示波器基础知识
示波器的基础学习知识原理和使用
示波器的原理和使用示波器是一种用途广泛的基本电子测量仪器，用它能观察电信号的波形、幅度和频率等电参数。
用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差，一些性能较好的示波器甚至可以将输入的电信号存储起来以备分析和比较。
在实际应用中凡是能转化为电压信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观测。
【实验目的】1．了解示波器的基本结构和工作原理，掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。
2．学会使用示波器观测电信号波形和电压幅值以及频率。
3．学会使用示波器观察李萨如图并测频率。
图1-1 示波器结构图【实验原理】不论何种型号和规格的示波器都包括了如图1-1所示的几个基本组成部分：示波管（又称阴极射线管，cathode ray tube，简称CRT）、垂直放大电路（Y放大）、水平放大电路（X放大）、扫描信号发生电路（锯齿波发生器）、自检标准信号发生电路（自检信号）、触发同步电路、电源等。
1．示波管的基本结构示波管的基本结构如图1-2所示。
主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，全都密封在玻璃壳体内，里面抽成高真空。
(1)电子枪：由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和第二阳极五部分组成。
灯丝通电后加热阴极。
阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，被加热后发射电子。
控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面。
它的电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。
示波器面板上的“辉度”调整就是通过调节电位以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变了屏上的光斑亮度。
阳极电位比阴极电位高很多，电子被它们之间的电场加速形成射线。
当控制栅极、第一阳极与第二阳极电位之间电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚集作用，所以，H-灯丝；K-阴极；G1，G2- 控制栅极；A1-第一阳极；A2-第二阳极；Y-竖直偏转板；X-水平偏转板图1-2 示波管结构图第一阳极也称聚集阳极。
第二阳极电位更高，又称加速阳极。
示波器基础知识
• 统一带宽的标准
– 模拟带宽＝重复信号带宽＝单次信号带宽 – 每一通道都有同样的表现
22
数字示波器的波形捕获率
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波形捕获速率是示波器重要的指标
• 示波器是观察电信号的窗口
–不但要观察重复信号并要捕获单次信号， –而且需要捕获重复信号中的毛刺和偶然事件。 –不但显示简单信号而且能显示复杂信号 –实时显示波形变化，并可生成丰富的数据，准确地反映 波形的活动情况。
– 被测上升时间＝ /信号上升时间²＋仪表上升时间²
例：信号上升3.5nS,仪表上升3.5nS,测得上升时间为： 上升时间与测量精度 示波器与信号上升时间之比 1:01 2:01 3:01 4:01 5:01 7:01 10:01 测量精度 41% 22% 12% 5% 2% 1% 0.50%
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数字等效采样技术
需要对信号进行多次触发
从重复性信号的不同的周期经过多次单采样， 从重复性信号的不同的周期经过多次单采样，取得足够的采样点 来重建这个重复信号的波形。等效采样必须满足两个前提条件： 来重建这个重复信号的波形。等效采样必须满足两个前提条件： 1、信号必须是重复的 2、必须能稳定触发
每秒8个采样点 每秒 个采样点
采样率＝ 采样率＝8S/s 1 最快扫 （显示屏上每格 显示点数目） 描速度 显示点数目） 等效转换率 ＝1 / (5nS/25) =5GS/s
其他定义（等效） 其他定义（等效）
是指最快的水平扫描速度 转换率是指最快的水平扫描速度下 转换率是指最快的水平扫描速度下，把 对重复信号多次触发收集的采样点 收集的采样点显 从对重复信号多次触发收集的采样点显 示在屏幕上时 上时， 示在屏幕上时，点与点之间的最小时间 距离。 距离。
2024版泰克示波器测眼图教程从基础到实践
介绍针对不同类型的噪声所采取的抑制措施，包括滤波、屏蔽、接 地等。
噪声测试与评估
讲解如何在示波器上进行噪声测试，并评估噪声对系统性能的影响。
高速串行通信中的眼图测试挑战
1 2
高速串行通信特点
介绍高速串行通信的特点，如高传输速率、低电 压摆幅等，以及由此带来的测试挑战。
眼图测试难点及解决方案 分析在高速串行通信中进行眼图测试的难点，如 信号衰减、码间干扰等，并给出相应的解决方案。
信号测量基础概念
信号测量涉及的基本概念包括幅度、 频率、相位、波形等。
波形是信号在时域上的表现形式，不 同类型的信号具有不同的波形特征， 如正弦波、方波、脉冲波等。
幅度表示信号的大小，频率表示信号 的周期性变化速度，相位表示信号波 形在时间上的相对位置。
了解这些基础概念对于正确使用示波 器进行信号测量至关重要。
02
采样过程需要保证 足够的采样率和精 度，以捕获信号中 的高频成分和细节。
03
触发信号用于同步 采样过程，确保每 次采样都能捕获到 完整的信号周期。
04
显示过程将采样得 到的信号数据以图 形化方式呈现出来， 形成眼图。
眼图质量评估指标
表示数字信号在时域上的不稳定 性，包括随机抖动和确定性抖动。
表示数字信号在逻辑“0”和逻辑 “1”之间的电平阈值。
3
高速串行通信标准与眼图要求 介绍常见的高速串行通信标准（如PCI Express、 USB3.0等），以及这些标准对眼图的具体要求。
自动化测试脚本编写与应用
自动化测试脚本概念及作 用
介绍自动化测试脚本的概念，以及其在眼图测 试中的应用，如提高测试效率、减少人为误差 等。
自动化测试脚本编写方法
示波器基础(一)——示波器基础知识之一
示波器基础（一）——示波器基础知识之一1．1 说明和功能我们可以把示波器简单地看成是具有图形显示的电压表。
普通的电压表是在其度盘上移动的指针或者数字显示来给出信号电压的测量读数。
而示波器则与共不同。
示波器具有屏幕，它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压随时间的变化，即波形。
示波器和电压表之间的主要区别是：1.电压表可以给出祥测信号的数值，这通常是有效值即RMS值。
但是电压表不能给出有关信号形状的信息。
有的电压表也能测量信号的峰值电压和频率。
然而，示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况。
2.电压表通常只能对一个信号进行测量，而示波器则能同时显示两个或多个信号。
显示系统示波器的显示器件是阴极射线管，缩写为CRT，见图1。
阴极射线管的基础是一个能产生电子的系统，称为电子枪。
电子枪向屏幕发射电子。
电子枪发射的电子经聚焦形成电子束，并打在屏幕中心的一点上。
屏幕的内表面涂有荧光物质，这样电子束打中的点就发出光来。
图1 阴极射线管图电子在从电子枪到屏幕的途中要经过偏转系统。
在偏转系统上施加电压就可以使光点在屏幕上移动。
偏转系统由水平（X）偏转板和垂直（Y）偏转板组成。
这种偏转方式称为静电偏转。
在屏幕的内表面用刻划或腐蚀的方法作出许多水平和垂直的直线形成网络，称为标尺。
标尺通常在垂直方向有8个，水平方向有10个，每个格为1cm。
有的标尺线又进一步分成小格，并且还有标明0％和100％的特别线。
这些特别的线和标明10％和90％的标尺配合使用以进行上升时间的测量。
我们后面会讨论这个问题。
如上所述，受到电子轰击后，CRT上的荧光物质就会发光。
当电子束移开后，荧光物质在一个短的时间内还会继续发光。
这个时间称为余辉时间。
余辉时间的长短随荧光物质的不同而变化。
最常用的荧光物质是P31，其余辉时间小于一毫秒(ms).而荧光物质P7的余辉时间则较长，约为300ms，这对于观察较慢的信号非常有用。
P31材料发射绿光，而P7材料发光的颜色为黄绿色。
示波器的使用原理
示波器的使用原理
示波器是一种专门用于测量和显示电信号波形的仪器。
它通过将电信号转换为可见的图形，使得人们能够直观地观察和分析电信号的各种特征和参数。
示波器的基本组成部分包括：输入端口、垂直放大器、水平放大器、时间基准、触发电路和显示屏幕。
首先，电信号从输入端口进入示波器。
输入端口通常是一个电缆插孔，用于连接待测电路或设备的信号输出。
接下来，信号经过垂直放大器进行放大。
垂直放大器的作用是将输入信号幅度调整到适合示波器的显示范围内。
放大器通常采用可变增益的形式，使得用户可以根据需要调整信号的显示大小。
然后，信号经过水平放大器进行水平方向上的放大。
水平放大器用于调整信号在水平方向上的显示速率，以便让用户能够清晰地观察到信号的波形特征。
时间基准是示波器中的一个重要组成部分，用于提供水平方向上的时间参考。
通过调整时间基准，用户可以改变示波器屏幕上信号波形的显示速率。
触发电路的作用是确定显示屏上显示的信号波形的起始位置。
触发电路通过对输入信号进行比较和判断，当满足用户设定的触发条件时，触发电路会发出触发信号，告诉示波器从何处开
始显示。
最后，通过电子束在显示屏上绘制图形，将输入信号的波形显示出来。
通常示波器的显示屏是一个阴极射线管，通过控制电子束的位置和强度，可以在屏幕上绘制出各种波形形状。
总之，示波器通过将电信号转换为可见的图形，帮助用户直观地观察和分析信号波形。
它的工作原理是通过放大、调整显示速率、触发和绘制图形等步骤来实现。
示波器及探头使用
示波器及探头使用公司目前使用的示波器以数字示波器为主，分为两类，一类是福禄克（FLUKE）数字示波器，另一类是泰克（Tektronix ）,另外还有一台建伍（KENWO0D）模拟示波器。
示波器在生产和研发中都是非常重要的一种仪器，而且也是非常昂贵的一种仪器，所以正确使用示波器不仅能提高工作效率，也能减小对示波器的不合理损耗。
一、示波器基础知识♦什么叫示波器？示波器本质上是一种图形显示设备，它描绘电信号的图形曲线。
在大多数应用中，呈现的图形能够表明信号随时间的变化过程：垂直（Y）轴表示电压，水平（X）轴表示时间。
有时称亮度为Z轴。
这一简单的图形能够说明信号的许多特性，例如：信号的时间和电压值振荡信号的频率信号所代表电路的“变化部分” 信号的特定部分相对于其他部分的发生频率是否存在故障部件使信号产生失真信号的直流值（DC）和交流值（AC）信号的噪声值和噪声是否随时间变化。
♦波形测量频率和周期不断重复的信号具有频率特性。
频率的单位是赫兹（Hz）,表示一秒时间内信号重复的次数。
成为周期每秒。
重复信号也具有周期特性，即信号完成一个循环所需要的时间量。
周期和频率互为倒数关系，即1/ 周期等于频率，同理1/ 频率等于周期。
电压电压是电路两点间的电势能或信号强度。
有时把地线或零电压作为参考点。
如果测量的是波形从最高峰值到最低峰值的电压值，则称为电压的峰值- 峰值。
幅度幅度是指电路两点间电压量。
幅度通常指被测信号以地或零电压为参考时的最大电压。
其他有些示波器还提供了测量相位、占空比、延时、上升时间等的功能。
♦示波器的分类模拟示波器本质上，模拟示波器工作方式是直接测量信号电压，并通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。
示波器屏幕通常是阴极射线管（CRT。
电子束投到荧幕的某处，屏幕后面总会有明亮的荧光物质。
当电子束水平扫过显示器时，信号的电压是电子束发生上下偏转，跟踪波形直接反映到屏幕上。
在屏幕同一位置电子束投射频度越大，显示得也越亮。
示波器使用基础知识
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。
示波器原理与使用
示波器原理与使用
示波器是一种用来观测、测量电信号的仪器。
它能够将电信号转换为对应的图形波形，并将其显示在示波器的屏幕上。
示波器的基本原理是利用电子束在示波管内偏转，从而在屏幕上显示电信号的波形。
其中，电子束的运动是由垂直和水平偏转系统控制的。
垂直偏转系统负责控制电子束在屏幕上的垂直位置，从而显示电信号的振幅。
水平偏转系统则控制电子束的水平位置，表示时间。
示波器的使用通常包括以下几个步骤：
1. 连接电源和信号源：将示波器与电源和待测电路连接。
确保电源电压和信号源频率符合示波器的规格要求。
2. 调整示波器参数：根据需要，设置示波器的垂直灵敏度、水平扫描速度等参数，以确保波形可见且适合观测。
3. 观察波形：打开示波器的电源，将待测信号输入示波器。
在屏幕上可以看到电信号的波形。
根据需要，可以调整显示的时间和垂直位置。
4. 测量信号参数：示波器还可以提供一些测量功能，如测量波形的频率、幅值、周期等。
可以根据需要使用相应的测量功能。
5. 记录和分析数据：如果需要记录和分析波形数据，可以将示波器与计算机或存储设备连接，并使用相应的软件进行数据处
理。
总之，示波器是一种重要的测试工具，能够帮助工程师观测和测量电信号，用于故障排查、信号分析等工作。
正确使用示波器，可以提高工作效率，确保电路和设备的正常运行。
您必须掌握的示波器触发基础知识——示波器触发的前世今生
您必须掌握的示波器触发基础知识——示波器触发的前世今生为了解信号世界提供了一个窗口。
早期示波器只能显示重复的大事或延续的电气大事，限制了示波器的应用范围。
之后在1947年，HowardVollum及其新成立的公司—公司推出了第一个商用触发扫描示波器。
第一台触发扫描示波器带有校准后的格线，把示波器从查看电子脉冲整体特点的定性工具转化成定量测量设备，这种设备变革了囫囵电子行业。
工程师第一次能够捕捉瞬态大事，在各类信号上举行精确的和定时测量。
自其推出最早的示波器型号以来，泰克的触发创新技术向来率先于市场。
触发大事定义了一个时点，在这个时点上，一个由波形信息组成的重复“窗口”将稳定下来，以举行查看。
想象一下您正在驾车旅游。
您必须在最少的时光内到达目的地。
但是，您还必须在沿途拍下特定的风景照片。
您知道自己可以快速到达目的地，因此您的车速十分快，但您会实行什么策略在关怀的点拍照？一种挑选是在开车时随机抓拍照片，希翼能够捕捉到风景图像。
很显然，这太多地依靠于运气。
比较符合规律的办法是告知司机在哪里停车能够得到清楚的感爱好点的照片。
许多示波器应用中的波形数据与您根本不关怀的景物类似。
在高速调试应用中，可能会在99.999%或(通常)更高的时光内正常工作，而惟独0.001%的时光导致系统瘫痪，或者这部分才是您需要更具体地举行分析的波形。
示波器可能会有许多主打指标(带宽、采样率、记录长度)，快速完成这一过程，但假如不能捕捉关怀的数据，那么这种调试和分析工具将十分有限。
泰克DPO7000和MSO/DPO/DSA70000示波器系列中的Pinpoint 触发系统提供了业内最完美的高性能触发系统。
固然，Pinpoint触发系统包括常用的一系列门限和定时相关触发。
同样重要的是，它还提供了A 大事和B大事双触发、规律限定、窗口触发和复位触发功能，在定义触发大事时提供了几乎无限的灵便性。
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PICO示波器使用培训教程
目录
• 示波器基础知识 • PICO示波器简介 • PICO示波器基本操作 • 信号捕获与分析方法 • 高级测量功能介绍 • 故障诊断与排除技巧 • 实验操作与案例分析
01
示波器基础知识
示波器定义与原理
示波器定义
示波器是一种电子测量仪器，用于观测、测量、记录和分析电信号波形。
示波器开机与关机流程
• 根据需要设置垂直灵敏度、水平时基等参数。
示波器开机与关机流程
关机流程 确保当前没有正在进行的测量任务。
将所有通道设置为关闭状态。
示波器开机与关机流程
01
按下电源按键，示波器开始关闭 。
02
等待示波器完全关闭，断开电源 连接。
04
信号捕获与分析方法
触发模式设置及调整方法
通道选择旋钮
选择需要观测的信号通道 ，通常有CH1、CH2等。
垂直灵敏度旋钮
调整信号在屏幕上的垂直 幅度。
前面板按键与旋钮功能介绍
01
02
03
04
水平时基旋钮
调整信号在屏幕上的水平时间 跨度。
触发模式选择按键
设置触发模式，如自动、正常 或单次触发。
触发源选择旋钮
选择触发信号的来源。
菜单导航按键
用于在示波器菜单中进行导航 和选择。
分析实验结果，了解串行总线通信的 特点和故障排查方法。
观察示波器屏幕上的解码结果，了解 串行总线通信过程中的数据传输情况 。
THANKS
感谢观看
PICO品牌概述
PICO Technology是专注于测试 和测量设备的知名品牌，提供一 系列高质量的示波器产品。
产品线介绍
PICO示波器产品线包括手持式示 波器、PC示波器、混合信号示波 器等，满足不同应用场景的需求 。
示波器及使用方法
示波器及使用方法
示波器是一种比较复杂的电子测试仪器，使用方法如下：
1.连接电源：确保示波器处于关闭状态，然后将电源线插入示波器相应的接口，再将电源插头插入电源插
座。
2.连接信号源：将信号源输出端的信号线插入示波器的输入通道，移动示波器的x-y模式选择开关到内部
位置。
3.打开示波器：打开电源开关，在示波器屏幕上出现图像后，能观察到情况。
4.调节垂直灵敏度：示波器的垂直轴分为两个轴，可以调节轴的灵敏度。
通常在观察波形前先调节好垂直
轴的灵敏度。
5.调节水平灵敏度：调节水平轴的灵敏度，以使输入波形的重复性较好。
6.调节触发模式：触发模式是指示波器在屏幕上显示输入波形的方式的设置。
在使用示波器的时候，触发
模式是一个重要的设置，它可以使波形的显示更加准确。
7.调节扫描速度：示波器的扫描速度可以控制波形的显示速度。
1。
泰克示波器官方使用教程
示波器通过将被测信号与内部产 生的扫描信号进行比较，从而在 屏幕上显示出被测信号的波形。
示波器分类及特点
01
术，具有 简单、直观的特点，但精 度和稳定性相对较低。
数字示波器
采用数字信号处理技术， 具有高精度、高稳定性、 多功能等特点。
混合信号示波器
同时支持模拟和数字信号 测量，适用于复杂信号分 析。
触发故障
检查触发源设置是否正确，调整触发电平和 触发模式。
显示故障
检查显示屏连接是否松动，调整显示屏亮度 和对比度设置。
通道故障
检查通道连接是否良好，尝试重新插拔通道 模块或更换通道模块。
预防性维护保养计划制定和执行
定期清洁
定期清洁示波器外壳和显示屏，避免 灰尘和污垢堆积。
定期检查
定期检查电源插头、电源线、通道连 接等关键部件，确保设备正常运行。
自定义报告模板设计教程
模板创建
用户可以根据需求创建自定义报告模板。通过示波器的报 告生成功能，用户可以选择不同的布局、字体、颜色等， 以定制个性化的报告外观。
数据填充
在自定义模板中，用户可以设置动态数据填充区域。当导 入波形数据时，这些区域将自动填充相应的测量结果和波 形信息。
模板保存与调用
创建好的自定义模板可以保存到示波器内部或外部存储设 备中。在需要生成报告时，用户可以直接调用这些模板， 提高报告生成的效率。
泰克示波器简介
泰克（Tektronix）是全球知名 的电子测量仪器制造商，其示波 器产品具有高性能、高精度、高
可靠性等特点。
泰克示波器系列丰富，包括模拟 示波器、数字示波器、混合信号 示波器等，满足不同用户的需求
。
泰克示波器在科研、教育、工业 生产等领域得到广泛应用，为电 子工程师和技术人员提供了强大
示波器基础知识.
仪器显示的信号上升时间＝ 3.5ns2＋0.7ns2 ＝3.5692ns
测量误差＝（3.569ns－3.5ns）/ 3.5ns＝0.0198＝2％ （选择示波器的5倍法则）
5 倍准则 (The 5 times rule)
带宽与最高频率
RIGOL
示波器所需带宽＝被测信号的频率× 5
示 波 器 带 宽
波
几种典型的波
RIGOL
调幅波
调幅又程为振幅调制。它是用调幅信号去控制高频载 波的振幅V，使其随调制信号的变化而变化。
调幅波
波
载波
F(t)=E(1+mcosΩ t)cosabt
调制波
RIGOL
调频波
调频又称频率调制。它是用调制信号去控制高频载波 信号的角频率，使其随调试信号变化而变化。
调幅波
波
载波
RT(上升时间)＝0.35/BW
示 BW系统＝ BW示波器2＋BW探头2 RT系统＝ RT示波器2＋RT探头2 波
器 RT测量＝ RT系统2＋RT信号2
误差（RT）＝（ RT信号－ RT测量）/ RT信号
带
宽
由上式可知，当探头带宽过低时（低于示波器的带宽）将影响到
整个测量系统的带宽，从而影响信号的一些测量参数的精确度。
种综合的信号特性测试仪，是电子测量仪器的基本种类。
示 用途
波
电压表，电流表，功率计
器 概
频率计，相位计
述
脉冲特性，阻尼振荡
应用
电子，电力，电工
压力，振动，声，光，热，磁
对象
高校实验室，研发单位，生产企业，维修团体
示波器类型
RIGOL
模拟示波器
示
数字存储示波器＝数字示波器
示波器探头基础学习知识入门基础指南
示波器探头基础入门指南(上)示波器探头是示波器使用过程中不可或缺的一部分，它主要是作为承载信号传输的链路，将待测信号完整可靠的传输至示波器，以进一步进行测量分析。
很多工程师很看重示波器的选择，却容易忽略对示波器探头的甄别。
试想如果信号经过前端探头就已经失真，那再完美的示波器所测得的数据也会有误。
所以正确了解探头性能，有效规避探头使用误区对我们日常使用示波器来说至关重要！在绝大多数示波器测量环境下，我们都需要使用探头。
示波器探头有很多种，内部原理构造迥异，使用方法也各不相同。
本文主要给大家介绍示波器探头的种类及工作原理，探头使用过程注意事项以及如何选择示波器探头。
1 示波器探头种类及工作原理对于DC直流或一般低频信号而言，示波器探头只是一个由特定阻抗R所形成的一段传输线缆。
而随着待测信号频率的增加和不规则性，示波器探头在测量过程中会引入寄生电容C以及电感L，寄生电容会衰减信号的高频成分，使信号的上升沿变缓。
寄生电感则会与寄生电容一起构成谐振回路，使信号产生谐振现象。
所有这些都会对我们测量信号的准确性带来挑战。
图1 探头电气特性示意图示波器探头按供电方式分可分为无源探头和有源探头。
无源探头又分为无源低压、无源高压及低阻传输线探头等，有源探头又分为有源单端、有源差分、高压差分探头等。
此外，在一些特殊应用下，还会使用到电流探头（AC、DC）、近场探头、逻辑探头以及各类传感器（光、温度、振动）探头等。
无源探头是最常用的一类电压探头，也是我们在购买示波器时标配赠送的探头。
如图2所示。
图2 无源探头示意图无源探头一般使用通用型BNC接口与示波器相连，所以大多数厂家的无源探头可以在不同品牌的示波器上通用（某些厂家特殊接口标准的探头除外），但由于示波器一般无法自动识别其他品牌的探头类型，所以此时需要手动在示波器上设置探头衰减比，以保证示波器在测量时正确补偿探头带来的信号衰减。
图3所示为日常最为常见的一类无源探头原理示意图，它由输入阻抗Rprobe、寄生电容Cprobe、传输导线（一般1至1.5米左右）、可调补偿电容Ccomp组成。
总结示波器的正确使用方法
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、通信和电力等领域。
以下是示波器的正确使用方法的总结：
连接电源和信号：
将示波器正确连接到电源，并使用探头将信号源连接到示波器的输入端口。
设置电压范围：
根据测量信号的幅值范围，设置示波器的垂直电压刻度，确保波形在屏幕上适当可视。
设置时间基准：
根据测量信号的频率，设置示波器的水平时间刻度，以确保波形在屏幕上有足够的时间分辨率。
触发设置：
设置触发条件，以确保波形在屏幕上稳定显示。
可以设置触发电平、触发边沿和触发通道等参数。
垂直位置调整：
如果需要，调整信号在屏幕上的垂直位置，以便更好地查看波形的细节。
水平位置调整：
调整信号在屏幕上的水平位置，以便更好地查看波形的相位或时间关系。
选择触发通道：
如果测量信号需要外部触发，则选择正确的触发通道，并确保触发条件正确设置。
测量和分析：
使用示波器上的测量工具，如峰峰值、频率、周期等，对信号进行测量和分析。
存储和导出：
如果需要保存或导出波形，使用示波器的存储和导出功能，以便将数据用于后续分析或文档记录。
校准：
定期进行示波器的校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
保持设备安全：
遵循示波器和信号源的规范和安全要求，以防止设备损坏或安全风险。
了解示波器功能：
熟悉示波器的各种功能和选项，以充分利用其功能，例如FFT（快速傅里叶变换）、存储和回放等。
以上总结提供了使用示波器的一般指导，具体的步骤可能因示波器型号和厂商而有所不同。
在使用示波器之前，建议查阅相应的用户手册以获取详细的操作说明。
数字示波器的基本原理
数字示波器的基本原理数字示波器（Digital Oscilloscope，简称DSO）是一种用于测量和显示电压信号随时间变化的仪器。
它将输入的模拟电压信号经过采样和转换，转化为数字信号进行处理和显示。
数字示波器的基本原理是首先将输入的模拟信号经过模拟前端，包括放大、滤波等处理，然后将模拟信号转换为数字信号。
这个过程是通过采样和量化来实现的。
采样是指周期性地对输入信号进行测量，将连续的模拟信号转化为离散的样本，即在固定的时间间隔内获取一串离散的电压值。
量化则是指将采样得到的连续电压值转化为离散的数值，将其映射到一个特定的数字编码上，这个数字编码代表了该采样时刻的电压值。
采样定理是数字示波器采样过程的基础。
根据采样定理，对于输入信号具有的最高频率f_max，需要以大于其两倍的采样频率f_s进行采样，即f_s>2*f_max。
这是为了避免采样过程中出现混叠现象，保证采样后的数字信号能够准确地还原输入信号的频率特性。
数字示波器还包括一块内存区域，用于存储连续的采样值。
当一次采样完成后，数字信号会按照一定的速率（采样率）传递到内存中，然后在显示屏上逐点绘制出电压随时间变化的图形。
为了实现快速的显示更新，数字示波器通常使用硬件加速技术和缓存机制来提高显示帧率和响应速度。
除了基本的波形显示功能，数字示波器还常常具备触发功能，用于捕捉特定的波形事件。
通过设置合适的触发条件，可以指定在特定电压、时间等条件下进行采样和显示。
触发功能可以帮助用户抓取并显示稳定的波形信号，从而更好地进行信号分析和故障诊断。
综上所述，数字示波器的基本原理包括模拟信号处理、采样和量化、存储和显示等过程，使得用户能够通过数字形式直观地观察和分析电压信号的变化。
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采样率
记录长度 波形捕获率
探头能力（保证信号不失真的
输入示波器)
例如：把100M带宽示波器输入100M 1V 正弦波观察到的将是100M 0.707V的波形。
示波器的探头
要测试，示波器就少不了探头，探头四个主要的指标为带宽、
输入电阻、输入电容和衰减倍数。我们最常用的探头是测试电压 波形的有源探头和无源探头。
Statistics功能，测试统计可以选择显示平均/标准方差
示波器的触发
边沿Edge 触发
脉冲Pulse 触发
逻辑Logic 触发 单次Single 触发
ห้องสมุดไป่ตู้
延时Delay触发
边沿触发
边沿触发是用得最多的触发方式，它使波形在上升或下降沿的某一个 电平位置被触发。
说明：我们一般先用边沿触发方式观察信号情况，发现有问题时再 根据实际情况选用其它的触发方式
脉冲触发方式有以下分类：
⑴ 捕捉毛刺－－Glitch触发
⑵ 捕捉幅度异常信号－－Runt触发
(3) 捕捉宽度异常信号－－Width触发
(4) 检查边沿跳变速度－－Slew Rate触发
上面几种触发，在测试总线和控制信号的异常情况方面，比较有用。 单次触发 单次触发并非一个独立的触发方式，它和其他方式一起使用，只是其 他方式可以进行多次的触发，而单次触发只会触发一次就停止了，并 将信号显示出来，比如对于上电的电压上升的情况 、捕获很少出现的 脉冲毛刺等比较有用。
应用三： 某一个高电平上有许多负脉冲，脉冲宽度分布在极宽的范围内，我想利用宽度 位于9s与9.5s之间的负脉冲进行触发，怎么办？？ 触发类型：脉冲 触发方式：宽度（Width） 触发源：对应的通道 极性：负 Trigger When：设置宽度下限为9s、上限为9.5s，并且是在该范围内触发 Level：调到合适的值
应用四： 某一信号上有很多由不同原因引起的脉冲，脉冲幅度分布在0~5V范围内，我想利用 幅度落在3~3.5V范围内并且宽度大于10ns的脉冲进行触发，怎么办？？ 触发类型：脉冲
触发方式：幅度异常（Runt）
触发源： 对应的通道 极性： 正
Threshold：设置幅度下限为3V、上限为3.5V Trigger When：设置Runt is Wider than 10ns
应用五： 我想知道在ch4时钟的上升沿处，有没有ch1为+5V、ch2为+5V、ch3为0V的情况出现？？ 触发类型：Logic 触发方式：State Define Inputs：前三个通道的定义分别为H、H、L第四个定义为上升沿 Define Logic： 定义为AND Trigger When：设置为Goes TRUE（输出为1时触发） Set Thresholds：设置为相应的电平阈值
知道信号是否有毛刺(glitch)；
知道信号间的时序关系(sequence)；
在示波器的屏幕中，横坐标（X）代表时间，纵坐标（Z）代表电压的幅度，另 外还有一维，是比较少关注的，就是亮度（Z），现在TEK的DPO示波器中， 这个亮度还表示了出现概率（它用了16阶灰度来表示出现的概率）。
示波器的技术概念
从两个波形看出，无源探头加长地线的结果是有比较大的过冲，并有轻微的振荡。另外由于反射波的 原因，造成上升沿变陡。因此如果要得到比较准确的波形，最好选用带宽高、输入电容低的有源探 头，并使用短地线，如果图方便使用长地线，只会带来更大的误差。
波形放大镜－ZOOM功能
preview 模式。
1) 示 波 器 可 以 在 屏 幕 上 同 时 显 示 放 大 波 形 与 未 放 大 波 形 ， 这 被 称 之 为 zoom
工作中的波形测量应用
应用一： 我想知道从通道2输入的数字信号上有没有宽度窄于50ns并且幅度超过1.2V 的正极性毛刺？？ 触发类型（Type）：脉冲（Pulse） 触发方式（Class）：毛刺（Glitch）
触发源（Source）：通道2（ch2）
极性与宽度（Polarity & Width）：极性设为正（Positive），宽度值调定 为50ns 毛刺（Glitch）：设置为Accept 触发电平（Level）： 调节到1.2V 注意时间和幅度坐标打到合适的档位。 在以上的设置环境下，系统将捕捉到满足触发条件的毛刺。
示波器基础知识
2005－05－23
示波器基础知识
示波器的技术概念 示波器基本功能和应用
使用示波器的注意事项
示波器能做什么?
示波器是显示信号波形的设备，显示的是信号的电压随着时间的 变化，利用示波器，你可以做到：
看到一个信号的时间和电压的值； 计算周期信号的频率(Frequency)； 知道信号的上升沿和下降沿的情况(单调性）； 知道信号的过冲情况（Overshoot, Undershoot)； 知道信号的振铃（Ringback) 知道信号的噪音情况(noise)；
探头1：无源探头P6139，500M带宽，10M欧姆输入电阻，8pF 输入电容，10倍衰减，地线比较长，加上夹子大约13cm；
探头2：有源探头P6245，1.5GHz带宽，1M欧姆输入电阻， 1pF输入电容，10倍衰减，短地线，长约3cm）。
无源探头P6139的测试波形图
有源探头P6245的测试波形图
通常来说带宽高的探头，它的输入阻抗普遍要低。比如同样是有
源探头的P6204和P6249，带宽分别为1GHz和4GHz，它们的输 入输入阻抗分别为10M欧姆和20k欧姆。需要注意的是，阻抗会 随着输入信号的频率而变化，比如随着频率的升高而减低，它不 是一个恒定的数值。
输入电压比较高的探头，它的带宽也低，反之，带宽高的探头，
的长度。
应用中应该注意的问题
1、针对具体的应用，组成的示波器测量系统必须提供合适的上升时间和带 宽。为了进行精确的幅度测量，测量系统的上升时间应比被测信号的上升 时间快三到五倍。
用户必须知道非正弦信号包含许多远高于信号基本频率的成分。例如，测
量100MHz方波时，为了包含四次谐波要求测量系统具有400MHz的带宽。 2、测量时探头的接地点一定要搭接，在使用两个探头测量时不应该只接一个 探头的地，并且使用尽可能短的地线以使地线的影响最小化。 3、各个接地点（如A点和C点）之间由于地电流（这个地电流可自直流直至特 高频）流通而处于不同电位。因此测量时应该就近接地。
4. 探头的笔头与接地线之间形成的环路（不是指前面的地环路） 越小越好，以防止外部电磁场在该环路内产生感应电压。 5. 探头里的微调电容是对特定的示波器调定的，各台示波器的CI 值一般都不相同，所以探头一般不能互换，否则信号会引入畸变。 6. 通过选择低阻抗测试点，可以使探头负载效应最小化。通常阴 极、射极和源极比阳极、集电极和漏极更适合于做测试点。
2) 其中屏幕上半段显示放大后的波形；下半段显示未被放大的波形，并且采样一 个方框（或两个方框，即DUAL ZOOM模式）来指示当前被放大的波形区域。 3) 可以使用HORIZ和VERT面板键来扩大、缩小以及移动方框的位置，对测试波形 进行任意缩放显示。
波形数学运算功能
泰 克 示 波 器 提 供 了 对 所 测 试 波 形 的 FFT, invert, add, subtract, divide,
应用二： 从通道1输入的信号的上升时间是不是长于300ns？？ 触发类型：脉冲(pulse) 触发方式: 斜率（Slew Rate） 触发源：通道1(ch1)
极性（Polarity）：上升沿
Trigger When：设为快于，并调节上升时间为300ns Thresholds：从0.5V上升到4.5V（是+5V电平逻辑）
它的输入电压范围比较小。比如有源探头P6245的带宽为
1.5GHz，它的输入电压范围仅为±40V，而500MHz带宽的无源 探头P6139A的最大输入电压为300V。
探头特别是有源探头，都需要校准的。一般是利用示波器提供标 准的1kHz的信号来校准。
在测试时，我们尽量要使用短的地线和带宽高的有源探头。 下面是同一个时钟，使用两个不同的探头做比较的结果。 示波器： TEK的TDS580C，1GHz带宽，4GHz采样速率。
multiply以及Differentiation，Integration等功能，满足我们各种波形运算 的需求。例如我们那可以通过把原始测试波形减去地噪声来得到干净的数 字波形，以方便各种分析；或者在没有差分探头的情况下通过两个通道求 差来测试差分信号等。
测试统计读数功能
具有Measurement 或者Min/Max值。
~~The
End~~
应用六：
我想看到某块单板上电期间，其上电源的暂态波形（假设电源为+5V的） 进入单次触发模式 调节触发电平到0~5V之间的某个值。（当然不能低到让噪声电平触发） 按一下RUN/STOP 加电。 *暂态过程一般很长，为了将很长的这个过程捕捉到，可以利用前面提到的长记录 长度功能。
只需在加电前进入HORIZONTAL MENU，再进入Record Length项选择波形记录
7、在利用示波器的不同通道进行时间或相位一致性测量时，还必 须考虑不同探头时间延迟的差异。 8、必须注意区分由一些外界辐射或者是探头接触不好而引起的错 误波形显示。 9、示波器不是辐射测量仪器，在辐射很强的环境中误差可能极为 严重。 10、差分探头共有三个夹子，两个连到被测信号，第三个起保护 作用，使用时接到电路中的地。差分探头上有一个切换开关 （1/10）分别使输入信号不变和衰减10倍。10（衰减10倍） 时，测量的信号范围比1时大十倍，但因为要经过衰减电路， 波形失真要大一些。