极速秒杀！经典34401A 死而复活? 是真的！

活得太久也是麻烦，一些元器件逐渐停产，成本也慢慢上升，比如 34401A 里面的钽电容，在连续十几年工作之后容易被烧掉，这是它最常见的维修故障。现在已经很少能看到钽电容了吧！

34401A 里面一枚不幸被烧毁的钽电容。上面写的字是：我喜欢在早上闻到钽电容烧掉的味道...好变态啊

有一位 intel 的工程师在论坛上说他非常吃惊的发现 34401A 里面的 CPU 居然是 80C196。那是他很久以前参与设计的芯片，当时地球上还有恐龙，他是这样形容的...据说整个 Intel MCS-96 产品线都已经外包到俄罗斯生产。

恐龙时代的 80C196 芯片

维护这样老迈的产品非常困难，所以连自家人都想干掉它。 2005 年的时候，Agilent 推出了 34410/11A，想慢慢取代 34401A 的位置。但市场对新产品无爱，34401A 老而弥坚。

天才的技术团队

从技术角度上讲，34401A 并没有使用最先进的技术。万用表真正的创新发生在 1989 年，当时 HP 刚刚推出八位半的 3458A，4 月的 HP Journal 用了一整本杂志的篇幅，介绍它的先进技术。

1984 年 4 月的 HP Journal，封面就是 3458A

当时在 Colorado Loveland，有三位天才工程师对 HP 的数字万用表发展起到了巨大作用，他们是 Scott Stever（3458A 和 34401A 的项目经理，总设计师），Wayne Goeke（模拟电路工程师，负责设计 ADC 多斜积分电路），以及 Ronald Swerlein（模拟电路工程师，负责设计交流有效值测试算法和电源模块）。

当年 HP 三杰

万用表作为高精度仪器，对 ADC 的要求非常高。当时普遍的方法是双斜积分（Dual-Slope），用已知的参考电压对一个电容先充电，然后再用待测电压放电。充电和放电时间的比值，就是参考电压和待测电压之间的比值。

它的缺点就是速度太慢，尤其在高精度万用表上，需要降低充放电速度，用更长的时间换取精度上的提升。

Wayne Goeke是多斜积分（Multi-Slope）专利的发明人，他为电容放电设置了不同的斜率，通过开关切换，拼接组合出一条既能提升速度，又能保持高精度的快速曲线。

多斜积分的放电过程由不同斜率的曲线拼接而成

这样的好处是可以大幅度提高测试速度，3458A 最高测试速度达到 100,000 次每秒，要知道 30 年前的万用表测试速度还在每秒钟几十次左右挣扎。而八位半分辨率下的速度可以达到每秒 6 次（Fluke 的 8058 做同样的测试需要 25 秒）。

Ronald Swerlein是当时万用表团队的另一位天才。他为 3458A 设计了一种交流有效值的数学计算方法，让精度提高到 10ppm。

Ronald Swerlein设计的数字算法用于测量交流有效值

有关 Ronald Swerlein还有一个八卦。这位大神在 HP/Agilent 期间有九项重要专利，但他在 50 岁的时候因为一起严重车祸而隐退，让人非常遗憾。

这哥们重新回到公众视野是在 2007 年，因为持有大量爆炸物，他在 Colorado Longmont 的家里被警察逮捕，邻居说深夜听到他家传出了几声巨响。警察在他家里搜出 200 多种化合物和液体，其中有一些是制作高强度炸药的原材料。当时的新闻说他信了邪教，或者加入了极端动物保护组织。

Swerlein的故事有一种绝命毒师既视感

但我们更愿意相信Swerlein自己的解释，他说他正在研制一种新的火箭燃料。因为他年轻的时候是个科幻宅（照片也能看出来...），业余时间都用来读科幻小说。Geek 真是没救了，如果没被警察发现，他没准真能把自己送上天。

另外 3458A 在校准功能上也有极大的提升，Auto Cal 到现在都是最方便的校准方法。有了这些技术储备，HP 的工程师就可以非常安逸的着手他们的下一款更通用的万用表产品，也就是 34401A。

比如 34401A 使用了与 3458A 一样的第三代多斜积分技术，虽然性能上做了一些减弱，但最快测量速度仍然能达到 1000 次每秒。

而在交流测试上，出于成本考虑 34401A 并没有采用数字计算的方法，这也算是一个遗憾。数字技术直到 2005 年才被使用到 34410/11A 的交流测量功能上，那时候已经有了便宜又好用的 FPGA 芯片。一个有意思的事情是，34401A 的交流电流测试经常被批评，主要是小信号测试能力太差（只有 1A 和 3A 两个量程）。但事实上，34401A 隐藏了一个 10mA 的量程并没有直接对外公开。原因是他们觉得 10mA 的量程显得太突兀，放在手册里不太和谐...这很好的解释了什么叫傲娇。

这里还要提一句，在经过了 25 年之后，所有这些用在 34401A 身上的技术完全没有过时，它们仍然代表着万用表设计的最高水平，当年的技术文章还在不停的被工程师反复学习。

杰出的工程设计

在 80 年代，中高端台式万用表的价格普遍在 3000～5000 美元。HP 之前推出的 3456/57A 都卡在这个价格附近，虽然性能不差，但无法在市场上兴风作浪。

所以在项目初期，大家就决定要憋一个大招，把价格直接砸到 1000 美元附近，将其它厂家都逼上绝路（他们确实做到了，34401A 推出后，台式万用表的生产厂家迅速由原来的 30 家以上缩减到只剩下六、七家），而且不能在性能和质量上有所妥协。

因此，产品的成本控制和品质控制变得非常重要，每一个环节都要进行最大程度的优化，只有杰出的工程设计才能支撑这些激进的设想。

34401A 的侧面没有散热孔

比如从可靠性上，34401A 整个主机里没有风扇。电子仪器里面通常最容易出问题的是机械部件，所以去掉风扇就消除了这方面隐患。同时在侧面和背面也就不需要散热孔。整机的平均功率只有 10W，放在桌面上非常安静，也不会在炎热的夏天吹出燥热的空气，深受艰苦工作条件下的工程师喜爱。

所以即使年头非常久远的 34401A，当你拆开外壳的时候，里面也非常整洁干净，不会看到大团的灰尘（经常拆电脑的同学一定深有体会）。每次打开一台 34401A，不管是什么年代的产品，都会觉得心情舒畅。

这么多年过去了，看到 34401A 的电路结构，仍然觉得神清气爽

34401A 里面只有一块主电路板，整个布局非常漂亮，看起来很爽。甚至在颜色的搭配上都觉得特别和谐，就连浅绿色的电路板都觉得很有品位...

相比 1986 年推出的 3457A，打开盖子就觉得头疼。里面好几块电路板，加上大量的飞线连接，还有一大堆定制芯片

其他厂家的万用表，在前面板测量端香蕉头与主电路之间是通过一组导线连接的，这是非常普遍的装配方式。这组导线一共十根，需要 20 次手工焊接。

3457A 香蕉头与电路板之间复杂的连接线

而34401A 的输入端，是一个非常精巧的结构设计。使用几个弯折 90 度的铜管将香蕉头直接插到 PCB 电路板上，然后机器焊接安装完成，手工操作被大大降低。这种连接在Keysight最新的万用表上还在使用。

糖果色配色，非常时髦，看起来特别有乐高玩具的质感

换个角度看，简直太漂亮了

3457A 背面板的市电，保险丝和市电电压选择分成了多个不同的安装零件，需要独立安装

而 34401A 的背面，三个部分被安装在同一个模块上，只用两个螺丝固定

即使 13 年后推出的 34410A，使用的市电部分跟当年的设计一模一样，没做任何修改。

其实这些设计都不需要特别高深的技术，但研发工程师想的都是如何提高性能，不会注意到这些地方。只有产线上的工作人员才能意识到这些设计能节省多少成本。所以不同团队之间的深度配合才能造就 34401A 在工程设计上的前瞻性。

34401A 的安装和拆解非常简单，整机只有 18 个部件，用一把螺丝刀（所有螺丝都是同一尺寸的）就可以完成。对装配工人来讲非常省心，有统计说 34401A 的装配时间是前代产品的 37%，维修和校准时间是前代的 33%。

34401A 的装配工作台，只需要一把螺丝刀，所有配件都放置在工作台上方

就像大众推出了甲壳虫，或者苹果推出了 iPhone，34401A 在未来也会作为经典产品被人不断提起。当我们谈论 34401A 的时候，我们讲的不只是一台电子仪器，它还包括了在 HP 黄金年代的那些天才工程师的创新故事，以及在工程设计上的勇敢思考。

当 34401A 停产的时候，Keysight还搞了一个线上直播： Avoid the 34401A Apocalypse。其中的 Apocalypse 是个 GRE 单词，出自圣经，表示世界毁灭...搞得好严重啊。

虽然词用的有点大，但也确实反映了 34401A 停产对很多工程师造成的焦虑

Keysight最近在电商平台上搞的 34401A 促销活动可能是最后一批库存原材料的集中处理。想想还是蛮有纪念意义的，其实应该搞个 34401A 复刻纪念版，数字编号，请当年的工程师来个手写签名（Scott Stever好像还没有退休），然后再打上 HP 的 logo，让喜欢 34401A 的工程师买回家放在工作台上供奉起来，保佑自己不烧电路，调试顺利。没准若干年后还有升值的可能。返回搜狐，查看更多