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示波器的那些功能介绍示波器是一种广泛应用于电子、通信、计算机、医疗等领域的仪器，在信号测量和分析中起到关键的作用。
示波器能够帮助工程师观察和分析电子信号的特性，并确保电路和系统的正常运行。
下面是对示波器常用功能的介绍。
1.波形显示：示波器最基本的功能是显示电子信号的波形。
它能够以高速采样率将信号转换为连续的波形，并在屏幕上以图形形式呈现。
通过观察波形的形状、幅度、周期和频率，工程师可以判断信号的特性并进行分析。
2.自动测量：示波器具备多种自动测量功能，如周期、频率、峰峰值、平均值、最大值、最小值等。
用户只需简单设置，示波器会自动对信号进行测量，提供相关的数值结果。
这些功能可以提高测量的准确度和效率。
3.存储和回放：示波器通常具备存储和回放功能，能够将采集到的波形数据保存在内部或外部存储器中，并在需要时进行回放。
这对于分析和比较不同波形非常有用，也能够帮助工程师捕捉到瞬态信号或快速变化的信号。
4.触发功能：示波器的触发功能能够帮助用户选择合适的触发条件，使得示波器能够准确地显示波形的起始点。
常见的触发条件包括上升沿、下降沿、脉冲宽度等。
通过触发功能，用户可以稳定地显示和分析波形。
5.外部触发：示波器支持通过外部信号触发，即外部触发。
通过将外部信号连接到触发输入端口，当触发信号满足设置的条件时，示波器就会自动进行触发，并显示相应的波形。
外部触发功能可以应用于需要根据其他设备或信号的特性进行触发的场景。
6.数字滤波：示波器通常具备数字滤波功能，能够对信号进行滤波处理。
滤波器可以去除噪声、干扰以及非基础波形成分，使得波形更加清晰和准确。
数字滤波功能可以通过示波器的菜单或按键进行设置和调整。
7.数学运算：示波器通常具备多种数学运算功能，如加法、减法、乘法、除法、FFT（快速傅里叶变换）等。
通过对波形进行数学运算，工程师可以得到更丰富的信息，如频谱成分、功率谱、谐波等。
8.自动测量统计：示波器还能够对多个波形进行自动测量统计。
示波器的应用及使用方法示波器是一种测量仪器，用于显示电信号的波形，通过对电压和时间的测量，可以帮助工程师分析和调试电路。
示波器是电子工程师和电子爱好者的必备工具之一，它在电子领域的应用非常广泛。
一、示波器的应用领域1. 电子设备维修与调试：示波器可以用于检测和分析各种电子设备中的电信号，例如电视机、手机、电脑、音响等。
通过观察信号的波形特征，可以判断故障的原因并进行修复。
2. 电路设计与测试：在电路设计过程中，示波器可以帮助工程师验证设计的正确性，检测信号的失真、干扰等问题，优化电路性能。
同时，示波器还可以用于测试电路的频率响应、阻抗匹配等特性。
3. 通信系统分析：示波器可以用于测试和分析通信系统中的各种信号，例如音频信号、视频信号、射频信号等。
通过对信号的波形、频谱等特征进行观察和分析，可以判断系统的性能和工作状态。
4. 电力系统监测：在电力行业中，示波器可以用于监测和分析电力系统中的电压、电流信号，检测电力质量问题，例如电压波形畸变、电流峰值变动等。
通过对信号的分析，可以判断电力系统的工作状态和稳定性。
5. 教学与科研：示波器是电子教学和科研的重要工具之一，它可以帮助学生理解和掌握电子学原理，进行实验和研究。
二、示波器的基本原理示波器的工作原理是利用垂直和水平的电子束在示波管上形成一个波形图案。
垂直方向上的电子束受到输入电压的控制，水平方向上的电子束由水平扫描器控制。
通过控制电子束的位置和强度，可以在示波管上显示出输入信号的波形。
示波器的主要组成部分包括：1. 垂直放大器：用于将输入信号放大到适当的幅度，通常具有多档可调的放大倍数，以适应不同信号的测量。
2. 水平扫描器：用于控制水平方向上的电子束移动速度和位置，以控制波形显示的时间基准，例如秒/格。
3. 示波管：用于显示波形图案的区域，根据显示方式的不同，可以分为阴极射线示波管（CRT）和液晶显示器（LCD）等。
4. 触发电路：用于控制示波器在输入信号达到特定条件后进行显示，以确保波形的稳定性和可观性。
示波器使用基础知识示波器（Oscilloscope）是一种用于观测和测量电信号波形的仪器，是电子实验室和工程师常用的工具之一、它能够显示电压随时间变化的波形图，并可以用于分析信号的频率、幅度、相位等特性。
本文将介绍示波器的基础知识，包括工作原理、种类、操作方法等内容。
一、示波器的工作原理示波器的工作原理基于信号的采样和显示。
当被测信号通过示波器的输入通道时，示波器会对信号进行采样，并将采样结果通过电子束扫描的方式显示在屏幕上，形成波形图。
示波器的核心部件是电子束管，它是一种真空管，内部包含有阴极、聚焦剂、水平和垂直偏转板等。
当示波器接收到信号后，会对电子束施加水平和垂直的偏转电压，使电子束在屏幕上形成波形图。
二、示波器的种类示波器根据使用范围、性能特点等因素可以分为不同的种类。
常见的示波器包括：1.模拟示波器：采用电子束管显示波形图，具有较高的输入动态范围和带宽，适用于高频、高速的信号测量。
2.数字示波器：采用数字方式对信号进行采样和处理，并通过液晶显示屏显示波形图。
数字示波器可以对波形进行数学运算、存储、触发等操作，适用于对信号进行更复杂的分析和处理。
3.存储示波器：能够将波形数据存储在内部存储器中，并可以通过接口输出到计算机进行进一步分析和处理。
4.扫描示波器：通过扫描方式显示多个信号的波形图，适用于多通道信号的观测和比较。
三、示波器的操作方法1.连接电源和信号源：示波器通常需要连接外部电源，并通过输入通道接收被测信号。
在连接信号源时，需要注意信号源的适配性和匹配阻抗。
2.调节水平和垂直控制：示波器的水平和垂直控制可以调节波形图的位置和大小。
水平控制可以调整波形图的水平偏移和触发位置，垂直控制可以调整波形图的幅度和灵敏度。
3.设置触发模式：示波器可以设置触发模式以稳定地显示波形图。
触发模式可以根据信号的上升沿、下降沿、脉冲宽度等进行设置。
4.进行波形显示和分析：根据需要可以选择采样率和时间基准进行波形显示。
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。
示波器的射频测量和分析技巧射频测量和分析技术是现代通信、无线电和电子领域中的关键技术之一。
示波器作为一种重要的测量仪器，被广泛用于射频电路的测试和分析。
本文将介绍示波器在射频测量和分析中的常用技巧和方法，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、示波器的基本原理简介示波器是一种用于测量电信号波形的仪器。
它通过将待测信号连接到水平和垂直偏转系统，可以显示出信号的波形和特征。
示波器主要由示波管、扫描电路、触发电路和垂直放大器等组成。
二、射频信号的测量技巧1. 垂直放大器的设置在射频测量中，正确设置垂直放大器是非常关键的。
首先，选择适当的垂直增益，使得待测信号能够充分展示在示波器的屏幕上；其次，根据信号的幅度范围选择合适的垂直灵敏度，确保信号能够在示波器的垂直方向上合理分布。
2. 水平扫描的设置对于射频信号的测量，正确设置水平扫描参数也非常重要。
首先，通过调整扫描速率和时间基准，使得待测信号的周期和特征能够在示波器屏幕上得以清晰显示；其次，选择合适的水平灵敏度，确保信号能够在示波器的水平方向上合理分布。
3. 触发电路的应用射频信号的触发对于测量和分析来说是至关重要的。
通过调整触发电路的阈值和触发方式，可以实现对特定信号的检测和显示。
在射频测量中，通常选择边沿触发方式，并根据信号波形的特点调整触发电平和触发延迟，以确保触发的准确性和稳定性。
三、射频信号的分析技巧1. 频率测量示波器可以通过测量信号的周期或脉宽，计算出信号的频率。
在射频测量中，通常选择自动或单次测量模式，并利用示波器上的软件工具实现频率的测量和分析。
2. 波形分析示波器通过显示信号的波形和特征，可以对射频信号进行进一步的分析。
通过观察波形的振幅、频率、相位和时序等参数，可以判断信号的稳定性、失真情况和干扰程度，从而指导后续的电路设计和优化。
3. 频谱分析频谱分析是射频信号分析中常用的方法之一。
示波器可以通过傅里叶变换将时域信号转换为频域信号，并显示出信号的频谱分布。
示波器使用说明范文一、示波器简介示波器是一种测量电信号波形特征的仪器，可以显示电压信号随时间的变化。
它主要由显示屏、控制按钮、信号输入端口等组成。
示波器广泛应用于电子电路设计、故障排除、无线通信、研究实验室、医学诊断等领域。
二、示波器的使用步骤1.连接电源：将示波器连接到电源，并按下电源按钮打开示波器。
2.连接信号源：将待测电路的信号源连接到示波器的信号输入端口。
根据具体的实验需求，选择合适的探头连接方式。
3.设置触发模式：在示波器的控制面板中，选择合适的触发模式以确保正常触发波形。
4.设置水平和垂直定标：根据待测信号的特征，设置水平和垂直定标，使波形能够在屏幕上正确显示。
5.调整时间/电压基准：通过微调按钮或旋钮，使波形水平和垂直居中，并调整时间/电压基准，以使波形适合屏幕的显示范围。
6.设置波形增益和偏移：调整示波器的波形增益和偏移量，以使波形在屏幕上完整显示，并能观察到细节变化。
7.打开示波器图像存储功能：如有需要，打开示波器的图像存储功能，以便在后续分析和比较中使用。
8.调整触发电平：根据待测信号的特征，调整触发电平，以确保波形在屏幕上稳定显示。
9.观察波形：通过示波器的显示屏观察待测信号的波形特征，并根据需要进行测量及分析。
10.关闭示波器：实验结束后，按下示波器的电源按钮关闭示波器，并断开电源连接。
三、示波器的常用功能1.自动测量功能：示波器可以自动测量波形的频率、周期、占空比、峰峰值、均值等各种参数，方便用户快速获取需要的数据。
2.存储和回放功能：示波器可以将测量的波形数据存储在内部或外部存储器中，并可以随时回放和分析保存的波形。
3.自动调整功能：示波器可以根据信号的特性自动调整垂直和水平定标，使波形完整显示在屏幕上。
4.触发功能：示波器可以设置触发电平，以便在波形达到设定条件时进行稳定地触发和显示。
5.光标测量功能：示波器可以通过设置光标在波形上的位置，测量特定点的电压值、时间值和相位差等参数。
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。
简述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，用于检测和显示电信号的波形。
它在电子工程、通信、医学等领域中发挥着重要作用。
本文将简要介绍示波器的工作原理和使用方法。
一、工作原理示波器通过接收和处理电信号，并将其转换为可视化的波形图形。
它主要由以下几个部分组成：1. 输入电路：示波器的输入电路用于接收被测信号，常见的输入方式有电压探头、电流探头等。
输入电路通常具有不同的带宽范围和灵敏度，可以适应不同频率和振幅的信号。
2. 触发电路：触发电路确定了示波器何时开始采集和显示波形。
触发通常基于信号的特定条件，如信号达到或超过某个阈值等。
触发电路的设置对于正确显示信号的波形非常重要。
3. 垂直放大器：垂直放大器用于放大输入信号的电压。
示波器通常具有多个垂直放大器，允许对不同幅度的信号进行测量和显示。
垂直放大器通常具有可调的放大倍数和直流耦合/交流耦合模式。
4. 水平放大器和扫描发生器：水平放大器和扫描发生器控制示波器屏幕上波形的时间轴。
水平放大器决定了横向显示的时间范围，而扫描发生器则控制屏幕上波形的扫描速率。
5. 显示屏：示波器的显示屏用于显示波形。
现代示波器通常采用液晶显示屏，具有高分辨率和清晰度。
二、使用方法使用示波器需要以下几个步骤：1. 连接信号：使用正确的电压探头或电流探头将被测信号连接到示波器的输入端口。
确保连接正确，并选择合适的探头放大倍数。
2. 设置触发条件：根据被测信号的特点，设置合适的触发条件。
可以选择边沿触发或脉冲触发，设置触发电平等。
3. 调整垂直和水平放大器：根据被测信号的振幅和频率调整垂直和水平放大器。
确保波形在显示屏上具有适当的大小和清晰度。
4. 调整扫描速率：根据被测信号的周期和需要显示的波形数量，调整扫描速率。
较高的扫描速率可以显示更多的细节，但可能导致波形在屏幕上移动得很快，不易观察。
5. 观察和分析波形：开始采集和显示波形后，观察并分析波形特征。
可以测量波形的振幅、频率、周期等参数，并进行进一步的信号分析。
示波器的使用及应用示波器是一种用于测量电信号的仪器，可以显示电信号的振幅、频率、相位等特性。
它广泛应用于电子工程、通信、医疗、科研等领域，是工程师和科学家必备的仪器。
首先，示波器的基本结构包括控制面板、显示器和测量通道。
控制面板上有触发模式、时间和电压控制等操作按钮，显示器用于显示电信号的波形，测量通道用于输入信号并测量它的特性。
示波器的工作原理是通过垂直和水平的扫描来显示电信号的波形。
在垂直方向上，示波器通过放大电信号的振幅来改变垂直的位置，通过改变垂直的增益来改变波形的高度。
在水平方向上，示波器通过改变扫描速度来显示波形的时间轴。
示波器的使用非常简单，只需将待测信号通过探头连接到示波器的输入端口，并调节示波器的控制面板以正确显示波形。
例如，可以通过控制面板上的触发模式按钮选择内部或外部触发，通过调整时间和电压控制按钮以改变波形的显示范围。
示波器在实际应用中有许多用途。
首先，它可以用于测量电信号的振幅。
通过调整示波器的增益控制按钮，可以放大或缩小波形的幅度，从而获取电信号的准确幅度信息。
这在电路调试和故障排除时非常有用。
其次，示波器可以用于测量电信号的频率和相位。
通过调整示波器的时间控制按钮，可以改变波形的水平位置和宽度，从而获取电信号的频率和相位信息。
这对于调整电路中的时钟信号和频率响应非常重要。
此外，示波器还可以用于观察信号的波形特性。
例如，在音频放大器设计中，可以使用示波器来观察输出信号的畸变、噪声和频率响应。
在无线通信中，示波器可以用于观察射频信号的调制方式和解调方式。
除了以上应用，示波器还可以用于数据记录和分析。
许多示波器具有内置的数据存储功能，可以记录长时间的信号波形。
通过示波器软件，可以对存储的数据进行分析和处理，从而获取更多的电信号特性。
总之，示波器是一种非常重要的测量仪器，广泛应用于工程和科学领域。
它可以用于测量电信号的振幅、频率、相位等特性，并观察信号的波形特性。
示波器的使用非常简单，只需连接信号并调整控制面板即可。
示波器的种类和功能介绍示波器是一种用于测量和显示电信号波形的仪器。
它在电子工程、通信、医疗等领域被广泛应用。
本文将介绍示波器的种类和功能。
一、示波器的种类1. 示波管示波器（CRT Oscilloscope）示波管示波器是最早出现的示波器类型。
它使用电子束在荧光荧屏上画出电信号波形。
虽然示波管示波器在一些低频和高电压应用中仍然有用，但由于体积庞大、耗电量大及显示分辨率局限等问题，已逐渐被其他类型的示波器所取代。
2. 数字示波器（Digital Oscilloscope）数字示波器是目前最常用的示波器类型。
它使用模数转换器将模拟信号转换成数字信号，然后通过数码显示屏显示波形。
数字示波器具有抗干扰能力强、波形存储方便以及自动测量等优点，可以满足大多数波形分析需求。
3. 存储示波器（Storage Oscilloscope）存储示波器是一种特殊的数字示波器，具有存储波形的功能。
它能够将输入信号的波形持续地存储在内存中，并通过数码显示屏进行回放。
存储示波器广泛应用于对电信号瞬态过程的观察和分析。
4. 模拟示波器（Analog Oscilloscope）模拟示波器是指使用电子管、晶体管等模拟电子元件工作的示波器。
与数字示波器相比，模拟示波器具有响应速度快、波形显示更真实等特点。
但模拟示波器的分辨率和存储能力较低，逐渐被数字示波器所替代。
二、示波器的功能1. 波形显示示波器最基本的功能是显示电信号的波形。
通过示波器，我们能够直观地观察到信号的振幅、频率、相位等特性。
波形显示不仅方便我们了解信号的基本特征，还有助于故障诊断和故障分析。
2. 参数测量示波器可以对电信号进行各种参数的测量，如峰值、峰峰值、平均值、频率、周期等。
通过示波器的自动测量功能，我们可以快速准确地获取这些参数，为信号分析提供便利。
3. 多通道观测数字示波器通常具有多通道输入功能，可以同时显示多个信号波形。
通过多通道观测，我们可以对不同信号之间的时序关系进行观察和分析，从而更全面地了解电路或系统的工作状态。
示波器的工作方式和应用场景示波器是一种用于显示电压信号波形的仪器，广泛应用于电子、通信、自动控制等领域。
它通过将电压信号转换为可视化的波形图形，帮助工程师进行信号分析、故障排除和系统调试等工作。
本文将介绍示波器的工作方式以及其在不同领域的应用场景。
一、示波器的工作方式示波器是基于示波管原理工作的。
示波管内部有一个附加的电子枪，可以发射出电子束。
电子束通过偏转电极偏转后，打到荧光屏上，形成亮度不同的点。
当输入的电压信号作用在示波器的垂直偏转板上时，示波器可以将该电压信号转化为竖直方向的电子束偏转，从而在荧光屏上形成对应的波形图像。
示波器对信号的采样和显示是通过两个主要组成部分来实现的：时基系统和垂直放大系统。
时基系统控制示波器采样的时间间隔，决定了波形图的水平方向。
垂直放大系统则决定了波形图的垂直方向的幅度值。
示波器有多种类型，例如模拟示波器和数字示波器。
模拟示波器通过模拟电路来处理信号，显示波形图像。
而数字示波器则将信号转换为数字信号，通过数字信号处理和显示来展示波形图像。
不同类型的示波器在工作方式上有所差异，但都能将电压信号转化为可视化的波形图。
二、示波器的应用场景1. 电子维修和故障排除示波器在电子维修和故障排除中起到关键作用。
维修人员可以通过示波器观察到电路中的波形图像，从而判断电路中是否存在异常。
通过对波形进行分析，可以快速定位故障位置，提高维修效率。
示波器还可以用于测试电子元件的性能和参数，确保其正常工作。
2. 通信系统在通信系统的设计和维护中，示波器是不可或缺的工具。
通过示波器可以观察到信号在传输过程中是否存在失真、幅度变化等问题。
通信系统中的调制解调器、滤波器、放大器等电路元件的设计和测试都离不开示波器。
3. 自动控制系统示波器在自动控制系统中广泛应用，用于监测和调试系统中的传感器、执行器等元件。
通过观察波形图像，可以了解到控制信号是否正常工作，发现系统中的问题并进行相应的调整。
4. 无线电频率控制示波器在无线电频率控制中的应用越来越广泛。
目录摘要 (2)1示波器发展及简介 (2)1.1示波器的发展 (2)1.2模拟示波器 (2)1.3数字示波器 (3)2数字示波器的原理 (3)2.1数字示波器的整体结构图 (3)2.2基本原理 (4)2.3系统控制部分 (4)2.4取样存储部分 (4)2.5读出显示部分 (5)3数字示波器的技术参数 (5)3.1最高数字化采样率 (5)2.2带宽 (6)3.3波形捕捉率 (6)3.4分辨力 (7)3.5扫描时间因数t/div (7)4数字示波器使用时的注意事项 (7)4.1区分模拟带宽和数字实时带宽 (7)4.2有关采样速率 (8)参考文献 (8)数字示波器原理及应用摘要示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。
它不仅会在电子类专业平时的实验中会经常用到，在我们以后的工作生活中也会经常的用到示波器这种仪器。
本文主要是结合平时做实验以及从别的方面了解到示波器的基础上，介绍示波器的发展、构造及原理,并阐述了示波器在学习、工作中的应用及其维修方面的一些常识。
关键词：数字示波器；发展；原理；应用；1示波器发展及简介1.1示波器的发展示波器是一种用途之分广泛的电子测量仪器，它自1933年诞生至今已经有60多年的历史。
第一台示波器十分简单,由一支示波管一个电源和一个简单的扫描电路组成,只能用于观察信号。
第二次世界大战前后,随着无线电通讯和雷达技术发展,对示波器提出迫切要求,促使示波器在电路结构技术指标等方面有了很大改进,这时的示波器能对信号进行定量的测量。
随着微型计算机和仪器通用接口的出现,将示波器的自动化发展推到了崭新的水平。
微型计算机引人到了示波器,给传统的示波器带来了巨大的冲击和影响,使示波器在设计、性能、功能、使用、操作以及故障诊断等方面都产了巨大的变化。
示波器在内部电路结构上也随着半导体制造工艺以及各种大规模和专用的集成电路的影响由晶体管发展到集成电路,电路形式上由模拟电路发展到数字电路,功能上已从时域分析发展到数据域分析和频域分析。
目前示波器已经由通用示波器发展到取样示波器、记忆示波器、数字存储示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列,几百个品种,现在市场上性能较好的示波器应属数字存储示波器。
但总结以上示波器的分类也可以概括性的分为模拟示波器和数字示波器1.2模拟示波器模拟示波器（也叫通用示波器）采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。
屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。
它是最早发展起来的示波器,应用也最广泛,能够定性定量的观测信号和分析信号,所以凡涉及到电子技术的地方均离不开它。
它又可以分为中低档示波器,高档示波器。
中低档示波器：一般指带宽为looMH:以下,最高输人灵敏度为ZmV/div~10mV/div之间的示波器。
这种示波器需求量较大,大概占示波器总销售量的50%以上,目前该类示波器的集成度已达到80%以上。
高档示波器：一般带宽为10oMHz以上的示波器称为高档示波器,也叫宽带示波器。
一般多数公司把带宽仅做到300MH:左右,而美国TEK公司早在1971年就试制出带宽为sooMH:示波器(TEK7904),1971年又试制出l000MHz带宽的示波器(TEK7104),它采用一种被称作“微通道板”的示波管,采用了砷化稼,磷化钾为材料特征频率fr达到10GHz的线性集成电路。
这种带有微通道板的示波器克服了一般示波器在慢扫的情况下,由于磷化物材料的短余辉特性会引起图形发生闪烁,而快捷的单次信号将过快闪过屏幕而难于对波形进行分析的缺点。
但是由于其价格太高,技术复杂,市场不是很大。
由于模拟示波器(通用示波器),只能用于观察和分析重复的周期信号,对于慢速,单次或偶尔重复的高速信号是难以分析。
如果用照像的方法,摄取单次信号,使用起来也很不方便,所以现在大多地方都在用数字示波器。
1.3数字示波器数字示波器也叫数字式存储示波器或数字式采样示波器，此种示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。
数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。
还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。
数字存储示波器是利用A/D转换把被测模拟信号变为数字信号,然后存人随机存储的RAM 中,需要显示时,将RAM中存储的内容调出,通过相应的D/A数模转换器再恢复为模拟信号显示在示波管的CRT上①。
数字存储示波器不仅可以观测周期性重复信号,而且也能够观测非周期的单次的或随机的信号。
这是因为数字存储示波器采用的是实时取样,即每隔一个时钟周期取样一次,所以可以观测单次信号,而模拟示波器只能满意的观测周期性重复信号,对变化很快的非重复信号,则无法记录。
与模拟示波器相比较数字存储示波器有自己独有的特点。
由于数字示波器的种种优点以及非常强的实用性能，所以在这里我们主要介绍数字示波器。
2数字示波器的原理2.1数字示波器的整体结构图②2.2基本原理数字存储示波器,它是用A/D变换器把模拟信号转换成数字信号,然后存在半导体存储器RAM中,需要时将RAM中存储内容调出,通过相应的D/A变换器,再恢复成模拟量显示在示波管屏幕上。
在这种示波器中信号处理功能和信号显示功能是分开的。
它的性能完全取决于进行信号处理的A/D、D/A变换器和半导体存储的性能。
数字存储示波器中,把输人的被侧模拟信号先送至A/D变换器进行取样、量化和编码,成为数字“1”、“0”码,存储到RAM中,这个过程称为存储器的“写过程”,然后再将这些“o”、“1’’码从RAM中依次取出,顺序排列起来,经D/A转换使其包络重现输人模拟信号,这就是“读过程”。
在数字存储示波器中,采用实时取样方式,既可观测单次信号,也可以观察到重复信号;采用顺序取样或随机取样方式的只能观侧到重复信号③。
2.3系统控制部分系统控制部分由键盘、只读存储器(ROM)、CPU及UO接口等组成。
在ROM内写有仪器的管理程序,在管理程序的控制下,对键盘进行扫描产生扫描码,接受使用者的操作,以便设定输人灵敏度、扫描速度、读写速度等参数和各种测试功能。
2.4取样存储部分取样存储部分主要由输人通道、取样保持电路、取样脉冲形成电路、A/D转换器、信号数据存储器等组成。
取样保持电路在取样脉冲的控制下,对被测信号进行取样,经A/D转换器变换成数字信号,然后存人信号数据存储器中。
取样脉冲的形成受触发信号的控制,同时也受CPU 控制。
取样和存储过程如下图所示。
取样与存储过程示意图2.5读出显示部分读出显示部分由显示缓冲存储器、DIA转换器、扫描发生器、X放大器、Y放大器和示波管电路组成。
它在接到读命令后,先将存储在显示缓冲存储器中的数字信号送D/A转换器,将其重新恢复成模拟信号,经放大后送示波管,同时扫描发生器产生的扫描阶梯波电压把被测信号在水平方向展开,从而将信号波形显示在屏幕上。
读出和显示过程如下图所示读取与显示过程示意图3数字示波器的技术参数3.1最高数字化采样率数字化采样率是单位时间内对模拟输人信号的取样次数。
即,单位时间内对模拟输人信号的取样次数。
即单位时间内能够进行多少次取样变换,它主要取决于A/D变换器的转换速率,当数字存储波器采用不同的A/D变换计数时,其最高数字化速率亦不同。
数字化取样速率常以每秒的取样点MS/s(sample/seeond)来表示,在实际应用中,数字化采样率根据被测信号所设定的扫描时间(t/div)来选择。
采样速率的大小与捕获信号的能力有直接关系,一般情况下,至少需要10个点,才能精略的描绘正弦波的一个周期,但是如果采用正弦插人(SinX/X)法再现波形,每个周期至少需要3~4个点,所以说数字化采样速率和实时带宽有关。
换句话说实时带宽与最高数字化采样率,以及其所采用的显示方式有关。
采样率（MS/s）10201004001000采用矢量显示时的带宽（MHz）121040100采用正弦内插显示时的带宽（MHz） 2.5525100250采样率与带宽的关系表④2.2带宽数字示波器的带宽条件,取决于采集方式:重复采集与单次采集。
重复采集采用的是等效时间取样技术(包括顺序取样)用于测量快速的重复信号。
存储的波形是输人信号波形的多次重复取样的合成,这时示波器的带宽称为模拟带宽或叫等效存储带宽,它与模拟示波器的带宽的概念是一个样的,是指构成示波器愉人通道的电路的带宽特性,表示数字示波器可以不加失真的接收的最高频率。
单次采集采用的是实时取样技术来测量信号,这时不管信号是重复或是单次出现,示波器只做一次采集,并以实时的方式显示。
由于采用实时取样的工作方式,故能观察单次信号和缓慢变化的信号,这时的带宽又称为单次带宽或实时带宽。
这一带宽既取决于最大数字化采样速率,也取决于所采用的显示恢复技术—光点显示,矢量显示或内插显示。
其最高带宽是奈奎斯特(Nyquist)频率极限,它是最大数字化采样率的一半。
对一个满刻度的正弦波来说,单次带宽(实时带宽)(以MHz为单位)的定义方程为:带宽=最高数字化采样率K，式中K用光点显法约等于2.5,用矢量显示约为10,用正弦内插显示约等于2.5,一般取4。
⑤3.3波形捕捉率一般模拟示波器可以清晰的再现被观察信号的真实细节,特别适合于观测噪声或反射诱发的干扰,而普通的数字示波器由于其工作原理以及信号采集处理和显示和方式造成不能精确的再现波形的原貌。
这对于许多应用就受到限制。
所以有的时候大家还是比较习惯于使用模拟示波器,这主要是因为模拟示波器的波形捕捉率可达40000次/s,而一般的数字示波器的波形捕捉率只能达到100一150次/s，而最新的示波器其内部采用了INsTAvu采集方式,使其波形捕捉率也能达到40000次/s,所以用采了INSTA VU采集方式的示波器既具备了模拟示波器的优点,又具备有数字示波器的优点。
3.4分辨力在数字存储示波器中,屏幕上的点是不连续的,而是量化的,分辨力是指“量化”的最小单元,可用1/2n或百分比来表示,分辨力也可以定义为示波器所能分辨的最小电压增量。
分辨力有垂直和水平分辨率,垂直分辨力取决于A/D变换器对量化值进行编码的位数。
若A/D变换器是几位编码,则最小量化单元为1/2n,若A/D是8位,则分辨率为l/28,即0.391%。
若A/D是10位,则分辨率为1/210,即0.0976%;若A/D是12位,则分辨率为1/212,即0.0244%,若满度输出为10V,则分辨力也可以分别计为39.lmv,9.76mV,2.44mV,分辨力也可用每格的级数来表示,如果采用8位编码,共有2一256级。
若垂直方向共有8格则分辨力为32级/格⑥。
在数字化存储示波器中,通过对信号多次平均处理,消除随机噪声,可使垂直分辨力提高。
