまで発明されていなかった関連技術の開発には不可欠なものとなるが、彼は全世界の市場は 700 台に過ぎないと見積もっており、これは Vollum と Murdock の野心に合致したものでした。テクトロニクスは家族的な雰囲気の小さな会社で、従業員数はおそらく 12 人ほどだと思い描いていました。
マードックが会社の電子機器を購入して備蓄し始めたとき、ボラムは両親の家の地下室で働き始めました。 ' 家を利用して、501 と呼ばれる巨大な装置を作成しました。高さは 18 インチ、長さは 2 倍、幅は 2 倍、重さは作成者のヘビーとほぼ同じでしたが、うまくいきました。やがて、ヴォルムのベンチは秤の上に置かれました。 511 のダウン量産プロトタイプは、側面にルーバーがあり、表面に 5 インチの陰極線が付いている 1 つの引き出しのファイル キャビネットとほぼ同じ大きさで、30 個の黒いノブで囲まれたチューブ スクリーン、重量は 65 ポンドで、持ち運びが可能であると考えられていました。

まさにそのようにして、テクトロニクスは商用オシロスコープの創始者となりました。
オシロスコープは、エンジニアの「目」として、肉眼では見えない電気信号を視覚的な画像に変換し、広く普及することができます。
テクトロニクスは、1946 年の設立以来、70 年以上にわたってオシロスコープ技術の世界的リーダーとして、アナログ オシロスコープからデジタル オシロスコープまで、継続的に新製品を発表してきました。その後、新時代のオシロスコープに至るまで、テクトロニクスは常にオシロスコープの革新の最前線に立ち、性能指標の継続的な改善、ますます柔軟になるソフトウェアサポートアプリケーション分野、時代に合わせた新機能と新しいエクスペリエンスを提供してきました。
アナログ オシロスコープの時代を振り返って
アナログ オシロスコープにより、テクトロニクスは業界で徐々に頭角を現してきました。 1940 年代と 1950 年代に、テクトロニクスは 511、521、541 モデルなどの一連の古典的なアナログ オシロスコープを導入しました。これらのオシロスコープは、陰極線管 (CRT) ディスプレイ技術を使用して電気信号の波形をリアルタイムで表示し、エンジニアに直感的で信頼性の高い測定ツールを提供します。このようなデバイスは、電気信号をグラフィックで表現し、電圧を目に見える形に変換して画面上に表示することができます。この変換は、電気信号の動作 (周波数、振幅、歪みなど) を観察する上で極めて重要であり、電子信号のさまざまな特性を直感的に理解するのに役立ちます。

モデル 511
アナログ オシロスコープの通常の動作は、ブラウン管 CRT、垂直アンプ、タイムベース、水平アンプ、電源などのいくつかの主要コンポーネントの共同動作によって実現されます。 。 CRT はアナログ オシロスコープ動作全体の中核です。CRT 内の電子ビームは、測定された電気信号の目に見える軌道を形成します。このプロセスには、垂直増幅、タイムベース制御、水平増幅が含まれます。
このタイプのオシロスコープは幅広い機能を備えており、教育研究室、電子機器修理部門、研究開発機関、愛好家がさまざまな教育やトラブルシューティングのタスクに使用できます。作為一種教學工具，模擬示波器可將各種理論性的電子學概念與實際應用相互融合，從而為學生帶來無比寶貴的實踐資訊。
類比示波器顯示波形的方式頗具美感，在音訊工程等重視細微波形差異的領域尤其如此。在音訊工程領域，類比示波器對於分析音訊訊號、評估聲音品質以及確保錄音和現場設定的保真度有著至關重要的意義。現今越來越多的發燒友和專業人士開始醉心於復古電子產品，而類比示波器能夠相容於各種老舊技術，因此成為了維修此類產品時不可或缺的重要工具。
模擬示波器的客製化和改裝包括增加頻寬、提升靈敏度以及用於藝術用途等等；這也是此類示波器所具備的獨一無二的魅力。
儘管類比示波器具有獨特以上優勢，但與數位示波器相比，類比示波器仍存在儲存空間有限和進階功能不足等缺點。然而，特定的專屬應用領域仍能確保類比示波器具有一定的實用性。
數位示波器的更迭
在歌頌類比示波器這項偉大創新的同時，我們也不會忘記數位示波器為我們帶來的巨大變革。這些先進的工具在類比型號的基礎上對功能進行了大幅強化：

增強型資料分析：數位示波器具有更出色的資料儲存和檢索能力，可協助使用者執行更全面的訊號分析。
精確度和可靠性：數位格式的資訊能夠提供更準確的讀數，這對複雜的電子測試來說至關重要。
易用性：現代化的介面可確保數位示波器更簡單易用，進而降低新用戶的學習成本。

隨著數位技術的發展，泰克在 20 世紀 70 年代推出了一款數位示波器，Tektronix 465。這是一款功能強大的便攜式晶體管示波器，迅速成為數位邏輯設計人員的標準儀器，曾兩次用於數位設計革命，幫助電玩產業誕生了Pong 和第一台具有高解析度彩色圖形的個人電腦Apple II。此後，在80年代類比示波器開始讓位給數位示波器，90年代後泰克不斷推出數位示波器的新產品，如 DPO、MDO、MSO 等系列，不斷提高示波器的頻寬、取樣率和儲存深度等效能指標。數位示波器是任何設計、製造或維修電子設備的人不可或缺的工具。在當今快節奏的世界中，工程師需要最好的工具來快速準確地解決他們的測量挑戰。身為工程師的眼中之眼，數位示波器是應對當今嚴苛測量挑戰的關鍵。數位示波器的用途不僅限於電子領域。使用適當的感測器，數位示波器可以測量各種現象。感測器是一種響應物理刺激（如聲音、機械應力、壓力、光或熱）產生電訊號的設備。麥克風是將聲音轉換為電訊號的感測器。從物理學家到維修技術人員，每個人都在使用數位示波器。汽車工程師使用數位示波器將來自感測器的類比數據與來自引擎控制單元的串列數據相關聯；醫學研究人員使用數位示波器測量腦電波。其應用場景的可能性是無窮無盡的。
近年來的全新一代示波器
進入21 世紀，泰克又推出了一系列新時代示波器，如MSO5 系列、MSO6 系列和MDO3、MSO4，以及全新2系和剛推出的4系列B MSO 系列等。這些示波器採用了最新的技術，如高清顯示器、觸控操作、無線連接等，為工程師提供了更便利、更有效率的測量工具。

近年來，混合訊號示波器的創新使其能夠更好地適應各種應用場景，滿足用戶在不同領域的需求，以全新2系列MSO為例，它聚焦客戶體驗，打造服務廣大工程師的個人測試終端新概念，實現輕薄的便攜性，以及更全面的測試、分析功能。新2係可以選配任意函數產生器（AFG）、碼型產生器、電壓表和頻率計數器等內建功能，成功地將多種儀器功能置入到同一台設備中，在減少要攜帶或要購買的儀器數量的同時，也提高了可以完成的工作數目。新2係可以在工作台與測試現場之間無縫移動，為傳統示波器擴展出全新的應用場景。

再到最新發布的4系列B MSO，專門面向需要卓越的精度、多功能性和易用性的嵌入式產品設計人員，其頻寬為200 MHz 至1.5 GHz，具有高達16 位元的垂直解析度和6.25 GS/s 的即時取樣率，並可實現與先前版本的4 系列同樣出色的訊號保真度。此外，該產品不僅繼承了前代產品備受好評的觸控式使用者介面，而且對處理器系統進行了升級。客戶會驚訝地發現，4 系列 B MSO 使用者介面的反應速度可達先前產品的兩倍以上，且進階分析功能的運行速度也有明顯提升。

展望2024年，泰克示波器將持續致力於創新與卓越。隨著半導體、汽車、高速介面技術等領域的不斷發展，電子測試和測量的需求將變得更加複雜和多樣化。泰克示波器有望在這個充滿挑戰和機會的新時代中繼續引領潮流，為客戶提供更先進、更智慧的解決方案。
在這新年的開始，讓我們共同期待泰克示波器在電子科技領域再創輝煌，繼續為科技進步做出卓越貢獻。願泰克示波器與時俱進，創新不斷，為全球工程師和科學家創造更多可能性，成就更加輝煌的明天。

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