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示例器的功能主治及用途功能主治1.波形显示功能: 示波器可以将电信号转化为可视化的波形，准确显示信号的幅度、频率和相位等特征。
这使得示波器成为电子工程师、维修人员和实验室技术人员的宝贵工具。
通过观察波形，用户可以判断信号的质量和稳定性。
2.触发功能: 示波器具有触发功能，可以捕捉特定波形事件。
通过设置触发条件，示波器可以自动触发并显示想要的波形。
触发功能对于检测和解决复杂或不稳定的信号问题非常有用。
3.测量功能: 示波器提供了各种测量功能，包括峰值电压、均方根电压、频率、相位差和时间间隔等。
这些测量功能使得用户可以更直观地了解并分析信号特性。
4.存储功能: 示波器可以记录和保存波形数据，便于后续分析和比较。
用户可以将波形保存到示波器的内部存储器或外部存储介质中，以便在需要时进行调用。
5.光谱分析功能: 一些示波器具有光谱分析功能，可以将频域分析与时域分析相结合，帮助用户深入了解信号的频谱特性。
用途1.电子设备维修: 示波器是电子工程师和维修人员进行故障排除和维修常用工具。
通过示波器可以观察和分析信号的波形，检测电路中的故障和异常。
2.电路设计与测试: 在电路设计和测试中，示波器可以帮助工程师验证电路设计的正确性和稳定性。
通过观察电路输出的波形，并进行相应的测量，可以得出电路设计的性能指标。
3.信号分析与研究: 示波器在信号分析和研究领域也有广泛的应用。
无论是在通信、噪声分析还是在生物医学领域，示波器都可以帮助研究人员观察和分析各种信号。
4.教学和实验室研究: 示波器是教学和实验室研究中不可或缺的工具之一。
学生和研究人员可以通过使用示波器来实验和验证教材中的理论知识。
5.工业控制与自动化: 示波器在工业控制和自动化系统中也有重要的作用。
通过示波器监测和分析系统中的信号波形，可以实时了解系统的运行情况，并对系统进行调整和优化。
6.音频和视频信号处理: 示波器可以帮助音频和视频工程师分析和校准信号处理设备，确保音频和视频信号的质量和准确性。
示波器练习题一、选择题1. 示波器的主要用途是什么？A. 测量电压B. 测量电阻C. 测量电流D. 观察和分析电信号波形2. 以下哪个参数不是示波器的基本参数？A. 带宽B. 采样率C. 存储深度D. 电源电压3. 示波器的触发方式有哪些？A. 正常触发B. 单次触发C. 交替触发D. 所有选项4. 以下哪个不是示波器的探头类型？A. 无源探头B. 有源探头C. 差分探头D. 电流探头5. 示波器的垂直灵敏度调节影响的是：A. 波形的垂直位置B. 波形的放大倍数C. 波形的水平位置D. 波形的频率二、填空题1. 示波器的______是用来控制波形在屏幕上显示的时间长度。
2. 示波器的水平扫描速度调节影响的是波形的______。
3. 示波器的触发电平是用来确定波形______的点。
4. 通过示波器的______功能，可以测量电信号的频率。
5. 为了减少测量误差，通常使用示波器的______探头进行测量。
三、判断题1. 示波器的带宽越高，能够测量的信号频率越低。
（对/错）2. 示波器的采样率是指单位时间内采样点的数量，与测量精度无关。
（对/错）3. 示波器的触发模式设置为单次触发时，每触发一次就会显示一次波形。
（对/错）4. 示波器的垂直偏移旋钮可以用来改变波形的垂直位置。
（对/错）5. 示波器的探头衰减比通常有1:1和10:1两种，10:1的探头能够测量更高的电压。
（对/错）四、简答题1. 简述示波器的触发同步功能的作用。
2. 描述如何使用示波器测量电信号的周期。
3. 说明示波器的存储深度对测量的影响。
五、计算题1. 已知某示波器的采样率为1GSa/s，存储深度为1k点，计算该示波器能够记录的最大时间长度。
2. 如果某信号的频率为1MHz，使用上述示波器测量，计算能够显示的信号周期数。
六、实践题1. 假设你正在使用一台示波器测量一个周期性信号，请描述你将如何设置示波器的参数以获得最佳的波形显示效果。
简述示波器的作用
示波器是一种电子仪器，主要用于观察和测量电信号的波形、振幅、频率等特性。
它是电子工程师和科技爱好者必备的工具之一，广泛应用于各种领域，如通信、广播、医疗、汽车等。
示波器的作用主要有以下几个方面：
1.观察电信号的波形
示波器可以将电信号转换成可见的图像，使人们能够直观地观察到信号的波形。
通过观察波形，人们可以判断信号是否正常、是否存在噪声等问题，从而进行相应的调整和修复。
2.测量电信号的振幅
示波器可以测量电信号的振幅大小，并将其显示在屏幕上。
通过对振幅大小的测量，人们可以了解到信号传输过程中是否存在衰减或放大等问题。
3.测量电信号的频率
示波器还可以测量电信号的频率，并将其显示在屏幕上。
通过对频率大小的测量，人们可以了解到信号传输过程中是否存在变化或者失真等问题。
4.检测故障
示波器还可以用于检测设备的故障。
当设备出现故障时，示波器可以通过观察信号的波形和振幅变化等特征，来判断故障的具体原因。
除了以上几个方面，示波器还可以进行多种操作，如存储波形、比较不同信号之间的差异、显示多个信号等。
这些功能使得示波器成为电子工程师和科技爱好者必不可少的工具之一。
在使用示波器时，还需要注意一些事项。
例如，要选择适当的探头、调整合适的触发模式、避免过度放大等。
只有正确地使用示波器，才能获取到准确的测量结果，并保证设备运行正常。
总之，示波器是一种非常重要的电子测量仪器，在各种领域都有广泛应用。
了解示波器的作用和使用方法，对于电子工程师和科技爱好者来说是非常必要的。
实验七示波器的使用Use of Cathode Ray Oscillograph[实验目的]1.了解示波器的用途；2.了解示波器的工作原理；3.掌握示波器的使用方法。
[返回][实验器材]SR8型示波器、XD2型低频信号发生器、移相电路板、连接导线等。
[返回][实验原理]一、示波器的用途示波器是一种显示波形的仪器。
它不仅可以显示电信号的波形（如交流电、心电、脑电、肌电等），通过适当的换能装置，也可以显示非电信号的波形，如声波、心率、体温、血压等随时间变化的过程。
信号的波形显示出来之后，我们就可以很直观地观察分析它们的变化规律，并测量它们的相关参数。
例如，从交流信号的波形图上，可以很容易观察到交流信号随时间变化的规律，并且很容易从波形图上测出它的电压峰－峰值（Vp-p）、周期（Ｔ）、相位差（φ）等参数。
二、工作原理简介示波器显示信号波形的过程与绘图的过程类似：白纸对应荧光屏、画笔对应光点、控制画笔作上下左右运动的手对应控制光点上下左右运动的待测信号与扫描信号。
所不同的是示波器显示出来的波形仅仅是光点在待测信号与扫描信号的控制之下的运动轨迹，只要光点的运动速度足够快，由于人眼的视觉暂留和荧光屏的余辉效应，我们就可以看到光点的运动轨迹呈现为一完整的待测信号波形。
1.光点在竖直方向的运动。
光点在竖直方向的运动受到待测信号的控制，待测信号的电压瞬时值越大，光点在竖直方向上的位移就越大。
光点在竖直方向的位移的大小反映了待测信号电压瞬时值的大小。
2.光点在水平方向的运动。
光点在水平方向的运动受到由机器内部产生的扫描信号的控制，其运动规律为：光点从荧光屏的最左端，接着开始第二次扫描，当扫描速度足够快时，我们看到的就是一条水平扫描线。
因为扫描是匀速进行的，所以光点在水平方向上的位移可以反映时间的长短。
3 光点的合成运动。
在待测信号和扫描信号的共同控制之下，光点的运动将是前述两种运动的合成。
只要保证光点在水平方向上的扫描运动与竖直方向上的运动同步，那么光点的运动轨迹就稳定地呈现出待测信号的波形。
实验1.11.1 示波器的使用示波器的使用示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。
它能把电信号变换成看得见的图像，便于人们研究电信号的变化过程。
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、幅度等等。
示波器分模拟式和数字式两种。
模拟示波器的显示装置是电子管，而数字示波器的核心是高速微处理器。
数字示波器功能强，能存储波形，目前正在取代模拟示波器。
但模拟实验所用的GOS-60为模拟示波器。
示波器很重要的一个技术参数是信号带宽信号带宽信号带宽，即测量信号的频带宽度。
GOS-60能测试的波形的最高频率为20MHz 。
相同功能的示波器，带宽越高，价格也越贵。
1. 示波器的基本结构及原理此部分参看实验指导书第3到第5页。
2.2.示波器的面板示波器的面板示波器的操作主要就是调节其面板上的各种按键和旋钮，使屏幕出现清晰稳定的信号波形。
示波器不论什么样的，其面板是有共性的，学习时主要是掌握这些共性的东西，要记住英文名。
图1.1 示波器左下方面板图1.1中，左侧起为：CAL 校准信号、INTEN 辉度调节旋钮、FOCUS 聚焦调节旋钮、TRACE ROCATION 轨迹旋转（当水平轨迹与刻度线不平行时，用螺丝刀调整）、POWER 按键。
示波器一般都自带一个内部的校准信号 “CAL ”输出，该校准信号的幅度、周期是已知并且是固定不变的，一般是频率为1KHz ，峰峰值V P-P 为2V 的方波信号。
用它可以判断示波器自身工作是否正常。
图1.2 示波器右侧上方面板图1.2的左侧HORIZONTAL水平方向区域，调整波形的X轴参数。
常用的为：POSITION水平位置旋钮TIME/DIV扫描时间旋钮：表示显示屏上水平一大格（即1cm）对应的时间间隔×10 MAG按键：按下，信号水平方向放大10倍SWP. V AR.扫描微调校准旋钮：测量信号周期频率时，要顺时针拧到底。
高一物理示波器知识点物理是一门关于自然界规律的科学，而示波器作为物理实验中常见的仪器，我们在高一物理学习中接触并使用了它。
那么，让我们一起来了解一下高一物理示波器的知识点吧。
1. 示波器的基本原理示波器是一种测量电压信号的仪器，可以将电信号转换为图像显示。
它的基本原理是利用电子束在屏幕上留下光点的特性，将电压信号转换为上下移动的光点或者波形显示在屏幕上。
2. 示波器的工作模式示波器可以有多种工作模式，包括:(1) Y-T模式：将输入信号的电压作为垂直轴，时间作为水平轴，可以显示出信号的波形变化。
(2) X-Y模式：将两个输入信号分别作为水平和垂直轴，可以显示出信号之间的相互作用关系。
(3) XY矢量模式：可以将两个信号波形重叠显示。
3. 示波器的主要参数示波器的性能主要通过以下几个参数来描述:(1) 带宽：表示示波器能够测量和显示的最高频率。
(2) 垂直灵敏度：表示示波器对输入电压的最小检测能力。
(3) 水平扫描速率：表示示波器水平轴上的时间单位长度。
4. 示波器的调节和使用技巧在使用示波器时，我们需要进行一些调节和使用技巧:(1) 调节触发：示波器通过触发功能可以稳定显示信号的波形，我们可以调节触发电平、触发源等参数来获取清晰的波形。
(2) 调节增益：示波器可以调节垂直灵敏度来适应不同信号的幅度范围，使波形在屏幕上更加清晰可见。
(3) 使用尖峰探头：为了准确测量高频信号，我们需要使用尖峰探头来避免信号失真。
5. 示波器在实际应用中的作用示波器在实际应用中有广泛的用途，例如:(1) 直流电压测量：示波器可以用来测量直流电压的大小和变化。
(2) 交流电压测量：示波器可以用来测量交流电压的幅值、频率等参数。
(3) 波形分析：示波器可以用来分析波形的特点，例如波形的频率、相位、幅度等。
通过了解高一物理示波器的知识点，我们可以更加深入地理解和应用物理知识。
示波器作为一种重要的测量仪器，可以帮助我们观察和分析各种电信号的波形，进一步加深对电学知识的理解，并且在实际应用中发挥重要作用。
示波器的用途人们经常说，电子工程师们总是幸运的，能有一种观看到内部过程的工具，例如示波器可以看到电路和系统的内部工作情况，其它行业没有能展露这些东西的工具。
尽管示波器已经为用户提供了如此丰富的内容，制造商们仍在努力寻找使仪器更加超值的方法。
毫无疑问，示波器设计师的原动力仍然是老三样，那就是：‚更快‛（指带宽和采样率）、‚更深‛（指采集存储的深度），以及‚更便宜‛。
但让示波器更有用的方式还不止这些，而且发展速度也不亚于带宽、采样率和存储深度。
过去几年来，示波器分析与计算能力的提升没有显露出任何减缓迹象。
但是，增加分析能力只是设计具有强大计算能力示波器的挑战之一。
另一个重要方面是要保证最终用户不会对新的先进功能望而生畏。
如果一个示波器的功能让用户使用起来非常困难，甚至宁肯放弃不用，那么这类功能还是不增加为好。
示波器设计师经常把自己的作品比作汽车，而把可用性问题表述为‚如何‘驱动’一台仪器。
‛虽然示波器在电子工程师工作中有重要的地位，但大多数工程师仍只是把这种仪器看成工具而已，它是完成任务的附属品，而不是工作的目标。
更方便使用既是对这种态度的响应，也是一种鼓励；当你无需考虑技术问题就能完成一次测量时，可以认为这个过程是好的。
此外，在这个有严格计划和预算的领域里，可能很少有时间考虑那些对完成工作似乎不太重要的问题。
小心！这种想法可能很危险（见附文1‚校准示波器的高频振幅精度：比你的想像更困难‛）。
现代示波器似乎使困难的测量变得容易，但测量结果并不像它们表现得那么简单。
如果不清楚这个事实，不去了解仪器及测量技术，就会导致错误或无意义的结果，这些缺乏效力的结果难以得到认可，从而要付出高昂代价做纠正工作。
徒劳的使命要成为一个示波器专家，为你的应用选择最好的设备，并尽可能发挥仪器的优势，付出努力是必不可少的。
有些人甚至称要找到最好的示波器或最有效的使用方法是徒劳的。
首先，在选择和使用示波器时，每个工程师都有自己对‚最好‛和‚最先进‛的定义。
其次，工程师用来选择示波器的数据单和售前文档都越来越多，有些会超过30 页，还带有脚注和小字说明。
第三，现在很多中档示波器和几乎所有高档示波器都是建立在PC 基础上的，通常意味着要以Windows 标准版本为基础。
在这些仪器中，Windows 应用软件决定了你使用示波器众多功能的方法。
示波器的应用程序复杂性至少可与常见的办公软件应用程序相提并论，如微软的 Word 和 Excel()。
大多数办公软件用户只用到软件功能的一小部分。
示波器用户也是这样。
此外，很多示波器用户有一个共同问题，即他们并不是每天都使用仪器。
所以，当他们准备开始使用时，希望快速得到关于仪器或被测设备问题的答案。
换句话说，示波器功能的使用方法应是直观的，尽量遵从用户熟悉的习惯用法。
示波器制造商指出，在选择和有效利用正确仪器方面，最有价值的助手是卖给你或正试图卖给你示波器的现场工程师，至少对高档仪器是这样。
他可以在你购买前，协助你一步步地与竞争设备作对比，提供建议和部件，帮助你有效地使用它。
示波器分销商的代理也可以提供类似的服务。
另外，不要以为你从分销商买了仪器就得不到厂家的支持。
根据不同制造商和购买的示波器型号，厂商都可能会提供支持。
记住，大多数示波器供应商的网站都提供很多有价值的应用说明，包含有效使用公司产品的信息。
表 1和表 2 汇集了四家主要制造商实时采样示波器的主要规格。
从探头开始讨论现代示波器的一个合适起点是探头。
探头是仪器与被测设备接触的地方。
过去，工程师们曾认为数兆赫兹就算是高频了。
现在，探测千兆赫兹（GHz）的信号已经是很普通的事，一些熟悉的串行总线用3Gbps以上的速率传输信号。
示波器厂家建议你的示波器和探头都应该有至少1.8倍于位速率的 -3 dB 带宽。
所以，如果你要在一个原始位速率为 3.125 Gbps 的总线上工作，你的示波器和探头应至少具有 5.625 GHz 的组合带宽。
（一个原始位速率为 3.125 Gbps 的总线通常以 2.5 Gbps 承载信息；数据流中嵌入的 8 b/10 b时钟将信息速率限制在原始位速率的 80%。
）示波器制造商公布的最接近5.625 GHz 的带宽是6GHz。
5.625GHz以上6.67% 的余量可以有助于对探头的带宽衰减做出补偿。
以下几点很重要。
首先，探测这种高速串行总线要使用差分有源探头。
在这种速度下，几乎所有总线都是差分的，信号摆幅很小，原因有几点：与单端电路不同，差分接收器能够抑制共模‚噪声‛，因而可以使用较小的信号摆幅；差分电路的辐射噪声亦较少，电源线路更不易受瞬态负载干扰。
但较小的信号摆幅对无源探头是不利的，它会减少容性负载，通常会造成输入信号的衰减。
其次，不可能用两个示波器输入端观察一个差分信号。
因为这种方法不仅会使示波器上的通道数减半，而且输入端子也不足以与频率很好地匹配，结果是屏幕上会显示根本不存在的波形。
数千兆赫带宽的差分有源探头都非常小巧，它们的复杂度在今后几年还会上升。
制造商并不认为有最好的方法来设计和描述这些设备的特性，但所有制造商都同意一个事实：如果你要获取数千兆赫的信号，将探头连接到被测设备上一定会增加被测信号的负载。
制造商并不认为这个负载一定会对你希望看到的波形造成大的影响。
然而，除非探头设计得非常仔细，否则负载效应不仅会很明显，而且会使糟糕的波形显示得很完美，或正好相反。
例如，探头引入的误差可以使一个好的波形表现为违反眼图遮蔽，或者可以使一个原本违反遮蔽的波形看起来正常。
众所周知，探头会给被测设备增加容性负载。
但是，探头的串接电感对于数千兆赫的响应有重要的影响。
此外，探头的并联电容与串联电感之间的共振也对被测设备负载和探头频率响应与瞬态响应有很大的影响。
探头智能化主要示波器制造商的现代探头系统都有在示波器与探头间双向通信的功能。
现代有源探头的功能不仅是将探头针上的波形经放大或缓冲后送给示波器，示波器也不仅完成向探头提供电源的功能。
例如，LeCroy 的最新型探头（见图1）可以存储动态探头校准数据。
这个数据中不仅包括探头的偏移电压和直流增益，还有高频增益和高频相位（延迟）等特性数据。
LeCroy的产品管理总监Mike Lauterbach 博士认为，所有制造商的超宽带示波器都使用了DSP技术，以修正垂直放大器的高频增益和高频相位特性。
这种修正改善了响应，使之比未经修正的放大器响应更接近于需要的响应（一般是一个四阶Bessel 低通滤波器）。
但就Lauterbach所知，只有LeCroy的WaveLink探头系列现在具有算法修正的探头响应。
当你在几秒内将一支WaveLink探头连接到一台兼容的LeCroy示波器上时，修正功能会上载探头的校准数据，为探头的交流特性对示波器通道的垂直响应（出厂时测定，或者用LeCroy提供的夹具对探头作的最后一次特性描述）做出补偿。
LeCroy 使用了有校准功能的探头，它的11GHz示波器可提供更窄的 -3dB带宽，优于Agilent或Tektronix 的近似型号，在所有10GHz以上的实时示波器中，它具有最精确的高频交流响应和瞬态响应。
LeCroy 还指出了它与至少一个竞争对手的区别，那就是目前它不是用DSP扩展示波器的带宽。
也许你没有注意过，现代宽带示波器都没有对应于10% ~ 90% 上升时间的频率响应，原有的公式是 TR="0".35/BW，其中TR=10% ~ 90%上升时间，BW=-3dB带宽。
而从下式无法确定示波器与探头的组合上升时间：首先，你必须仔细查看数据表的说明，以确定每个上升时间规格是否适用于信号输入步长幅度从 10% ~ 90%（或 20% ~ 80%）的时间。
有时制造商会列出两个上升时间。
有些总线物理层标准只用了 20% ~ 80% 的值，此时用 10% ~ 90% 的值只会造成混乱。
除了‚哪个上升时间‛问题以外，老公式也不适用于新示波器和探头，因为新设备的高频滚降特性与模拟示波器不同，而这是旧规则成立的基础。
如要了解更多有关深存储器的内容，以及在长长的波形记录中寻找异常的方法，请见附文2‚采样存储：深奥的主题‛。
余辉模式余辉保留模式并不完全像很多人想象的那样工作（图2）。
为避免混淆，下面作一个简单的说明，并且适用于所有品牌的示波器。
注意余辉模式通常能够实时捕捉到高于示波器频率的正确波形（因为有限的实时采样率）。
很多示波器用户错误地认为，捕捉这类波形需要用随机等效时间采样，但使用这种模式要小心，以避免难以觉察的错误（参考文献 1）。
在使用余辉模式时，针对希望捕捉的波形，触发器在时间上就波形而言必须是稳定的。
你可以采用触发波形特性或用其它触发源。
每一次触发时，示波器都会获取波形采样，并将与触发时间相关的点显示在屏幕上。
不过它并不在各点之间划线。
默认情况下，有些示波器会增加正弦 x/x 插入点，也有一些示波器什么也不加。
示波器只是将点放在屏幕上，或更准确地说，是把点放在显示处理IC 的一个数组里，由它在屏幕上画出点。
但示波器并不将这些点连成线，也不试图重新建立输入信号的形状，因为这种尝试可能违反Nyquist 准则。
于是示波器一次次地触发。
一般来说，它会触发数百甚至数千次。
每次触发时，它都会获取样品，将点放在屏幕上，但它决不会试图去‚画线‛。
示波器只是简单地显示与触发时间相关的采样内容。
如果触发器和输入波形是稳定的，则一组点会紧密排列成一根与信号近似的线形，非常像一个波形。
如果由于垂直噪声或时序抖动问题，触发时间或波形是不稳定的，则余辉显示会将一组点显示成云雾一般。
如果信号形状只是偶尔显示得较大，间歇性离开正轨，那么大部分点形成正常信号形状，而只有少量点组成不正常的形状。
慢速刷新示波器制造商对他们仪器屏幕的快速刷新速率以及控制设臵中的修改很感兴趣。
有些公司把这些属性看成是‚模拟示波器的感觉‛。
这些要求对示波器的使用方法也同样重要，但是，如果仔细考虑一下这些要求，很容易会想到它们也许并没有这么夸张。
几乎所有数字示波器的屏幕刷新速率都只有每秒30次或60次，但很多时候每秒要显示数千个波形。
它们的实现方法是在刷新间隔中将多次的变化在屏幕映像上综合，然后在下次刷新时显示总的效果。
示波器工作的这种方法原理上类似于示波器要水平显示 1024个像素、百万点深度的记录，而无需你在长长的记录中进行无止境地滚动搜索。
但是，你也可以选择变化到该模式。
将100万个采样压缩到 1000 个像素列（每个像素列代表 1000 个采样）中的最简单方法是在每 1000 个采样组中寻找最小和最大的信号值，并点亮列中所有的像素，从对应最小值的栏直到对应最大值的栏。
这种方法会产生一种‚胖‛的迹线，它们的发光在宽度上是恒定的。
