示波器的基本原理

示波器的基本原理

示波器是一种用于检测和测量电信号的仪器，它能够显示信号的波形

和特征。示波器的基本原理涉及信号采集、显示和控制三个方面。

1.信号采集

示波器通过探头和输入电路采集待测信号。探头将待测信号转换为示

波器可以处理的电压信号。输入电路则对信号进行预处理，包括输入阻抗

匹配、放大、滤波等。

探头是示波器采集信号的重要组成部分。常用的探头有被动探头和主

动探头。被动探头直接连接待测信号源和示波器的输入端，适用于较低频

率的信号测量。主动探头通过探头前置放大器对信号进行处理，可以适应

更高频率范围内的信号测量。

2.信号显示

示波器显示部分是示波器的核心。主要包括水平系统、垂直系统和显

示系统。

水平系统控制示波器的扫描速率和扫描位置。通常采用水平触发电路，通过触发信号来控制横向扫描周期和起始位置，以确定波形在显示屏上的

位置。

垂直系统处理和放大采集到的信号，并将信号转化为屏幕上的波形。

垂直系统包括输入放大器、增益调节器、触发电路等。其中，触发电路确

定何时开始扫描下一个波形周期，以确保波形的稳定。

显示系统将经过处理的信号显示在屏幕上。示波器显示屏通常为阴极

射线管（CRT）或者液晶显示器，根据信号的变化显示出相应的波形。

3.示波器控制

示波器的控制部分包括触发控制、波形显示和测量控制。

触发控制决定了波形在屏幕上的稳定显示。触发控制通过设定触发电平、触发方式和触发源等参数，使得示波器能够在特定的信号条件下开始扫描和显示波形。

波形显示功能包括波形移动、放大、缩小、静态显示等。这些功能通过控制示波器的水平和垂直扫描参数来实现。

测量控制用于对信号进行各种测量。示波器可以测量波形的幅值、周期、频率、相位差、占空比等参数。测量控制功能还可以通过数学处理功能对信号进行滤波、积分、微分等操作，以获取更多的信号特征。

总结：

示波器基于信号采集、显示和控制三个基本原理，能够将电信号转化为可见的波形，并提供丰富的测量功能。通过探头将待测信号转换为示波器可以处理的电压信号，然后进行信号调节和放大，最后通过水平和垂直控制实现波形在屏幕上的稳定显示。示波器的控制部分包括触发控制、波形显示和测量控制，以满足不同的信号测量需求。