示波器的使用原理

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像，便于人们研究各种电现象的变化过程。

示波器的使用方法：

示波器，“人”如其名，就是显示波形的机器，它还被誉为“电子工程师的眼睛”。它的核心功能就是为了把被测信号的实际波形显示在屏幕上，以供工程师查找定位问题或评估系统性能等等。它的发展同样经历了模拟和数字两个时代

数字示波器，更准确的名称是数字存储示波器，即DSO（Digital

Storage Oscilloscope）。这个“存储”不是指它可以把波形存储到U盘等介质上，而是针对于模拟示波器的即时显示特性而言的。模拟示波器靠的是阴极射线管（CRT，即俗称的电子枪）发射出电子束，而这束电子在根据被测信号所形成的磁场下发生偏转，从而在荧屏上反映出被测信号的波形，这个过程是即时地，中间没有任何的存储过程的。而数字示波器的原理却是这样的：首先示波器利用前端ADC对被测信号进行快速的采样，这个采样速度通常都可以达到每秒几百M到几G次，是相当快的；而示波器的后端显示部件是液晶屏，液晶屏的刷新速率一般只有几十到一百多Hz；如此，前端采样的数据就不可能实时的反应到屏幕上，于是就诞生了存储这个环节：示波器把前端采样来的数据暂时保存在内部的存储器中，而显示刷新的时候再来这个存储器中读取数据，用这级存储环节解决前端采样和后端显示之间的速度差异。

很多人在第一次见到示波器的时候，可能会被他面板上众多的按钮唬住，再加上示波器一般身价都比较高，所以对使用它就产生了一种畏惧情绪。这是不必要的，因为示波器虽然看起来很复杂，但实际上要使用它的核心功能——显示波形，并不复杂，只要三四个步骤就能搞定了，而现在示波器的复杂都是因为附加了很多辅助功能造成的，这些辅助功能自然都有它们的价值，熟练灵活的应用它们可以起到事半功倍的效果。作为初学者，我们先不管这些，我们只把它最核心的、最基本的功能应用起来即可。

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。

⽰波器原理及使⽤

附录1 ⽰波器原理及使⽤

⼀、⽰波器的基本结构

⽰波器的种类很多，但它们都包含下列基本组成部分，如附图1—1所⽰。

附图1—1⽰波器的基本结构框图1．主机

主机包括⽰波管及其所需的各种直流供电电路，在⾯板上的控制旋钮有辉度、聚焦、⽔平移位和垂直移位等。2．垂直通道

垂直通道主要⽤来控制电⼦束按被测信号的幅值⼤⼩在垂直⽅向上的偏移。

它包括Y轴衰减器、Y轴放⼤器和配⽤的⾼频探头。通常⽰波管的偏转灵敏度⽐较低，因此在⼀般情况下，被测信号往往需要通过Y轴放⼤器放⼤后加到垂直偏转板上，才能在屏幕上显⽰出⼀定幅度的波形。Y轴放⼤器的作⽤提⾼了⽰波管Y轴偏转灵敏度。为了保证Y 轴放⼤器不失真，加到Y轴放⼤器的信号不宜太⼤，但是实际的被测信号幅度往往在很⼤范围内变化，此Y轴放⼤器前还必须加⼀个Y轴衰减器，以适应观察不同幅度的被测信号。⽰波器⾯板上设有“Y轴衰减器”(通常称“Y轴灵敏度选择”开关)和“Y轴增益微调”旋钮，分别调节Y轴衰减器的衰减量和Y轴放⼤器的增益。

对Y轴放⼤器的要求是：增益⼤，频响好，输⼊阻抗⾼。

为了避免杂散信号的⼲扰，被测信号⼀般都通过同轴电缆或带有探头的同轴电缆加到⽰波器Y轴输⼊端。但必须注意，被测信号通过探头将幅值衰减(或不衰减)，其衰减笔为10：1(或1：1)。3．⽔平通道

⽔平通道主要是控制电⼦束按时间值在⽔平⽅向上偏移。

主要由扫描发⽣器、⽔平放⼤器和触发电路组成。(1)扫描发⽣器：扫描发⽣器⼜叫锯齿波发⽣器，⽤来产⽣频率调节范围宽的锯齿波，作为x 轴偏转板的扫描电压。锯齿波的频率(或周期)调节是由“扫描速率选择”开关和“扫速微调”旋钮控制的。使⽤时，调节“扫速选择”开关和“扫速微调’’旋钮，使其扫描周期为被测信号周期的整数倍，保证屏幕上显⽰稳定的波形。(2)⽔平放⼤器：其作⽤与垂直放⼤器⼀样，将扫描发⽣器产⽣的锯齿波放⼤到X 轴偏转板所需的数值。

(3)触发电路：⽤于产⽣触发信号以实现触发扫描的电路。为了扩展⽰波器应⽤范围，⼀般⽰波器上都设有触发源控制开关，触发电平与极性控制旋钮和触发⽅式选择开关等。⼆、⽰波器的⼆踪显⽰1．⼆踪显⽰原理

示波器

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像，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（这是传统的模拟示波器的工作原理）。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。

简介

示波器是一种用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器，由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外，还可以测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。

电压的测量

利用示波器所做的任何测量，都是归结为对电压的测量。示波器可以测量各种波形的电压幅度，既可以测量直流电压和正弦电压，又可以测量脉冲或非正弦电压的幅度。更有用的是它可以测量一个脉冲电压波形各部分的电压幅值，如上冲量或顶部下降量等。这是其他任何电压测量仪器都不能比拟的。

1．直接测量法

所谓直接测量法，就是直接从屏幕上量出被测电压波形的高度，然后换算成电压值。定量测试电压时，一般把Y轴灵敏度开关的微调旋钮转至“校准”位置上，这样，就可以从“V/div”的指示值和被测信号占取的纵轴坐标值直接计算被测电压值。所以，直接测量法又称为标尺法。

（1）交流电压的测量

将Y轴输入耦合开关置于“AC”位置，显示出输入波形的交流成分。如交流信号的频率很低时，则应将Y轴输入耦合开关置于“DC”位置。

将被测波形移至示波管屏幕的中心位置，用“V/div”开关将被测波形控制在屏幕有效工作面积的范围内，按坐标刻度片的分度读取整个波形所占Y轴方向的度数H，则被测电压的峰-峰值VP-P可等于“V/div”开关指示值与H的乘积。如果使用探头测量时，应把探头的衰减量计算在内，即把上述计算数值乘10。