示波器的工作原理

示波器的工作原理
示波器是一种广泛应用于电子工程领域的精密测量仪器，它的工作原理基于电
信号的显示和分析。

下面将详细介绍示波器的工作原理。

1. 示波器是如何显示电信号的
示波器通过使用一种叫做示波管的特殊真空管来显示电信号。

示波管内部有一
个阴极和一个位于阴极附近的阳极，阴极发射的电子会被阳极吸引，形成一个电子束。

这个电子束经过加速和偏转处理后，可以在示波管的荧光屏上形成一个亮点。

当电信号的幅度和频率发生变化时，示波器会通过控制电子束的运动来绘制出相应的波形。

2. 示波器的频率范围
示波器能够显示的频率范围是根据示波器内部的电路设计来确定的。

一般来说，示波器可以覆盖从几赫兹到几千兆赫兹的频率范围。

高频率的示波器常常用于射频和微波领域的测试与测量。

3. 示波器的时间基准
示波器的时间基准是用来确定波形在时间上的变化的参考。

一般来说，示波器
会使用一个稳定的时间基准信号来控制电子束的移动，从而绘制出准确的波形。

时间基准可以通过调节示波器的水平和扫描速率来实现。

4. 示波器的垂直灵敏度
示波器的垂直灵敏度用来表示示波器能够测量和显示的最小电信号变化。

垂直
灵敏度通常以伏特/分或毫伏/分的单位来表示。

示波器的垂直灵敏度可以通过改变
放大器的增益来调节。

5. 示波器的水平灵敏度
示波器的水平灵敏度用来表示示波器能够分辨两个时间点之间的最小时间差。

水平灵敏度通常以秒/分或毫秒/分的单位来表示。

水平灵敏度可以通过改变示波器
的时间基准或调整示波器的扫描速率来调节。

6. 示波器的触发
示波器的触发功能用来控制示波器在何时开始绘制波形。

触发功能可以根据电
信号的特定条件来触发，例如信号的上升沿或下降沿。

通过触发功能，示波器可以稳定地显示出重复性波形。

7. 示波器的采样率
示波器的采样率是指示波器在单位时间内对信号进行采样的次数。

采样率越高，示波器绘制的波形越精确。

一般来说，在显示高频信号时，示波器的采样率需要满足奈奎斯特采样定理。

8. 示波器的存储功能
示波器在显示波形的同时，还可以将波形数据存储在内部的存储设备中。

这些
数据可以通过示波器的存储功能进行回放和分析。

9. 示波器的自动测量功能
示波器通常还具备一些自动测量功能，可以测量和显示信号的幅度、频率、周期、相位等参数。

这些自动测量功能可以大大简化工程师的测量工作，提高工作效率。

总结：
示波器是一种通过示波管来显示电信号波形的仪器。

它的工作原理基于控制电
子束的运动，并通过加速和偏转处理来绘制波形。

示波器的工作原理包括时间基准、垂直灵敏度、水平灵敏度、触发、采样率、存储功能和自动测量功能等。

通过了解示波器的工作原理，我们可以更好地理解和应用示波器进行电信号的测量和分析。