涨姿势！原来泰克还出过照相机呢？以前的示波器抓个波形竟然这么难呐！

老wu最近在网上闲逛，无意间刷到一张老照片，让我突然愣了一下，没想到示波器还要配个照相机来使用呢？

上边照片里是一台经典的泰克 547 模拟示波器，这可是当年的“机皇”呐。但真正吸引我眼球的，是挂在示波器屏幕前面的那个“铁疙瘩”。照片里这个设备被打开了，露出内部精密的镜头和机械结构，我一开始还不清楚这是什么神器，通过AI识图之后才知道，原来还有示波器照相机这等神器，而且还是泰克原厂出品的，泰克还出过照相机这你敢信吗？U•ェ•*U

我们现在所用的数字存储示波器，想要保存一张波形截图，简直是轻而易举。我们只需要插上U盘，按一下保存键，或者更先进一点的，直接通过网络接口在电脑上远程抓取图像。

然而，如果把时间倒回到几十年前，在那个数字存储技术还未普及，实验室里还摆满着模拟示波器的年代，想要保存一个瞬间的波形，那还真是一项既考验技术、又充满“玄学”的艺术创作呢。

要理解为什么需要搭配一个示波器照相机，咱们得先回到电子技术的“创世纪”时代。

第一台现代触发式示波器是1947年由泰克发明的，型号是 511 的示波器。那会儿还是真空管的天下，我们今天习以为常的商业化应用的 RAM 存储芯片，也要等20年后才出现。因此，当时的示波器都是纯粹的实时模拟设备。它的核心是阴极射线管，通过电子枪发射电子束，轰击在荧光粉屏幕上绘制信号轨迹。问题的关键在于，荧光粉被点亮后，光亮几乎是瞬间即逝的。对于重复信号还好，电子束不断刷新可以稳定显示。可一旦你面对的是单次触发事件、一个罕见的毛刺，或者低重复率信号时，信号在屏幕上稍纵即逝，你可能还没来得及看清细节，它就消失了。

更糟糕的是，如果信号上升沿极快，电子束在屏幕上移动的速度非常快，导致单位时间内激发荧光粉的能量不足，轨迹的亮度会非常微弱，人眼甚至都难以分辨。在那个没有“存储”功能的年代，你总不能靠手绘波形写报告吧？

还真别说，就是这么硬核，真是手绘！在1968年出版的《Handbook Of Oscilloscopes Theory and Application》一书的第5章，就有介绍手绘示波器波形图的方法，神奇吧。

对于手动记录示波器波形，书里指出仅限于记录那些持续时间长、并且能保持稳定静止的波形轨迹，并且只应作为应急技术使用。

当时的示波器屏幕前方通常覆盖着一块透明的亚克力刻度板，如果想快速记录当前的波形形状，会直接拿一支油性笔或蜡笔，在那块透明板上沿着波形的光迹描下来。描完后，可以拿纸张覆盖复写，或者干脆就把它当作一个临时的参考模板，去对比下一个被测设备的波形。这听起来很原始，但在当时却是常规操作。

当然，还有稍微“高科技”一点的视觉暂留手段。标准的示波器通常使用P1荧光粉，发出绿光，但余辉时间极短，只有毫秒级。为了方便观察瞬态信号，泰克提供了定制选项，用户可以订购使用P7长余辉荧光粉的CRT。P7荧光粉很特别，被电子击中后，会先发出明亮的蓝光（短余辉），随后会留下一种黄绿色的“残影”（长余辉），这个残影可以持续几秒钟甚至更久。这极大地帮助了工程师观察低频信号或一次性脉冲，但它依然不能让你把波形保存下来附到正式的数据手册里。

为了真正“永久”地保存波形，对于当时的情况来说，唯一的途径就是示波器照相术。于是，专业的示波器照相机应运而生，比如泰克著名的C-12、C-27、C-50系列。

这些相机是高度定制化的精密设备，它们都有专门设计的卡口和遮光罩，可以严丝合缝地扣在示波器的屏幕边框上，形成一个完美的暗室，彻底隔绝外部光线的干扰。其次，它们的光学系统经过特殊优化。为了捕捉微弱的轨迹，这些相机通常配备了非常“快”的大光圈镜头，比如F1.9甚至F1.2，就是为了尽可能多地收集CRT发出的光线。

拍摄过程根据信号类型而有所不同。对于重复信号，利用示波器的触发扫描功能，让波形稳定显示，然后像拍普通照片一样拍摄就行，相对简单。真正的挑战在于拍摄单次瞬态信号。操作流程通常是这样的：工程师需要将相机快门设置为“B门”（Bulb模式，即长曝光）。在相对黑暗的环境中打开快门，然后触发电路或等待那个关键事件发生（电子束扫过屏幕一次，留下痕迹），最后迅速关闭快门。

在早期，使用传统胶卷意味着你得等冲洗出来才能看到结果。等你发现照片拍糊了，那个异常信号早就不知道跑哪去了。正因如此，宝丽来（Polaroid）即时成像技术简直是工程师的福音。拍完之后，把相纸拉出来，伴随着那股特有的化学药水味，等待个几十秒，撕开覆盖层，一张波形照片就出现在你眼前。你可以立刻判断拍摄是否成功，然后迅速进行下一步的调试。

即便有了这些精良的设备，想要拍出一张完美的波形照片，依然充满了挑战。这其中最关键的技术指标叫“写入速率”（Writing Speed），单位通常是厘米/微秒。它决定了电子束在屏幕上移动的最大速度，同时还能保持足够的亮度被相机记录下来。为了捕捉高速信号，必须使用高感光度的胶片，当时常用的宝丽来胶片ASA高达3000，甚至还有ISO 20000的超高速专用胶片！这一系列操作下来，充满了“玄学”，工程师需要在示波器亮度和相机参数间反复权衡，而每一次失败都是经费在燃烧。

这种依赖外部设备记录波形的状况持续了很久。那么，示波器本身何时才拥有了“记忆”能力呢？这要等到Model 511诞生十几年后了。

第一次突破出现在1960年代初，模拟存储示波器（Analog Storage Scope）诞生了。泰克的工程师Robert Anderson发明了一种革命性的技术——直接可视双稳态存储管（DVBST）。代表作就是1962年左右的Tektronix 564。这种显像管内部有特殊的网格结构，利用二次电子发射原理，可以让电子束扫过的地方持续发光，波形可以一直停留在屏幕上，直到用户按下“Erase”（擦除）按钮。这在当时是巨大的飞跃。

而我们今天所熟悉的数字存储示波器（DSO），则是在1970年代末到80年代初才开始崭露头角，比如早期的Nicolet Explorer系列，以及后来泰克的2400/11000系列数字化插件。DSO通过高速ADC将信号数字化并存储在RAM中，这时候再抓取波形就变得从从容容不再连滚带爬的了。

现在回看这些老照片，老wu不仅是在怀旧，更是在向那个时代工程师们的智慧和毅力致敬。他们在极其有限的条件下，依靠油性笔、长余辉和这些“长枪短炮”，推动了电子技术的飞速发展。

我们现在虽然不用再折腾宝丽来胶片了，但手头的示波器早已不是当年那个只有几个旋钮的简单家伙了。随着带宽越来越高，功能越来越复杂，虽然基础操作变得便捷，但想要真正理解并发挥出现代高端仪器的全部潜力，反而需要更深厚的内功。也有很多小伙伴经常留言问老wu，对于现代的SI/PI等测试，如何系统地学习示波器的高级应用。最近我翻阅了一本不错的参考书——《现代示波器高级应用-测试及使用技巧》。

这本书内容很扎实，从示波器的核心原理出发，深入浅出地讲解了许多现代测试中的关键点，比如高级触发、信号完整性分析、抖动测量、电源分析等专题，实战性很强。如果你也想在测试测量领域更进一步，真正“玩转”你桌上的这台精密设备，不妨时常翻翻，相信会有收获。毕竟，工具在进步，我们使用工具的人，也得跟上才行呐。

该书的电子档老wu已上传到了博客网盘，有需要的同学可以在「吴川斌的博客」微信公众号里发消息6419即可获取网盘链接。

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