第一次做設計 - “睏”則思變

七十年代中期，我在北方一家四機部所屬七字頭的軍工廠工作。上大學還是若幹年後的事。那一年，我隻是個二級工，每月的工資是四十一塊七毛一。

我所在的單位負責全廠的儀器儀表檢測。新進廠的儀器儀表要按說明書上的技術指標逐一檢測，合格後方可接受入庫，下發車間科室使用。原有的儀表也要定期檢測，超標就要修理，以保證其精度。

所有的檢測項目中，有一項“頻率穩定度”的測試最為麻煩。當時的儀器指標，多數以“日穩定度”定義，例如：”頻率波動每２４小時小於１X１０^－６”，　或者”２X１０^－７”，等等。按照定義測試，那就應該連續２４小時對被測的頻率源的輸出頻率進行監測，定時記錄下每個時段的頻率值。最後比較全部２４小時內的記錄，找出最大的頻率波動值。如果波動值小於說明書上的指標，就是合格了。

這事兒說著簡單。擱現在找個頻率計接到個PC上，一個簡單的script就辦了。可那是七十年代，別說PC，開始時連個像樣的頻率計都沒有。按照測量理論，作為測量基準的儀表精度，應該比被測儀表的精度至少高三倍以上，其結果才有意義。要測１X１０^－7量級的頻率穩定度，測量基準就至少得有１０^－8以上的穩定度才行。這麽高穩定度的頻率計，當時別說買，就是偷都沒地兒偷去。

可是活兒還得幹。於是，一些因陋就簡的辦法就用上了。

當時雖然找高穩定度的頻率測量儀有困難，但找一個單一頻率輸出的高穩定度的頻率源還是辦得到。廠裏生產通信機，裏麵一般都帶一個晶體振蕩器。當時的晶振為了保證精度要恒溫，把電路都放到一個像保溫杯式的恒溫瓶裏，外麵纏上電爐絲，通電加溫。通過加溫控製使振蕩器始終處於一個穩定的溫度範圍內，以此保證輸出頻率的精度和穩定度。整個的晶振看上去像個茶葉桶。拿這樣一個頻率源的輸出信號，作為示波器的水平同步基準。再將被測的信號接到Y軸上。如果X和Y軸上的信號頻率不相等，或是不成整倍數，那麽示波器上顯示的波形就會移動。移動一個完整的波形所用時間的倒數，就是X軸與Y軸上的兩個信號的頻率差了。

用這種方法，把測頻率轉換成了測時間。用什麽辦法測時間？用秒表。對，就是運動會上裁判在終點計時用的秒表（現在的運動會也都沒人用這個了）。測量時，眼睛盯住示波器上的移動的波形，在一個波峰（或波穀）到達中心點時，按下秒表開始計時。等到下一個波峰（波穀）到達同一位置時停表。把記下的時間取倒數，就是頻率差了。

在旁人眼裏看來，幹這個活兒好像挺瀟灑：一手舉著個秒表像個裁判，另一隻手攥著個計算尺像是個挺有學問的樣兒（對，是“尺”，因為那時還沒有計算器）。可隻有幹的人才知道有多乏味。用這種辦法依據的是：X和Y軸上的信號有頻率差，這樣波形在示波器上才會移動，才能測出移動的時間。要是趕上個很小的頻率差，波形移動很慢，那就慘了。要等好久才能完成一次測試，那就隻能在那傻盯著。有時碰上頻差在正負之間很小的範圍內漂移，看著那波形往左挪挪，往右移移，那邊也不夠一個完整的周期，等起來沒完沒了，氣得都想扇那示波器一巴掌。有時一賭氣幹脆在記錄上寫上“頻差太小，測不出來！”

也有相反的情況：信號的頻差太大，波形在示波器上跑得飛快，按一下表的功夫就好幾個波峰過去了。這時就得記下多個波形的時間，算頻差時再平均回來。這樣一來就又多了個數波形個數的任務，眼睛一直瞪著不敢眨眼，一直等到數夠了數才算完。要是一愣神的功夫數錯了，就還得重來。

進行這種測試時往往不是隻有一個被測信號。趕上新來一批儀器都要檢驗，就得放到一起測。要是有個十台八台的，再加上前麵說的那種頻差很小的情況，一圈下來就大半個小時沒了。歇不了幾分鍾，就得下一輪了。

這事兒看著不像個體力活兒，其實很幸苦。要眼疾手快，時間長了真是不輕省。不過，拉計算尺的功夫也因此練出來了。幾年後上大學時，這一手功夫讓一幹同窗人等驚羨不已。用現在的話說，叫“羨慕嫉妒恨”。

如果僅僅如此也就罷了。別忘了前麵說的是要測“日穩定度”。也就是說，這種測試要每小時一次，連續不斷地進行對頭的２４小時。所以一到這時，組裏的人就要分成三班，晝夜進行。當時組裏數我最年輕，所以沒別的話可說，夜班就是我的了。從晚上１０點到第二天早上６點。

開始時還有些新鮮，晚上沒人了，想幹啥也沒人管。當時大部分家庭都還沒電視機。單位裏到有一台，幹活的間隙中可以看看電視，也沒人跟著搶。可是凡事兒架不住時間長。次數多時間久了，就開始煩了。電視節目晚上１１點以後就沒了。到了後半夜，困勁兒上來，還要強打精神幹活兒。有時舉著秒表眼睛就和上了，前麵數的也就白瞎了。好容易測完了，可以趴那兒休息一會兒，還不敢睡。真要是睡著了就不知什麽時候醒了。錯過了時間，漏了數據，一晚上就白幹了。

當過兵站過崗的人都知道，站後半夜三四點鍾那班崗是最難受的事：睡得正香的時候，有人過來扒拉你的腦袋，對著耳朵喊一嗓子“換崗了”！當時跳起來扇那人一個嘴巴的心都會有。（當然也跳不起來，有那功夫還多迷瞪會兒呢。）這還是有人叫，要是沒人叫崗，自己生生的到點就得醒，你想那得是什麽滋味。

後來情況好了一些。單位裏買了一台國外產的數字式頻率計，穩定度達到了－９的量級。這樣一來，就不用再掐秒表算時間，可以直接讀數了。但是還是要手工操作。碰上多台設備一起測試，一大堆電纜擠在一塊兒，插上一個，測完了拔下來再換另一個。那架勢有點兒像交換台的話務員。

可是上夜班的事兒還是免不了。

當時有句話，叫“窮則思變”。到我這兒，得換一個字，叫“睏則思變”。

睏的太難受了，得想想辦法了！