示波器的原理和应用
示波器是一种测量电信号波形的仪器。它利用电子技术将电信号转换为可视化波形，并提供对波形参数的测量和分析。
示波器的基本原理是将要测量的电信号输入示波器的输入端，经过放大、调节以及时基和垂直方向的扫描等处理后，将波形显示在示波器的屏幕上。示波器使用的显示技术通常有阴极射线示波管（CRT）和液晶显示器（LCD）两种。CRT示波器通过控制电子束在荧光屏上的扫描来显示波形，而LCD示波器则利用液晶显示面板来显示波形。
示波器的应用非常广泛。在电子技术领域中，示波器常用于参考信号的分析、电路参数的测试和故障的排查。通过示波器，可以观察信号的波形、频率、幅度、相位等特性，并进行各种测量和分析。示波器还可用于信号发生器的校准、电信号的采集和记录、信号的调试和优化等工作。
示波器在通信、广播、计算机、医疗等领域也有着重要的应用。在通信领域，示波器可用于调试和测试光纤通信系统、无线通信系统、卫星通信系统等；在广播领域，示波器常用于调试和测试广播信号的质量和参数；在计算机领域，示波器可用于调试和测试计算机硬件和接口的电信号；在医疗领域，示波器可用于激光手术、心电图测量等。
总之，示波器通过将电信号转换为可视化波形，提供了对波形参数的测量和分析，
具有广泛的应用领域，对于电子技术和通信领域的研究、开发和维护工作具有重要的意义。
示波器的使用原理及应用 一、示波器简介 示波器是一种常用的电子测量仪器，主要用于观测和分析电信号的变化过程。 它可以将电信号的波形图显示在屏幕上，帮助工程师分析信号的频率、幅度和相位等特性。示波器广泛应用于电子、通信、计算机等领域。 二、示波器原理 示波器的基本原理是将被测电信号通过垂直放大器进行放大，然后通过水平放 大器和时间基准电路进行时间扩展，最后通过电子束扫描屏幕上的荧光物质，形成波形图。 示波器的主要组成部分包括： 1. 前置放大器：负责对电信号进行放大，以便能够更好地显示在屏幕上。 2. 时间基准电路：用于控制电子束的扫描速度，确定波 形图的时间轴。 3. 垂直放大器：负责调整波形图的垂直尺度，以显示电信号的幅 度信息。 4. 水平放大器：控制波形图的水平尺度，即控制波形图在屏幕上的宽度。 5. 视象管：位于示波器的屏幕上，负责显示波形图。 三、示波器的应用 示波器在电子领域有着广泛的应用，下面列举了几个示波器的主要应用场景： 1. 电路调试和故障排除 示波器在电路调试和故障排除中扮演着重要的角色。通过观察电路中各个节点 的波形图，工程师可以判断电路是否正常工作、是否存在故障。例如，当一个电路出现问题时，可以通过示波器观察信号的幅度、频率等变化，从而定位故障点。 2. 信号分析与研究 示波器可以帮助工程师对信号进行频率分析、相位分析等。通过观察信号的频 谱图，可以了解信号的频率成分和幅度分布，帮助优化系统性能。此外，示波器还可以用于研究信号的时域特性和相位关系，从而推导出信号的数学模型。 3. 通信信号测试 在通信领域，示波器被广泛用于测试和分析各种通信信号。例如，对于数字通 信系统，示波器可以用来观察数据信号的传输质量，如误码率和信号失真情况。而对于模拟通信系统，示波器可以用来观察信号的带宽、调制深度等参数。
示波器的原理和使用方法 在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。 1 示波器工作原理 示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。 1．1 示波管 阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。
图1 示波管的内部结构和供电图示 1．荧光屏 现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。 当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10％所经过的时间叫做“余辉时间”。余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s为中余辉，0．1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。 由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。 2．电子枪及聚焦 电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极，阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的金属园筒，套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低，对阴极发射的电子起控制作用，一般只有运动初速度大的少量电子，在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔，奔向荧光屏。初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低，则全部电子返回阴极，即管子截止。调节电路中的W1电位器，可以改变栅极电位，控制射向荧光屏的电子流密度，从而达到调节亮点的辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都是
示波器的原理和使用实验 一. 示波器简介 示波器是能在屏幕上以图形方式显示、观测被测信号的瞬时值轨迹变化情况的仪器。它是一种最常用的电子测量/电工测量仪器。 二. 示波器的基本组成 电子示波器由示波管、垂直偏转系统、水平偏转系统和主机等部分组成。 (1)示波管 示波管是一种特殊的电子管，是示波器一个重要组成部分。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。 (2)垂直偏转系统 垂直偏转系统包括垂直衰减器和垂直放大器。它将垂直输人信号衰减或放大到一定幅度，输出推挽信号，加到示波管的垂直偏转板，使电子射线的垂直偏转距离正比于被测信号的瞬时值。由于示波管的偏转灵敏度甚低，所以一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大，再加到示波管的垂直偏转板上，以得到垂直方向的适当大小的形。 (3)水平偏转系统 水平偏转系统从外触发输人端经触发电路、扫描电路、水平放大器到示波管的水平偏转板。触发电路将被测信号或外触发输人信号置换成触发脉冲启动扫描电路。由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低，所以接入示波管水平偏转板的电压(锯齿波电压或其它电压)也要
先经过水平放大电路的放大以后，再加到示波管的水平偏转板上，以得到水平方向适当大小的形。 (4)电源供给电路 电源由高压电源和低压电源两部分组成，供给示波管及各组成部分所需要的直流电压和灯丝电压。消隐与增辉电路用来传送和放大增辉和消隐信号。 三. 示波器的工作原理 示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点，在被测信号的作用下，电子束在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线，便于人们研究各种电现象的变化过程。 假设示波管的加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转点击长为L，极板间距为d，偏转电极右端到荧光屏的距离为L 1，电子的质量为m ，带电量为e。 首先，在加速场中，电场力对电子做功W=eU1。根据功能定理，电子在加速场中获得了。 接着电子以初速进入偏转电场，在电场力的作用下做a=eU2/md 的类平抛运动，经过时间t=L/v，电子飞离偏转电场。由下图可知，电子离开偏转电场时偏转角的正切值为。电子离开偏转电场时的偏转距离为。 电子到达荧光屏时偏离中心的距离为，因为L、L 1、d都是定值，故Y2与U2成正比。所以只要在荧光屏上做适当的标度就可以根据电
示波器的工作原理和使用方法 示波器是一种常见的电子测试仪器，它可以用来观测和分析电信号的波形、幅度、频率等参数，是电子工程师和电子爱好者必备的工具之一。本文将介绍示波器的工作原理和使用方法，帮助读者更好地理解和应用示波器。 一、示波器的工作原理 示波器的主要功能是显示电信号的波形，它的工作原理可以简单地概括为：将待测信号与参考信号进行比较，然后将结果显示在屏幕上。 具体来说，示波器的工作原理如下： 1. 信号输入 示波器的输入端口接收待测信号，可以是电压、电流、频率等类型的信号。通常示波器有多个输入通道，可以同时显示多个信号波形。 2. 信号放大 示波器将输入信号放大，以便更好地观测和分析。放大倍数可以手动调节或自动调节。 3. 参考信号 示波器的参考信号可以是一个内部信号源，也可以是外部信号源。参考信号和待测信号进行比较，产生一个测量结果。 4. 比较和显示 示波器将待测信号和参考信号进行比较，然后将结果显示在屏
幕上。通常示波器的屏幕是一个二维坐标系，横轴表示时间，纵轴表示电压或电流，信号波形在坐标系中显示为一条曲线。 二、示波器的使用方法 示波器是一种复杂的测试仪器，需要一定的使用技巧和经验才能正确地进行测量和分析。下面介绍一些示波器的使用方法，帮助读者更好地应用示波器。 1. 连接示波器 首先需要将待测信号连接到示波器的输入端口，通常使用BNC 接口或者探头连接。接口和探头需要选择合适的类型和规格，以保证信号传输的质量和准确性。 2. 调整示波器 在进行测量之前，需要对示波器进行一定的调整。包括选择合适的通道、选择合适的触发方式、调节放大倍数等。示波器的每个参数都会对测量结果产生影响，需要根据实际情况进行调整。 3. 观测信号 当示波器调整完成后，可以开始观测待测信号的波形。通常可以通过调节触发电平、触发边沿、触发延迟等参数来获取更清晰、更准确的信号波形。观测时需要注意信号的幅度、频率、周期等参数，以便分析信号的特性和问题。 4. 分析信号 示波器可以用来分析信号的各种特性和问题，包括幅度、频率、相位、峰峰值、周期、占空比等。通过观测和分析信号波形，
示波器的原理及应用 示波器是一种用于测量电信号波形的仪器。它通过将电信号转换成可见的图形，以便我们能够方便地观察和分析信号的特性。示波器在电子工程、通信、计算机科学等领域具有广泛的应用。本文将详细介绍示波器的原理和应用。 一、示波器的原理 示波器的原理基于傅里叶分析理论，即任何复杂的周期信号都可以表示为一系列不同频率和不同振幅的正弦和余弦波的叠加。示波器采用了一种叫做“示波管”的设备，通过控制电子束在屏幕上的位置和强度，将电信号转化为可见的波形图形。 示波器的基本工作原理如下： 1. 信号输入：将待测信号连接到示波器的输入端口。示波器通常提供多个通道，可以同时测量和显示多个信号。 2. 垂直放大：示波器通过垂直放大电路来扩大输入信号的幅度范围，以便在垂直方向上能够准确显示信号的变化。垂直放大通常由放大器和控制电路组成。 3. 水平放大：示波器通过水平放大电路来控制波形在水平方向上的显示范围。水平放大通常由放大器和控制电路组成。
4. 时间基准：示波器通过时间基准电路来确定波形在水平方向上的时间间隔。时间基准通常由一个稳定的时钟信号或外部触发信号提供。 5. 示波管：示波管是示波器的核心部件，它由一个电子枪和一个荧光屏组成。电子枪发射出高速电子束，经过垂直和水平偏转系统控制后，打在荧光屏上，形成可见的波形图形。 6. 对比度和亮度调节：示波器提供对比度和亮度调节，以便在观察波形时能够得到清晰的图像。 二、示波器的应用 示波器在各个领域都有广泛的应用，下面将重点介绍几个主要的应用： 1. 电子工程：在电子工程领域，示波器被广泛用于测量和研究电路中的信号波形。使用示波器，工程师可以检查和分析电路中的各种信号，如电压、电流、频率等，并确保电路正确工作。 2. 通信：示波器在通信领域中起着重要作用。它可以用于分析和检测各种通信信号的波形和特性，如调制解调器、雷达、无线电和电视信号等。示波器能够帮助工程师定位和解决通信系统中的故障。
示例波器应用中的原理和公式 1. 前言 示波器是一种广泛应用于电子测量和调试中的仪器。它能够显示电压随时间的 变化情况，帮助工程师在电路故障诊断和信号分析中起到关键的作用。本文将介绍示波器的原理和一些常用的公式，以帮助读者更好地理解和应用示波器。 2. 示波器的原理 示波器通过采集电压信号并将其显示在屏幕上，以便分析和测量。其原理主要 包括以下几个方面： 2.1 示波器的输入电路 示波器的输入电路通常由探头和电压衰减器组成。探头将被测信号引入示波器 的输入端，并将高电阻的示波器输入与被测电路分离，从而确保测量精度和安全性。电压衰减器用于调整被测信号的幅度，以适应示波器的输入范围。 2.2 示波器的水平和垂直扫描 示波器的水平扫描控制水平轴上的时间基准，用于设定观测信号的时间范围。 垂直扫描则控制垂直轴上的电压基准，用于设定观测信号的幅度范围。通过水平和垂直扫描，示波器可以绘制出与被测信号相关的时间域波形。 2.3 示波器的触发电路 示波器的触发电路用于控制示波器在特定信号条件下的启动和停止。触发电路 可以帮助示波器捕捉和显示重复性事件的波形，确保观测信号的一致性和稳定性。 3. 示波器常用公式 在使用示波器进行电压测量和信号分析时，一些常用的公式可以帮助工程师更 准确地计算和解读测量结果。 3.1 峰峰值 峰峰值是指电压信号波形中最高点与最低点之间的差值。示波器可以直接测量 出峰峰值，并用以下公式表示： Vpp = Vmax - Vmin 其中，Vpp表示峰峰值，Vmax表示最高点的电压，Vmin表示最低点的电压。
3.2 平均值 平均值表示电压信号波形在一个周期内各点的平均值。示波器可以通过采样和 计算得到平均值，并用以下公式表示： Vavg = (V1 + V2 + ... + Vn) / n 其中，Vavg表示平均值，V1至Vn表示一个周期内的各点电压，n表示采样 点数。 3.3 周期 周期表示电压信号波形完成一个完整循环所需的时间。示波器可以通过水平扫 描得到周期，并用以下公式表示： T = Dt * N 其中，T表示周期，Dt表示水平扫描的时间分辨率，N表示水平扫描的周期数。 3.4 频率 频率表示电压信号波形中的周期数单位时间内重复的次数。示波器可以通过周 期计算频率，并用以下公式表示： f = 1 / T 其中，f表示频率，T表示周期。 4. 总结 示波器是一种重要的电子测量和调试工具，它通过采集和显示电压信号的变化 情况，帮助工程师进行故障诊断和信号分析。本文介绍了示波器的原理和常用的公式，包括峰峰值、平均值、周期和频率。熟练掌握这些原理和公式，将有助于读者更好地理解和应用示波器。
示波器的原理与应用原理图 1. 示波器的基本原理 •示波器是一种用于测量和显示电信号波形的仪器。它可以将电信号转换为可视化的波形，并且能够对波形进行观察、分析和测量。 •示波器基本原理是利用电子束的偏转来实现波形显示。当电信号进入示波器时，它会被放大并传递给水平和垂直偏转系统，然后通过电子束在屏幕上绘制出相应的波形图形。 2. 示波器的应用原理图 示波器的应用原理图如下： +-----------------------------+ | | | | | 垂直放大系统 | | | | | +-------------+---------------+ | +-------------+-----------------------+ | | | | | 水平放大系统 | | | | | +-------------+-----------------------+ | +-------------+--------------+ | | | | | 触发系统 | | | | | +-------------+--------------+ | +-------------+--------------+ | | | | | 显示系统 | | | | | +----------------------------+
3. 示波器的各个部分详解 3.1 垂直放大系统 •垂直放大系统主要负责将输入信号放大到适合显示的水平。它包括放大器、增益控制、直流偏移校正等功能。通过调整垂直放大系统的参数，可以使输入信号在显示区域内合适地放大。 3.2 水平放大系统 •水平放大系统用于对输入信号的时间轴进行放大或压缩，以适应不同的时间范围。通过调整水平放大系统的控制参数，可以改变示波器屏幕上波形的水平显示范围。 3.3 触发系统 •触发系统用于确定信号在示波器显示屏上的位置。它通过设置触发电平和触发沿来选择信号在屏幕上的起始位置。触发系统可以确保信号的波形图始终稳定地显示在屏幕上的特定位置。 3.4 显示系统 •显示系统是示波器中最关键的部分，它通过控制电子束在屏幕上绘制波形图形。具体而言，显示系统包括扫描电路、光栅和屏幕等组成部分，用于将放大后的信号转换为可视化的波形图。 4. 示波器的典型应用 示波器在电子领域有着广泛的应用，以下列举了一些典型的应用场景：•信号观测与分析: 示波器可以用于观测各种类型的信号波形，如正弦波、方波、脉冲波等。通过对信号进行放大、调整和触发设置，可以进行信号分析、频谱分析等操作。 •电路故障排除: 示波器可以用于检测电路中存在的故障，如信号失真、干扰、噪声等。通过观察电路输入与输出信号之间的差异，可以定位并解决故障。 •波形记录与存储: 示波器通常具有波形记录和存储功能，可以用于记 录并存储特定时间段内的信号波形。这对于监测长时间运行的系统或分析周期性波形非常有用。 •信号发生器: 一些示波器还内置了信号发生器的功能，可以通过调节 参数生成各类信号源，用于测试和调试其他电子设备。
示波器的工作原理和使用方法 示波器是一种测量电信号的仪器，它可以将电信号转换为图形，从而方便我们观察和分析。本文将介绍示波器的工作原理和使用方法。 一、示波器的工作原理 示波器的工作原理基于示波管和电子束的原理。示波管是一种真空管，它由一个阳极、一个阴极和一个聚焦极组成。当阴极发射电子时，电子会被阳极吸引，并在聚焦极的作用下聚集成电子束。电子束穿过一个偏转板，偏转板会根据输入信号的大小和方向控制电子束的偏转。电子束在荧光屏上形成一个图形，这个图形就是我们看到的波形。 示波器有两种偏转方式：正弦偏转和直线偏转。正弦偏转是指通过一个正弦信号控制偏转板的偏转，直线偏转是指通过一个线性电压控制偏转板的偏转。正弦偏转可以得到正弦波形，直线偏转可以得到任意波形。 示波器还有两种触发方式：自动触发和外部触发。自动触发是指示波器自动检测信号并触发，外部触发是指示波器根据外部信号触发。触发是指控制示波器开始采集信号的时刻。 二、示波器的使用方法 1. 连接电路 首先需要将示波器连接到待测电路。示波器有两个输入通道，可以同时测量两个信号。将待测电路的信号分别连接到示波器的输入通道上即可。
2. 调节示波器 接下来需要调节示波器，使其适应待测信号。示波器有多个控制按钮和旋钮，需要根据需要进行调节。 首先需要选择偏转方式。如果待测信号是正弦波形，可以选择正弦偏转；如果待测信号是任意波形，可以选择直线偏转。选择偏转方式后，需要调节偏转灵敏度和时间基准，使得示波器可以正确显示待测信号的波形和频率。 接下来需要选择触发方式。如果待测信号是周期性的，可以选择自动触发；如果待测信号是不规则的，可以选择外部触发。选择触发方式后，需要调节触发电平和触发延迟，使得示波器可以正确触发待测信号。 最后需要调节荧光屏的亮度和对比度，使得示波器的显示效果最佳。 3. 测量信号 调节好示波器后，即可开始测量信号。示波器会将待测信号转换为波形显示在荧光屏上。可以通过示波器的控制按钮和旋钮对波形进行放大、平移、截取等操作，以便更好地观察和分析信号。 4. 分析信号 测量到信号后，需要对信号进行分析。可以通过示波器的测量功能测量信号的频率、幅值、周期等参数，也可以通过示波器的峰值检测功能检测信号的最大值和最小值。通过对信号的分析，可以更好地了解待测电路的工作状态和性能。
示波器用处广泛，它的最大特点是能把看不见的电信号变换成能直接观察的电压波形，并能测定电压信号的幅度、周期和频率等参数。双踪示波器还可测量两个信号之间的位相差，是工程技术中常用的电子仪器。 1．了解示波器的主要结构和基本工作原理。 2．学会使用示波器和信号发生器。 3．学会用示波器观察信号波形。 4 ．学会用示波器观察李萨如图形并测量市电的频率。 示波器、函数信号发生器、小变压器等。 示波器的规格和型号不少，但不管哪种示波器都由图 4-6-1 所示的几个基本组成部份：示波管、竖直放大器(Y 轴放大器)、水平放大器(X 轴放大器)、扫描发生器、触发同步和直流电源等部份。 图 4-6-1 示波器结构框图 一、示波管 示波管是呈喇叭形的玻璃泡，抽成高真空，内部装有电子枪和两对相互垂直的偏转板，喇叭口的球面壁上涂有荧光物质，构成荧光屏。如图 4-6-2 所示。 图4-6-2 示波管
1．电子枪：由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和第二阳极五部份组成，阴极是一个表面涂有氧化层的金属圆筒，灯丝通电加热后发射电子。控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面，它的电位比阴极稍低，对阴极发射出来的电子起控制作用，惟独初速度较大的电子才干穿过栅极顶端的小孔，然后在阳极加速下奔向荧光屏。示波器面板上的“亮度”调整旋钮，就是通过调节栅极电位以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变屏上光斑的亮度。阳极电位比阴极电位高不少，电子被它们之间的电场加速形成射线。当控制栅极、第一 阳极与第二阳极之间电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用，所以第一阳极也称聚焦阳极，第二阳极电位更高，又称加速阳极。面板上的“聚焦”调节旋钮，就是调节第一阳极电位，使荧光屏上的光斑成为璀璨、清晰的小圆点。有的示波器还有“辅助聚焦”，实际是调节第二阳极电位。 2．偏转系统：它由两对互相垂直的偏转板组成，一对竖直偏转板，称为Y 偏转板；一对水平偏转板，称为 X 偏转板。在偏转板上加之适当电压，当电子束通过时运动方向将发生偏转，从而使电子束在荧光屏上产生的光斑位置也发生改变。 3．荧光屏：屏上涂有荧光粉，电子打上去它就发光，形成光斑。荧光屏前有一块透明的、带刻度的坐标板，供测量光点位置用，在性能较好的示波管中，通常将刻度线直接刻在屏玻璃内表面上，使其与荧光粉紧贴在一起，以消除视差，使光点位置的测量更准确。 二、示波器显示波形的原理 1．扫描作用 : 如果只在竖直偏转板上加 一交变的正弦电压，则电子束的亮 点将随电压的变化在竖直方向来 回运动，如果电压频率较高，则看 到的将是一条竖直亮线。要显示出 波形，必须同时在水平偏转板上加 一个扫描电压，使电子束的亮点同 时沿着水平方向拉开。这种扫描电 压的特点是电压随时间成线性关 系增加到最大值，然后蓦地回到最 小，此后再重复地变化。扫描电压 随时间变化的关系曲线形同“锯 齿”，故称“锯齿波电压”。 在竖直偏转板上加正弦电压， 同时在水平偏转板上加锯齿波电 压，电子同时受竖直、水平两个方图 4-6-3 示波器显示正弦波形原理图 向的力的作用，则电子的运动为两 相互垂直的运动的合成。当锯齿波电压与正弦电压变化周期相等时，在荧光屏上将能显示出一个完整的正弦电压的波形图(随着时间的推移,X 和 Y 信号同步周期性地浮现)，如图 4-6-3 所示。 2．同步作用 要在示波器荧屏上获得稳定的波形，被测信号的频率 f 必须为扫描电压(锯齿波)频 Y 率 f 的整数( N )倍，即有 X
示例器的应用与原理 1. 引言 示波器是一种用于测量电信号波形的仪器，它能够显示电压随时间变化的图形。示波器的应用非常广泛，包括电子工程、通信、医疗等领域。本文将介绍示波器的基本原理，以及在不同领域的应用。 2. 示波器的基本原理 示波器的基本原理是通过采集电信号，并将其转换成可视化的波形图。下面是 示波器的基本工作原理： •输入信号采集：示波器使用探头将被测的电信号接入到示波器的输入端口。探头通常是一个带有接地夹子的导线，用于接触电路上的信号源。 •信号放大：输入信号进入示波器后，会经过放大电路进行增益放大，以便能够正常显示较小的信号。 •采样与量化：放大后的信号被示波器内部的模数转换器（ADC）进行采样和量化，将连续的信号转换为离散的数字信号。 •波形显示：ADC转换后的数字信号被示波器内部的显示器显示为波形图，通常是以横轴表示时间，纵轴表示电压的波形图。 3. 示波器的应用 示波器在各个领域都有广泛的应用。以下是一些常见的示波器应用： 3.1 电子工程领域 在电子工程领域中，示波器被广泛用于以下方面： •电路调试：示波器可以帮助工程师检测电路中的故障和问题，例如测量电路的不稳定性、观察信号的噪声等。 •信号分析：示波器可以用来分析各种类型的信号，例如正弦波、脉冲信号等，以及信号的频率、幅度、相位等参数。 •数字信号分析：示波器还可以用于分析数字信号，例如检测高低电平的变化和脉冲的宽度等。 3.2 通信领域 在通信领域中，示波器的应用主要集中在以下几个方面： •射频信号分析：示波器可以帮助工程师分析和调试射频信号，例如检测无线电频谱中的干扰信号、测量信号的频率和波形等。
示波器的原理和使用 【实验简介】 示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器，与其他测量仪器相比，示波器具有以下优点：能够显示出被测信号的波形；对被测系统的影响小；具有较高的灵敏度；动态范围大，过载能力强；容易组成综合测试仪器，从而扩大使用范围；可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实图像。在电子测量与测试仪器中，示波器的使用范围非常广泛，它可以表征的所有参数，如电压、电流、时间、频率和相位差等。若配以适当的传感器，还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。正确使用示波器是进行电子测量的前提。 第一台示波器由一只示波管，一个电源和一个简单的扫描电路组成。发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列，示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。 【实验目的】 1、了解示波器的结构和工作原理，熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。 2、学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。 3、通过观察李萨如图形，学会一种测量正弦波信号频率的方法。 【实验仪器】 VD4322B型双踪示波器、EM1643型信号发生器、连接线等 图1 VD4322型双踪示波器面板 ○1：电源开关○2：电源指示灯○3：聚焦旋钮○4：辉度旋钮○5：Y1(X)信号输入端口○6：Y2(Y)信号输入端口○7、○8：输入耦合选择开关（AC-GND-DC）○9、○10：垂直偏转因数选择开关（V/格）○11：Y1垂直位移旋钮○12：Y2垂直位移旋钮○13：工作方式选择开关（Y1、Y2、交替、断续和Y1+Y2）○14：扫描速度（时间/格）选择开关○15：扫描微调旋钮○16：水平位移旋钮○17：电平调节旋钮○18：外触发源输入端口○19：内触发选
示波器的原理和应用 【教学目的】 1. 了解示波器的主要组成部分，扫描和整步的作用原理，加深对振动合成的理解。 2. 熟练使用示波器观察信号特征（正弦波、三角波、方波），利用李萨如图形测量信号频 率。 【教学重点】 了解示波器的基本结构、工作原理及使用方法。 【教学难点】 1.熟练掌握示波器各主要旋钮的作用和用法。 2.能使用示波器观察信号特征（正弦波、三角波、方波），且会利用李萨如图形测量信 号频率。 【课程讲授】 提问：1. 示波器的工作原理以及主要组成部分是什么？其主要用途有哪些？ 2. 如何使用示波器观察各种信号特征以及测量信号频率？ 一、实验原理 示波器动态显示随时间变化的电压信号思路是将电压加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这变化电场的电子运动情况相应地随时间变化，最后把电子运动的轨迹用荧光屏显示出来。示波器主要由示波管（见图1））和复杂的电子线路构成。示波器的基本结构见图2。 图1 示波管示意图
1.偏转电场控制电子束在视屏上的轨迹 偏转电压U 与偏转位移Y （或X ）成正比关系。如图3所示：y U Y 。 图3偏转电压U 与偏转位移Y 如果只在竖直偏转板（Y 轴）上加一正弦电压，则电子只在竖直方向随电压变化而往复运动，见图4。要能够显示波形，必须在水平偏转板（X 轴）上加一扫描电压，见图5。 图4 信号随时间变化的规律 （加在Y 偏转板） 图5 锯齿波电压（加在X 偏转板） 示波器显示波形实质：见图6，沿Y 轴方向的简谐运动与沿X 轴方向的匀速运动合成的一种合运动。显示稳定波形的条件：扫描电压周期应为被测信号周期的整数倍，即T x =nT y （ n=1，2，3…）（见图7） 2.同步扫描（其目的是保证扫描周期是信号周期的整数倍） 若没有“扫描”（横向的扫描电压），被测信号随时间规律变化规律就显示不出来；如果没有“整步”，就得不到稳定的波形图像。 图2 示波器的基本结构简图
简述示波器的工作原理和使用方法 示波器是一种用于观察电信号波形的仪器，它可以将电信号转换成可视化的波形图形，以便于分析和测量。本文将从示波器的工作原理和使用方法两个方面进行介绍。 一、示波器的工作原理 示波器的工作原理基于电信号的采样和显示。当电信号进入示波器时，它会被示波器的探头采样，然后被转换成电压信号。这个电压信号会被放大并送入示波器的垂直系统，垂直系统会将电压信号转换成垂直方向的位移。同时，示波器的水平系统会控制电子束的扫描速度，以便于在屏幕上显示出完整的波形图形。 示波器的垂直系统和水平系统都是由放大器、电路和控制器组成的。放大器用于放大电信号，电路用于控制电信号的采样和转换，控制器用于控制示波器的各种参数，如扫描速度、触发电平等。 二、示波器的使用方法 1. 连接电路：将示波器的探头连接到待测电路上，确保连接正确。 2. 调整垂直和水平控制：根据待测信号的幅值和频率，调整示波器的垂直和水平控制，以便于观察到完整的波形图形。 3. 设置触发电平：触发电平是指示波器在何时开始扫描电信号。根据待测信号的特点，设置合适的触发电平，以便于观察到稳定的波
形图形。 4. 观察波形：当示波器开始扫描电信号时，屏幕上会显示出波形图形。根据波形图形的特点，分析待测信号的幅值、频率、相位等参数。 5. 记录数据：如果需要记录数据，可以使用示波器的存储功能，将波形图形保存到示波器的存储器中，以便于后续分析和处理。 示波器是一种非常重要的电子测量仪器，它可以帮助工程师们观察和分析电信号的波形特征，从而更好地理解电路的工作原理和性能。在使用示波器时，需要注意安全问题，避免电击和误操作。
示例波器的工作原理和应用 一、示波器工作原理 示波器是一种用于显示电信号波形的仪器，它通过将电信号转换为可视化的图像，帮助工程师分析和调试电路性能。以下是示波器的工作原理： 1.输入信号采集：示波器通过探头连接到待测电路上，将电信号转换为 电压信号，并进行采样。 2.信号处理：示波器会对采集到的电压信号进行放大、滤波和调整，使 其适合显示在示波器屏幕上。 3.时间基准：示波器使用一个可调的时间基准信号，控制采样间隔和显 示时间跨度。这样可以确定波形在屏幕上的位置和时间分辨率。 4.显示：示波器通过将处理后的电压信号转换为亮度变化或线条显示在 屏幕上，形成波形图像。通常，水平轴表示时间，垂直轴表示电压。 二、示波器的应用 示波器是电子工程师和其他科学领域专业人士必备的工具之一。以下是示波器在实际应用中常见的用途： 1. 电路调试和故障排除 示波器可以帮助工程师检测电路中的故障和问题。通过观察电信号的波形，工程师可以确定信号是否失真、幅度是否正确、频率是否稳定等，从而定位问题所在并进行修复。 2. 波形分析和频谱分析 示波器可以实时显示电信号的波形，使工程师能够快速分析信号的特性。通过测量波形的频率、振幅、周期、上升时间等参数，可以计算出信号的频谱分布，进一步分析信号的频谱特性。 3. 信号发生器 一些示波器配备了信号发生器功能，可以产生特定频率和振幅的信号。这对于测试电路响应、频率响应、滤波器性能等非常有用。
4. 数字信号分析 现代示波器通常具备对数字信号的分析功能。它们可以捕获和分析高速数字信号，帮助工程师评估数据传输质量，检测噪声和时序问题，并优化数字系统的性能。 5. 教学和研究 示波器是电子工程教学和研究的重要工具。学生可以通过示波器观察和理解电 路的波形变化，帮助他们更好地理解理论概念，并进行实验、测量和分析。 6. 音频和视频分析 示波器还可以用于音频和视频信号的分析。它们可以测量音频信号的频率、幅 度和失真，并帮助工程师进行音频系统的校准和优化。对于视频信号，示波器可以分析色彩、亮度和同步信号，帮助优化视频系统的性能。 结论 示波器是一种强大而多功能的仪器，其工作原理和应用涵盖了广泛的领域。它 在电子工程、科研、教育和其他领域中发挥着重要的作用。通过理解示波器的工作原理和应用，工程师可以更好地利用它的功能，提高工作效率，并解决电路中的问题。
示波器的原理及应用误差 一、示波器的原理 示波器是一种用于显示电压波形的仪器，它可以将电信号转换成可视化的波形，使信号的特征、频率和幅度等参数能够直观地被观测和分析。示波器的工作原理主要包括以下几个方面： 1.信号采集：示波器通过探头将待测信号引入示波器，探头负责将电压 信号转换成示波器可以处理的电信号，一般来说示波器采用阻抗匹配的方式，以尽量减小对被测电路的影响。 2.信号放大：示波器会对采集到的信号进行放大处理，使得信号波形能 够在示波器的屏幕上得到清晰的显示。 3.信号显示：经过放大处理的信号波形会在示波器的屏幕上显示出来， 示波器的屏幕一般是由阴极射线显示器或液晶显示器组成。 4.触发与扫描：示波器需要通过触发电路来确定信号的起始点，以保证 每一次显示的信号波形都是连续的。同时，示波器还通过扫描电路来控制水平和垂直方向的信号显示，以实现波形的水平和垂直移动、放大和缩小等操作。 示波器可以通过选择合适的时间基准和垂直增益来调整波形的显示范围，以便 更好地观测和分析电信号的特征。 二、示波器的应用误差 在实际应用中，示波器的测量结果可能存在误差，以下是一些常见的示波器的 应用误差： 1.带宽误差：示波器的带宽是指示波器所能测量的最高频率信号。然而， 示波器的实际带宽可能会存在误差，这是因为示波器的输入电路和放大器在工作时会引入一定的频率响应误差，从而导致示波器在高频信号测量时会出现幅度衰减和相位失真。 2.垂直增益误差：示波器的垂直增益是指示波器的输入电压与显示屏上 垂直尺度的对应关系。然而，示波器的垂直增益可能会存在误差，这是由于示波器的放大器、探头和输入电路等因素引入的增益非线性误差。 3.时间测量误差：示波器的时间基准是指示波器在测量时间时所使用的 参考信号。然而，示波器的时间测量可能会存在误差，这是因为示波器内部的触发电路、扫描电路以及时钟稳定性等因素引入的时间测量误差。
示波器的原理和使用方法 示波器是一种用于测量电压信号波形的仪器。它通过将待测信号输入示波器的输入端，然后将信号转换成一条电子束，通过屏幕显示出来，从而观察到信号的波形。 示波器的工作原理可以分为三个主要部分：输入部分、信号处理部分和显示部分。 输入部分：输入部分主要由探头和输入端组成。探头将待测信号引入示波器，通常通过插入到电路中或通过夹具夹住电路上的金属引脚。输入端将电信号引入示波器的内部电路。 信号处理部分：信号处理部分主要由放大器和采样器组成。放大器对输入信号进行放大，以便使小信号能够更好地显示。采样器则采用一系列的离散样本来表示连续信号。通常示波器会根据所选择的采样率来确定采样点的数量。 显示部分：显示部分主要由显示器和控制器组成。显示器将处理后的信号显示为波形图，可以通过调整显示器的亮度、对比度和扫描方式等参数来调整波形的显示效果。控制器则控制整个示波器的操作，包括选择测量方式、测量范围、触发方式等。 使用示波器的方法如下： 1.连接示波器和测量电路：首先需要确定待测信号的源和地接线，然后将示波器的探头插入到信号源中。确保探头正确连接，并将探头接地线夹在电路的地线上。
2.设置示波器的参数：根据所测量的信号特性和需要，设置示波器的 量程、触发方式、触发电平等参数。可以使用示波器的旋钮和按键进行参 数调整。 3.调整显示效果：通过调整示波器的亮度、对比度和扫描方式等参数，使信号波形在显示器上清晰可见。 4.观察信号波形：通过观察显示器上的信号波形，可以识别出信号的 幅度、频率、周期等特性。根据需要，可以对波形进行持续观察、单次触发、自动触发等操作。 5.进行测量和分析：示波器通常还具有许多测量和分析功能，如测量 电压、频率、相位、占空比、峰峰值等。可以根据需要选择相应的测量功能，并通过示波器的控制面板操作进行测量和分析。 6.记录和保存数据：示波器通常还具有数据记录和保存功能，可以将 测量到的波形数据保存到示波器的存储器中，或通过USB接口传输到计算 机上进行进一步分析和处理。 总之，示波器是一种电子测试仪器，用于观察和测量电压信号的波形。通过正确连接示波器和输入信号源，设置相应的参数，然后观察并测量信 号波形，可以对电路的性能进行分析和评估。
示波器 示波器 (1) 一、示波器的工作原理 (2) （一）示波器的组成 (2) 1．显示电路 (2) 2．垂直（Y轴）放大电路 (3) 3．水平（X轴）放大电路 (3) 4．扫描与同步电路 (3) 5．电源供给电路 (3) （二）波形显示的基本原理 (4) （三）双线、双踪示波的显示原理 (5) 1．双线（或多线）示波 (5) 二、示波器的使用方法 (8) （一）面板装置 (8) 3．X轴插件部分 (10) （二）使用前的检查、调整和校准 (11) （三）使用步骤 (12) 1．选择Y轴耦合方式 (12) 2．选择Y轴灵敏度 (12) 3．选择触发（或同步）信号来源与极性 (12) 4．选择扫描速度 (12) 5．输入被测信号 (12) 三、垂直方向无展示 (13) 四、波形不稳定。 (13) （四）使用不当造成的异常现象 (15) 三、示波器的测试应用 (15) （一）电压的测量 (15) （1）交流电压的测量 (16) （2）直流电压的测量 (16) 2．比较测量法 (16) （二）时间的测量 (17) （三）相位的测量 (17) （四）频率的测量 (18) 示波器使用注意事项 (19) 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
示波器的原理及应用实验结果分析 示波器（Oscilloscope）是一种测量电信号波形的电子仪器。它通过 将电压信号转换为可视化的波形图形，使得工程师和科学家能够对信号进 行分析和诊断。 示波器主要由水平和垂直放大器、扫描生成器以及显示屏等组成。其 工作原理可以分为以下几个步骤： 1.输入信号：将待测量的电压信号通过输入接口输入到示波器。 2.垂直放大：信号经过垂直放大器，放大为适合观察和测量的电压范围。 3.扫描生成：通过扫描生成器控制水平方向上的起始位置、速度和延迟，从而实现波形的水平移动和时间尺度的调整。 4.显示：通过显示屏将放大后的信号以波形的形式显示出来。 示波器的应用： 示波器广泛应用于电子、通信、计算机、医疗设备等领域的电路设计、故障排查和信号测量。一些常见的应用如下： 1.波形观测和分析：示波器能够实时显示待测信号的波形，帮助工程 师观察和分析电路中的各种信号波形，如正弦波、方波、脉冲波、模拟信 号和数字信号等。通过波形的形状、幅值、频率和相位等信息，可以评估 电路性能和故障。 2.频率测量：示波器可以测量待测信号的频率和周期。通过测量垂直 轴上多个峰值之间的时间间隔，可以计算出信号的频率，并反映出信号频 率的稳定性和噪音干扰。
3.幅值测量：示波器可以精确测量待测信号的幅值。通过垂直轴上的 刻度，可以直接读取信号的峰值、峰-峰值和有效值等幅值参数。 4.相位测量：示波器可以通过比较两个信号的相对时间差来测量相位。通过调整示波器的水平坐标，可以同时显示两个信号的波形，并通过观察 波形的相对位置来确定相位差。 5.频谱分析：示波器配合频谱分析器可以将信号转换为频域图形，帮 助工程师观察和分析信号的频谱特性。这对于研究调制信号、噪音和谐波 等现象非常有用。 实验结果分析： 在示波器应用实验中，通常根据具体测量目的和要求选择适当的测量 条件和参数，如电压范围、扫描速度、触发方式、耦合方式等。通过对实 验数据的分析，可以得出以下结论： 1.波形特征：通过观察波形的形状、周期、幅度和峰-峰值等特征， 可以判断信号的稳定性、周期性、幅度范围和噪音等性质。 2.信号频率：通过测量垂直轴上的时间间隔，可以计算信号的频率， 并通过测量的稳定性来评估信号的频率稳定性和噪声干扰水平。 3.信号幅度：通过测量垂直轴上的刻度，可以精确测量信号的峰-峰 值和有效值。可以通过与理论计算或已知参考值进行比较，评估电路的增 益系数和信号幅度的准确性。 4.信号相位：通过调整示波器的水平坐标和观察两个信号波形的相对 位置，可以测量信号的相位差，并评估相位差的准确度。