什么是示波器？

  示波器是一种在屏幕上以波形形式输出电信号的设备，其特点是能够二维观察信号随时间的变化。

示波器大致分为模拟示波器和数字示波器。

1. 模拟示波器

用电子束在阴极射线管表面扫描输入信号，绘制波形并进行观察的示波器。示波器输入信号的波形立即显示，有很小的延迟时间。

2.数字示波器

示波器使用 A/D 转换器将输入信号转换为数字数据，将该数据临时存储在内存中，然后在显示器上显示波形。与模拟示波器不同，它是离散数据的集合，因此每个数据都经过插值并显示为平滑曲线。

示波器是用来做什么的？

示波器以波形形式观察电信号，使您可以直观地检查电子电路的运行情况。通过使用示波器，您可以检查电子电路中的信号波形并验证它们是否按设计运行。

当验证高速数字电路的操作时，需要以不受数字信号波动（抖动）影响的可靠时序捕获信号，并且使用示波器来设置该时序。

另外，如果设备故障的原因在电子电路中，则可以通过跟踪电子电路各部分的信号波形来定位故障，使其成为修复电子设备的有效测量仪器。

示波器原理

在传统的模拟示波器中，来自探头的输入信号被传递到示波器的垂直放大电路。信号在垂直放大电路中被衰减或放大，然后传送到阴极射线管的垂直偏转板。

电子束通过施加到垂直偏转板上的电压进行上下扫描。这一系列步骤就是示波器的原理。输入信号也同时传送到触发电路，当信号符合设定的触发条件时，电子束开始水平方向扫描。

数字示波器使用A/D转换器将输入信号转换为数字数据，并将数据顺序存储在存储器中。然后，在输入信号满足触发条件后经过预定时间后，将停止保存新数据。

这样，上述存储器就记录了符合触发条件的定时前后的信号，从而使信号以波形的形式显示在显示器上。也就是说，还可以观察到触发前的信号波形。

您还可以使用内存中的数据执行波形分析，例如使用 FFT 计算进行信号频率分析。此外，数据可以输出到存储卡等，以便在PC上进行分析和数据存储。

如何选择示波器

选择型号时，重要的是要确保示波器对于测量内容有足够的规格。具体来说，需要考虑频率特性、采样率、通道数、存储器长度、可用探头类型等。

目前的示波器除了用于观察波形的基本用途外，其用途正在扩展到包括时序验证、波形分析、一致性测试等，随之而来的是测量范围和功能也在不断增加。因此，有必要选择具有适合使用目的的功能的型号。

如何使用示波器

除了观察电压随时间的变化之外，示波器还可以测量重复信号的频率并绘制利萨如曲线。它广泛用于评估电子电路、观察视频和音频信号的波形、测试功率器件的响应特性、测量高速数字电路中的时序裕度以及评估机电一体化产品。

测量前的准备工作包括调整探头的相位和调整探头之间的偏移。特别是当电流探头和电压探头一起使用时，由于电流探头的延迟时间较长，因此时滞调整至关重要。打开电源后，必须等待约 30 分钟才能进行测量，以确保足够的测量精度。

实际观察所需波形的技巧是调整触发。对于模拟示波器，唯一的调整元素是斜率选择、触发电平和触发延迟，但对于数字示波器，您现在还可以设置脉冲宽度和间隔等各种触发条件。

此外，还可以使用在满足多个触发条件时捕获信号的顺序触发器。需要技术来利用这些并捕获要观察的信号。