34401A即將停產(chǎn)

34401A用的自然的以為可以三生三世，今天突然看到這篇文章說要停產(chǎn)，一打聽果然還真是。
盡管34410A/34411A兩兄弟遠(yuǎn)遠(yuǎn)就超越了34401A的測量能力，然而在實(shí)驗(yàn)室最偏愛的還是34401A，畢竟大量采樣程序就他跑起來順溜不出岔子。
以下為搜狐文章，向作者致敬！向HP的工程師致敬！http://www.sohu.com/a/134722493_397643

聽到Keysight會在授權(quán)分銷商的電商平臺搞一輪 34401A 的促銷。我們的第一反應(yīng)是：停產(chǎn)這件事，是要反悔么.....

Keysight官網(wǎng)確認(rèn)了 34401A 已于去年年底停產(chǎn)的事實(shí)

34401A 是從遠(yuǎn)古時代遺留下來的 HP 數(shù)字萬用表。雖然沒有官方統(tǒng)計(jì)，但它顯然是歷史上銷量最大的儀表（據(jù)說總銷量接近 100 萬臺）。即使在去年停產(chǎn)前搞了幾輪漲價，銷量也沒有下滑。在摩爾定律影響的電子時代，這種事情簡直無法想象。

在ebay上甚至有深圳作坊，專做 34401A 的把手和皮套。這是爆款電子產(chǎn)品才有的待遇...

34401A 上市是在遙遠(yuǎn)的 1992 年，那年微軟出了 Windows 3.1，Intel 出了 486 CPU，諾基亞出了 1011 手機(jī)，但是只有 34401A 活到了今天，盡管公司名字從惠普（HP）改成了安捷倫（Agilent）又改成了是德（Keysight）。

活得太久也是麻煩，一些元器件逐漸停產(chǎn)，成本也慢慢上升，比如 34401A 里面的鉭電容，在連續(xù)十幾年工作之后容易被燒掉，這是它最常見的維修故障。現(xiàn)在已經(jīng)很少能看到鉭電容了吧！

34401A 里面一枚不幸被燒毀的鉭電容。上面寫的字是：我喜歡在早上聞到鉭電容燒掉的味道...好變態(tài)啊

有一位 intel 的工程師在論壇上說他非常吃驚的發(fā)現(xiàn) 34401A 里面的 CPU 居然是 80C196。那是他很久以前參與設(shè)計(jì)的芯片，當(dāng)時地球上還有恐龍，他是這樣形容的...據(jù)說整個 Intel MCS-96 產(chǎn)品線都已經(jīng)外包到俄羅斯生產(chǎn)。

恐龍時代的 80C196 芯片

維護(hù)這樣老邁的產(chǎn)品非常困難，所以連自家人都想干掉它。 2005 年的時候，Agilent 推出了 34410/11A，想慢慢取代 34401A 的位置。但市場對新產(chǎn)品無愛，34401A 老而彌堅(jiān)。

天才的技術(shù)團(tuán)隊(duì)

從技術(shù)角度上講，34401A 并沒有使用最先進(jìn)的技術(shù)。萬用表真正的創(chuàng)新發(fā)生在 1989 年，當(dāng)時 HP 剛剛推出八位半的 3458A，4 月的 HP Journal 用了一整本雜志的篇幅，介紹它的先進(jìn)技術(shù)。

1984 年 4 月的 HP Journal，封面就是 3458A

當(dāng)時在 Colorado Loveland，有三位天才工程師對 HP 的數(shù)字萬用表發(fā)展起到了巨大作用，他們是 Scott Stever（3458A 和 34401A 的項(xiàng)目經(jīng)理，總設(shè)計(jì)師），Wayne Goeke（模擬電路工程師，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì) ADC 多斜積分電路），以及 Ronald Swerlein（模擬電路工程師，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)交流有效值測試算法和電源模塊）。

當(dāng)年 HP 三杰

萬用表作為高精度儀器，對 ADC 的要求非常高。當(dāng)時普遍的方法是雙斜積分（Dual-Slope），用已知的參考電壓對一個電容先充電，然后再用待測電壓放電。充電和放電時間的比值，就是參考電壓和待測電壓之間的比值。

它的缺點(diǎn)就是速度太慢，尤其在高精度萬用表上，需要降低充放電速度，用更長的時間換取精度上的提升。

Wayne Goeke是多斜積分（Multi-Slope）專利的發(fā)明人，他為電容放電設(shè)置了不同的斜率，通過開關(guān)切換，拼接組合出一條既能提升速度，又能保持高精度的快速曲線。

多斜積分的放電過程由不同斜率的曲線拼接而成

這樣的好處是可以大幅度提高測試速度，3458A 最高測試速度達(dá)到 100,000 次每秒，要知道 30 年前的萬用表測試速度還在每秒鐘幾十次左右掙扎。而八位半分辨率下的速度可以達(dá)到每秒 6 次（Fluke 的 8058 做同樣的測試需要 25 秒）。

Ronald Swerlein是當(dāng)時萬用表團(tuán)隊(duì)的另一位天才。他為 3458A 設(shè)計(jì)了一種交流有效值的數(shù)學(xué)計(jì)算方法，讓精度提高到 10ppm。

Ronald Swerlein設(shè)計(jì)的數(shù)字算法用于測量交流有效值

有關(guān) Ronald Swerlein還有一個八卦。這位大神在 HP/Agilent 期間有九項(xiàng)重要專利，但他在 50 歲的時候因?yàn)橐黄饑?yán)重車禍而隱退，讓人非常遺憾。

這哥們重新回到公眾視野是在 2007 年，因?yàn)槌钟写罅勘ㄎ铮?Colorado Longmont 的家里被警察逮捕，鄰居說深夜聽到他家傳出了幾聲巨響。警察在他家里搜出 200 多種化合物和液體，其中有一些是制作高強(qiáng)度炸藥的原材料。當(dāng)時的新聞?wù)f他信了邪教，或者加入了極端動物保護(hù)組織。

Swerlein的故事有一種絕命毒師既視感

但我們更愿意相信Swerlein自己的解釋，他說他正在研制一種新的火箭燃料。因?yàn)樗贻p的時候是個科幻宅（照片也能看出來...），業(yè)余時間都用來讀科幻小說。Geek 真是沒救了，如果沒被警察發(fā)現(xiàn)，他沒準(zhǔn)真能把自己送上天。

另外 3458A 在校準(zhǔn)功能上也有極大的提升，Auto Cal 到現(xiàn)在都是最方便的校準(zhǔn)方法。有了這些技術(shù)儲備，HP 的工程師就可以非常安逸的著手他們的下一款更通用的萬用表產(chǎn)品，也就是 34401A。

比如 34401A 使用了與 3458A 一樣的第三代多斜積分技術(shù)，雖然性能上做了一些減弱，但最快測量速度仍然能達(dá)到 1000 次每秒。

而在交流測試上，出于成本考慮 34401A 并沒有采用數(shù)字計(jì)算的方法，這也算是一個遺憾。數(shù)字技術(shù)直到 2005 年才被使用到 34410/11A 的交流測量功能上，那時候已經(jīng)有了便宜又好用的 FPGA 芯片。一個有意思的事情是，34401A 的交流電流測試經(jīng)常被批評，主要是小信號測試能力太差（只有 1A 和 3A 兩個量程）。但事實(shí)上，34401A 隱藏了一個 10mA 的量程并沒有直接對外公開。原因是他們覺得 10mA 的量程顯得太突兀，放在手冊里不太和諧...這很好的解釋了什么叫傲嬌。

這里還要提一句，在經(jīng)過了 25 年之后，所有這些用在 34401A 身上的技術(shù)完全沒有過時，它們?nèi)匀淮碇f用表設(shè)計(jì)的最高水平，當(dāng)年的技術(shù)文章還在不停的被工程師反復(fù)學(xué)習(xí)。

杰出的工程設(shè)計(jì)

在 80 年代，中高端臺式萬用表的價格普遍在 3000～5000 美元。HP 之前推出的 3456/57A 都卡在這個價格附近，雖然性能不差，但無法在市場上興風(fēng)作浪。

所以在項(xiàng)目初期，大家就決定要憋一個大招，把價格直接砸到 1000 美元附近，將其它廠家都逼上絕路（他們確實(shí)做到了，34401A 推出后，臺式萬用表的生產(chǎn)廠家迅速由原來的 30 家以上縮減到只剩下六、七家），而且不能在性能和質(zhì)量上有所妥協(xié)。

因此，產(chǎn)品的成本控制和品質(zhì)控制變得非常重要，每一個環(huán)節(jié)都要進(jìn)行最大程度的優(yōu)化，只有杰出的工程設(shè)計(jì)才能支撐這些激進(jìn)的設(shè)想。

34401A 的側(cè)面沒有散熱孔

比如從可靠性上，34401A 整個主機(jī)里沒有風(fēng)扇。電子儀器里面通常最容易出問題的是機(jī)械部件，所以去掉風(fēng)扇就消除了這方面隱患。同時在側(cè)面和背面也就不需要散熱孔。整機(jī)的平均功率只有 10W，放在桌面上非常安靜，也不會在炎熱的夏天吹出燥熱的空氣，深受艱苦工作條件下的工程師喜愛。

所以即使年頭非常久遠(yuǎn)的 34401A，當(dāng)你拆開外殼的時候，里面也非常整潔干凈，不會看到大團(tuán)的灰塵（經(jīng)常拆電腦的同學(xué)一定深有體會）。每次打開一臺 34401A，不管是什么年代的產(chǎn)品，都會覺得心情舒暢。

這么多年過去了，看到 34401A 的電路結(jié)構(gòu)，仍然覺得神清氣爽

34401A 里面只有一塊主電路板，整個布局非常漂亮，看起來很爽。甚至在顏色的搭配上都覺得特別和諧，就連淺綠色的電路板都覺得很有品位...

相比 1986 年推出的 3457A，打開蓋子就覺得頭疼。里面好幾塊電路板，加上大量的飛線連接，還有一大堆定制芯片

其他廠家的萬用表，在前面板測量端香蕉頭與主電路之間是通過一組導(dǎo)線連接的，這是非常普遍的裝配方式。這組導(dǎo)線一共十根，需要 20 次手工焊接。

3457A 香蕉頭與電路板之間復(fù)雜的連接線

而34401A 的輸入端，是一個非常精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使用幾個彎折 90 度的銅管將香蕉頭直接插到 PCB 電路板上，然后機(jī)器焊接安裝完成，手工操作被大大降低。這種連接在Keysight最新的萬用表上還在使用。

糖果色配色，非常時髦，看起來特別有樂高玩具的質(zhì)感

換個角度看，簡直太漂亮了

3457A 背面板的市電，保險絲和市電電壓選擇分成了多個不同的安裝零件，需要獨(dú)立安裝

而 34401A 的背面，三個部分被安裝在同一個模塊上，只用兩個螺絲固定

即使 13 年后推出的 34410A，使用的市電部分跟當(dāng)年的設(shè)計(jì)一模一樣，沒做任何修改。

其實(shí)這些設(shè)計(jì)都不需要特別高深的技術(shù)，但研發(fā)工程師想的都是如何提高性能，不會注意到這些地方。只有產(chǎn)線上的工作人員才能意識到這些設(shè)計(jì)能節(jié)省多少成本。所以不同團(tuán)隊(duì)之間的深度配合才能造就 34401A 在工程設(shè)計(jì)上的前瞻性。

34401A 的安裝和拆解非常簡單，整機(jī)只有 18 個部件，用一把螺絲刀（所有螺絲都是同一尺寸的）就可以完成。對裝配工人來講非常省心，有統(tǒng)計(jì)說 34401A 的裝配時間是前代產(chǎn)品的 37%，維修和校準(zhǔn)時間是前代的 33%。

34401A 的裝配工作臺，只需要一把螺絲刀，所有配件都放置在工作臺上方

就像大眾推出了甲殼蟲，或者蘋果推出了 iPhone，34401A 在未來也會作為經(jīng)典產(chǎn)品被人不斷提起。當(dāng)我們談?wù)?34401A 的時候，我們講的不只是一臺電子儀器，它還包括了在 HP 黃金年代的那些天才工程師的創(chuàng)新故事，以及在工程設(shè)計(jì)上的勇敢思考。

當(dāng) 34401A 停產(chǎn)的時候，Keysight還搞了一個線上直播： Avoid the 34401A Apocalypse。其中的 Apocalypse 是個 GRE 單詞，出自圣經(jīng)，表示世界毀滅...搞得好嚴(yán)重啊。

雖然詞用的有點(diǎn)大，但也確實(shí)反映了 34401A 停產(chǎn)對很多工程師造成的焦慮

Keysight最近在電商平臺上搞的 34401A 促銷活動可能是最后一批庫存原材料的集中處理。想想還是蠻有紀(jì)念意義的，其實(shí)應(yīng)該搞個 34401A 復(fù)刻紀(jì)念版，數(shù)字編號，請當(dāng)年的工程師來個手寫簽名（Scott Stever好像還沒有退休），然后再打上 HP 的 logo，讓喜歡 34401A 的工程師買回家放在工作臺上供奉起來，保佑自己不燒電路，調(diào)試順利。沒準(zhǔn)若干年后還有升值的可能。

謝謝分享！！！！！

無愧于經(jīng)典