示波器原理、功能和应用
示波器原理和应用
三、示波器的应用
1.通用示波器的主要技术指标 2.示波器使用注意事项 3.示波器的基本测试方法
示波器概述
一、示波器概念
全称“电子示波器”，是一种能够显示电信号瞬时值和信号波形(图像)的电 子测量仪器。
利用示波器我们能够观察到信号波形的全貌以及信号随时间的变化规律。
能方便地测出信号的幅度、频率、周期、相位、脉宽等参数。
利用X-Y功能可以 测量两个输入信号的时间和相位关系
尽管示波器的测量是基于电压值进行的但它不同于电压表 区别：1、电压表只能对一个信号进行测量；而示波器能同时测量两个 或者多个信号。 2、电压表不能给出有关信号形状的信息；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
组成：示波管（阴极射线管）CRT 3、显示屏： 功能：显示被测信号波形
显示方式：以光点和光栅方式为主
4、电源：给示波器各电路提供各档稳定的直流电压。
四、示波管
组成：
1、电子枪 2、静电偏转板 3、荧光屏
作用：将被测信号电压变成发光的图像，显示在荧光屏上。
电子枪
第一栅极G1 第二栅极G1
R电缆
探头
匹配 网络
带有阻抗匹配网络的分压式无源探头电路
3、衰减器 作用：用来衰减输入信号，以保证显示在屏上的信号不致因过 大而失真。
R1 Ui
R2
C1 C2 U0
改变分压比的开关即为示波器灵 敏度粗调开关
4、延迟线 作用：保证能够在屏幕上扫描出脉冲的全过程。
5、Y放大器 “倍率”: *1 , *5
电源
X输入放大器
内输入
外输入
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。
示波器的使用方法
示波器的使用方法和使用方法。
1 示波器工作原理1．1 示波管图1 示波管的内部结构和供电图示1．荧光屏当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。
亮点辉度下降到原始值的10％所经过的时间叫做“余辉时间”。
余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s为中余辉，0．1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。
一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。
管，以保护人的眼睛。
2．电子枪及聚焦穿过栅极小孔，奔向荧光屏。
初速度小的电子仍返回阴极。
如果栅极电位过低，则全部电子极电子奔向荧光屏起加速作用。
电子束从阴极奔向荧光屏的过程中，经过两次聚焦过程。
第一次聚焦由K、G1、G2完成，第二阳极A2的电位，能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点，这是第二次聚焦。
A1上的第二阳极A2的电压，A2又叫做辅助聚焦极。
3．偏转系统4．示波管的电源为使示波管正常工作，对电源供给有一定要求。
规定第二阳极与偏转板之间电位相近，偏转板的平均电位为零或接近为零。
阴极必须工作在负电位上。
栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V)，而且可调，以实现辉度调节。
第一阳极为正电位(约+100V~+600V)，也应1.2 示波器的基本组成从上一小节可以看出，只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压，就能控制示波管显等五部分组成。
图2 示波器基本组成框图加到示波管的Y轴偏转板上。
为了在屏幕上显示出完整的稳定波形，将Y轴的被测信号③迟时间Г2。
扫描电压⑦经X轴放大器放大，产生推挽输出⑨和⑩，加到示波管的X轴偏转扫描正程显示的波形有某一固定辉度，而在扫描回程进行抹迹。
的是两个稳定的、清晰的信号波形。
2 示波器使用型号的示波器，只是从概念上介绍示波器在数字电路实验中的常用功能。
2.1 荧光屏的电压和时间之间的关系。
水平方向指示时间，垂直方向指示电压。
水平方向分为10格，垂直方向分为8格，每格又分为5份。
5示波器的原理和使用讲解
示波器的原理和使用【实验简介】示波器是用来显示被观测信号的波形的电子测量仪器，与其他测量仪器相比，示波器具有以下优点：能够显示出被测信号的波形；对被测系统的影响小；具有较高的灵敏度；动态范围大，过载能力强；容易组成综合测试仪器，从而扩大使用范围；可以描绘出任何两个周期量的函数关系曲线。
从而把原来非常抽象的、看不见的电变化过程转换成在屏幕上看得见的真实图像。
在电子测量与测试仪器中，示波器的使用范围非常广泛，它可以表征的所有参数，如电压、电流、时间、频率和相位差等。
若配以适当的传感器，还可以对温度、压力、密度、距离、声、光、冲击等非电量进行测量。
正确使用示波器是进行电子测量的前提。
第一台示波器由一只示波管，一个电源和一个简单的扫描电路组成。
发展到今天已经由通用示波器到取样示波器、记忆示波器、数字示波器、逻辑示波器、智能化示波器等近十大系列，示波器广泛应用在工业、科研、国防等很多领域中。
【实验目的】1、了解示波器的结构和工作原理，熟悉示波器和信号发生器的基本使用方法。
2、学习用示波器观察电信号的波形和测量电压、周期及频率值。
3、通过观察李萨如图形，学会一种测量正弦波信号频率的方法。
【实验仪器】VD4322B型双踪示波器、EM1643型信号发生器、连接线等图1 VD4322型双踪示波器面板○1：电源开关○2：电源指示灯○3：聚焦旋钮○4：辉度旋钮○5：Y1(X)信号输入端口○6：Y2(Y)信号输入端口○7、○8：输入耦合选择开关（AC-GND-DC）○9、○10：垂直偏转因数选择开关（V/格）○11：Y1垂直位移旋钮○12：Y2垂直位移旋钮○13：工作方式选择开关（Y1、Y2、交替、断续和Y1+Y2）○14：扫描速度（时间/格）选择开关○15：扫描微调旋钮○16：水平位移旋钮○17：电平调节旋钮○18：外触发源输入端口○19：内触发选择开关○20：触发方式选择开关【实验原理】示波器显示随时间变化的电压，将它加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这个变化电场的电子运动情况随时间作相应地变化，从而通过电子在荧光屏上运动的轨迹反映出随时间变化的电压。
简述示波器工作原理和使用方法
简述示波器工作原理和使用方法示波器是一种广泛应用于科学、工程和医学领域的仪器，它的工作原理和使用方法至关重要。
本文将对示波器的工作原理和使用方法进行简要阐述，并逐步深入探讨其各个方面，以帮助读者更全面、深入地理解示波器的功能和应用。
一、示波器的工作原理示波器的工作原理可以通过以下几个关键步骤来解释：1. 信号采集：示波器通过探头将待测信号输入到示波器的输入端。
信号可以是电压、电流或其他形式的波形信号。
探头通常带有一个细针状探头，用于接触被测电路或电子设备。
2. 信号放大：示波器将输入信号放大到合适的幅度范围，以便能够在示波器的显示屏上清晰地观察到信号。
3. 时基控制：示波器通过时基控制电路生成一个参考时钟，并使用这个时钟来控制图像在示波器屏幕上的扫描速度。
时基控制可以根据需要进行调整，以便观察到不同时间尺度下的信号变化。
4. 图像显示：示波器使用电子束在示波器的显示屏上绘制图像。
电子束的位置由信号的电压值和时基控制决定。
例如，较高的电压值将使电子束在屏幕上绘制较高位置的图像，而较低的电压值将使电子束绘制较低位置的图像。
二、示波器的使用方法使用示波器需要一些基本步骤和技巧，下面将对其进行简要的阐述：1. 连接电路：将示波器的探头与待测电路连接。
确保连接正确，以避免信号损失或干扰。
在连接时，应注意探头的匹配和校准。
2. 设置幅值和时间基准：根据待测信号的幅值范围和变化速度，设置示波器的幅值和时间基准。
这样可以使信号在示波器屏幕上完整显示，并以合适的速度进行扫描。
3. 观察信号：根据需要选择观察信号的时间范围和垂直放大倍数。
示波器的控制面板提供了一些选项和按钮，可以方便地调整这些参数。
4. 测量和分析：示波器通常提供一些测量和分析功能，例如峰值测量、频率测量和波形存储等。
根据需要使用这些功能来获取更多的信号信息和数据。
三、结论和观点在本文中，我们简要介绍了示波器的工作原理和使用方法。
示波器是一种非常重要的仪器，广泛应用于各个领域。
示波器简介介绍
汇报人：文小库 2023-11-25
目 录
• 示波器概述 • 示波器的基本原理 • 示波器的应用领域 • 示波器的选购与使用技巧 • 示波器的维护与保养 • 示波器的发展趋势与未来展望
01 示波器概述
定义与特点
定义
示波器是一种用于显示电信号波形的电子测量仪器。它能够将电信号转换成可见的波形，以便人们观察、分析和 测量信号的幅度、频率、相位等参数。
。
采样率
采样率越高，示波器对信号的 细节捕捉能力越强。
分辨率
分辨率决定了示波器能够显示 的信号细节，分辨率越高，显 示的波形越清晰。
触发模式
触发模式决定了示波器的启动 方式，主要有自动、正常、单
次三种模式。
示波器的使用注意事项
使用前应先检查电源线是否连 接良好，避免电源波动影响示
波器的正常工作。
使用过程中应避免对示波器进 行剧烈振动或碰撞，以免损坏
示波器的发展历程
发展历程
示波器自20世纪初问世以来，经历了模 拟示波器、数字示波器和现代智能示波 器三个阶段。随着技术的不断发展，示 波器的性能和功能也不断提升，使得它 能够更好地满足各种应用需求。
VS
技术进步
现代智能示波器采用了高速数字信号处理 技术，能够实现高精度、高稳定的测量， 同时还可以进行自动校准、自动设置等智 能化操作，大大提高了测量效率和准确性 。
02 示波器的基本原理
示波器的结构与工作原理
01
示波器主要由垂直通道和水平通 道组成。
02
垂直通道负责接收被测信号，并 将其转换为电子束。
水平通道则控制电子束的扫描速 度。
03
在示波器的屏幕上，垂直方向的 电子束与水平方向的扫描束交叉
示波器的原理和使用教程
示波器的原理和使用教程示波器是一种广泛应用于电子工程领域的测量仪器，它能够对电信号进行观测和分析。
本文将为您介绍示波器的原理和使用教程。
1. 示波器的原理示波器基于振动的原理，通过将电信号转化为图形显示，使人们能够直观地了解信号的特性。
示波器主要包含以下几部分：1.1 垂直放大器垂直放大器负责对信号进行放大，使其能够在显示屏上清晰可见。
通过调节放大倍数，我们可以改变显示信号的幅度。
1.2 水平放大器水平放大器用于调节示波器的时间基准，即在显示屏上横向延展信号。
通过调节水平放大倍数，我们可以改变信号在时间轴上的显示速度。
1.3 示波管示波管是示波器的核心部件，它能够将电信号转化为图像显示在屏幕上。
示波管通过电子束在荧光屏上绘制出波形图。
2. 示波器的使用教程接下来，我们将详细介绍如何正确地使用示波器来观测和分析电信号。
2.1 连接电路首先，将待测电路与示波器正确连接。
应确保电路与示波器的地线连接良好，以避免干扰。
2.2 调整垂直放大倍数根据信号的幅度范围进行调整。
如果信号幅度过大或过小，会导致波形显示不清晰或超出显示范围。
2.3 调整水平放大倍数根据信号的频率进行调整。
当频率较高时，适当增大水平放大倍数，以确保波形显示完整。
2.4 观测波形调整示波器的触发方式和触发电平，使波形能够稳定地显示在屏幕上。
观测波形时，应注意波形的形状、周期、幅值等特征。
2.5 进行信号分析利用示波器的触发、光标、测量等功能，可以对信号进行进一步分析。
通过触发功能，我们可以准确地捕捉特定事件发生的瞬间；通过光标功能，我们可以测量波形的时间间隔、幅值等参数。
通过本文的介绍，我们了解了示波器的原理和使用教程。
在实际应用中，正确地使用示波器能够帮助我们观测和分析电信号，为电子工程提供准确的数据支持。
掌握示波器的使用技巧，将有助于提高工作效率和准确性。
在使用示波器时，还应注意安全操作，防止电路短路等意外情况的发生。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
示波器的原理
示波器的原理示波器是一种广泛应用于电子领域的仪器，它可以显示电压随时间变化的波形图像，帮助工程师和技术人员分析和测量电路中的信号。
示波器的原理是基于电压信号的变化通过示波管或者数字显示屏显示出来，下面我们来详细介绍一下示波器的原理。
首先，示波器的原理基于电压信号的采集和显示。
当电压信号作用于示波器的输入端口时，示波器会将这个电压信号转换成相应的电流信号，然后再转换成图像显示在示波器的屏幕上。
这个过程涉及到信号的放大、滤波、采样和数字化等步骤。
其次，示波器的原理还涉及到示波器的触发功能。
触发是指示波器在显示波形时，能够按照一定的条件和规则来稳定地显示波形。
这样可以确保波形的稳定性和准确性。
触发功能可以根据信号的上升沿、下降沿、脉冲宽度等条件来设置，以便更好地显示特定的波形。
另外，示波器的原理还包括了示波器的控制和测量功能。
通过示波器上的控制按钮和旋钮，可以调整波形的水平、垂直、时间、触发等参数，以便更清晰地显示和测量波形。
示波器还可以通过测量功能来测量波形的幅值、频率、周期、脉宽等参数，帮助工程师更好地分析电路中的信号。
最后，示波器的原理还涉及到示波器的工作方式。
示波器可以分为模拟示波器和数字示波器两种类型。
模拟示波器通过示波管来显示波形，它能够显示出非常细致的波形细节，但是对于频率较高的信号显示效果不佳；数字示波器则通过数字显示屏来显示波形，它能够实现自动测量和存储波形等功能，适用于频率较高的信号显示。
综上所述，示波器的原理是基于电压信号的采集、显示、触发、控制和测量等功能，通过模拟示波器和数字示波器两种工作方式来实现对电路信号的分析和测量。
示波器在电子领域中有着非常重要的应用价值，它为工程师和技术人员提供了强大的工具来分析和测量电路中的信号，有助于提高电路设计和维护的效率和准确性。
示波器高中物理
示波器高中物理示波器是高中物理学习中重要的实验仪器之一。
它是一种用于观察和测量电信号波形的设备，不仅在物理实验室中广泛应用，也在电子工程和通信领域中发挥着重要作用。
本文将介绍示波器的基本原理、结构和应用，以及其在物理学习和实际应用中的重要性。
一、示波器的基本原理示波器基于示波管的工作原理，通过将电信号转换为可视化的波形来进行观察和分析。
示波器的工作原理基于两个关键概念：扫描和偏转。
1. 扫描：示波器通过水平扫描电子束的方式，在屏幕上形成一个水平的时间基准。
这使得我们可以在屏幕上观察到电信号随时间的变化。
2. 偏转：示波器通过垂直偏转系统控制电子束在屏幕上的位置。
电信号的电压变化将导致电子束在垂直方向上的偏移，从而形成波形。
二、示波器的结构和功能示波器通常由以下几个主要部分组成：1. 示波管：示波器的核心部件是示波管，它是一种真空管或荧光屏幕。
示波管通过电子束在屏幕上的偏转来形成波形图像。
2. 水平系统：水平系统控制电子束的水平扫描速度，以确定时间基准。
它通常包括触发电路，用于确定何时开始扫描。
3. 垂直系统：垂直系统控制电子束在屏幕上的垂直位置，以反映电信号的电压变化。
它包括垂直放大器和垂直偏移电路，可调整波形的幅度和位置。
4. 控制和显示部分：示波器还包括控制按钮、旋钮和显示屏等部分，用于控制示波器的各种功能，并显示观察到的波形。
三、示波器的应用示波器在物理学习和实际应用中具有广泛的用途。
以下是一些示波器的应用场景：1. 实验观测：在物理实验中，示波器用于观测和分析电信号的波形，例如交流电路中的正弦波、方波和脉冲波形。
它使学生能够直观地理解和分析电路中的信号变化，从而深入理解电学原理。
2. 波形分析：示波器可以用于分析复杂的波形，例如调制信号、音频信号和视频信号。
通过观察波形的特征和变化，可以研究信号的频率、振幅、相位等参数，从而帮助理解和解决相关问题。
3. 故障诊断：示波器在电子工程领域中广泛应用于故障诊断和维修。
优利德示波器使用简要说明
优利德示波器使用简要说明一、示波器的基本原理时间基准负责控制电子束在显示屏上的移动速度，即水平方向的扫描速率。
它通常由一个稳定的时钟发生器产生的电信号控制，并提供水平的时间刻度。
垂直放大器则负责放大输入信号，并将其映射到屏幕上的垂直方向。
它通常由一个可调放大倍数的电路组成，可以根据需要调整放大倍数。
示波器还包括其他辅助部件，如水平和垂直触发器、触发源选择器、电源、衰减器和外部控制接口等，以提供更多的功能和灵活性。
二、示波器的基本参数和功能1.带宽：示波器能够准确显示的最高频率范围。
一般情况下，带宽越宽，示波器的显示能力和分辨率就越高。
2.垂直灵敏度：示波器能够显示的最小幅度变化。
垂直灵敏度通常以伏特/格或毫伏/格来表示。
3.水平灵敏度：示波器能够显示的最小时间间隔。
水平灵敏度通常以秒/格或微秒/格来表示。
4.垂直偏移：使显示波形发生垂直平移的功能。
5.触发功能：用于控制何时开始记录波形。
触发功能包括触发源选择、触发电平和触发模式等。
除了这些基本参数之外，优利德示波器还具有其他一些高级功能和选项，如自动测量、存储和回放波形数据、频谱分析等。
这些功能可以大大提高示波器的使用效率和便捷性。
三、示波器使用步骤使用优利德示波器观察和分析电信号波形的基本步骤如下：1.连接电源：将示波器连接到电源，确保电源稳定并符合示波器的要求。
2.连接输入信号：使用测试探头将要测量的电信号连接到示波器的输入端口上。
注意选择正确的输入通道和电压范围。
3.设置水平和垂直参数：根据需要设置水平和垂直参数，如水平灵敏度、垂直灵敏度和触发模式等。
可以使用示波器上的旋钮或菜单选项进行调整。
4.触发设置：根据需要设置触发电平和触发模式，以确保波形的稳定显示。
触发电平是触发点的电压水平，触发模式包括自动、单次和外部触发等。
5.显示波形：打开示波器的开关，观察并分析显示屏上的电信号波形。
可以使用触发探头调整波形的位置和稳定性。
6.进行测量和分析：利用示波器的自动测量功能进行测量和分析，如幅值、频率、周期、占空比等。
什么是示波器？
什么是示波器？示波器是一种用于显示和测量电信号的仪器。
它能够以波形显示的形式展示电流和电压的变化情况，以及信号在各种电路元件中的传播情况。
对于电子工程师、电路设计师和电子爱好者来说，示波器是一款必不可少的工具。
接下来，我们将深入探讨示波器的原理、分类以及应用。
一、示波器的原理示波器的基本工作原理是通过观察变化的电压信号的波形来分析电路的工作情况。
在示波器中，电压信号会被转换成电子束在荧光屏上划出的波形。
示波器的核心是垂直放大器和水平扫描器，垂直放大器负责放大电压信号以便观察，而水平扫描器则控制电子束在荧光屏上的位置。
二、示波器的分类1. 根据使用领域的不同，示波器可以分为通用示波器和专用示波器。
通用示波器适用于多种电子设备的测试和测量，而专用示波器用于特定领域的测量和分析。
2. 根据波形显示方式的不同，示波器可以分为模拟示波器和数字示波器。
模拟示波器通过模拟电路来实现波形的显示，而数字示波器则将电压信号进行数字化处理后在显示屏上显示波形。
3. 根据带宽的不同，示波器可以分为低频示波器、中频示波器和高频示波器。
低频示波器适用于低频电路信号的测试，而高频示波器则适用于高频电路信号的测试。
三、示波器的应用1. 在电子设备维修中，示波器可以用来检测电路中的故障。
通过观察波形的变化，可以确定电路是否正常工作。
2. 在电路设计中，示波器可以用来验证电路设计的正确性。
通过观察波形的形状和波峰的幅度，设计师可以判断电路是否满足设计要求。
3. 在通信领域，示波器可以用来分析和调试各种信号波形。
例如，可以用示波器来观察无线电信号的变化或者找出通信中的故障。
4. 在教学实验中，示波器是一种重要的工具。
它可以用来演示电路运行的过程，使学生更好地理解电子原理。
5. 在科学研究中，示波器可以用来观察和记录各种信号的变化。
比如，在物理研究中，可以用示波器来观察光电效应的波动。
通过以上的内容，我们对示波器的原理、分类和应用有了一个初步认识。
示波器的使用原理
示例器的使用原理一、示波器概述示波器是一种用于显示和测量电信号的仪器，广泛应用于电子、通信、自动控制、医疗等领域。
它通过将电压信号转换为图形形式，可以方便地观察信号的波形、幅度和频率等特性。
示波器不仅能够帮助工程师调试电路，还常常用于教学和科研工作。
二、示波器的工作原理示波器的工作原理可以简单描述为以下几个步骤： 1. 输入信号采样：示波器通过信号输入端接收待测信号，并对信号进行采样。
常见的采样方式有实时采样和等间隔采样两种。
2. 数字化处理：示波器将采样到的模拟信号转换为数字信号，通常使用模数转换器（ADC）完成这一过程。
数字化处理有助于后续信号处理和数据存储。
3. 存储与显示：示波器将数字化的信号数据存储在内存中，并根据用户的操作将部分或全部信号数据显示在示波器屏幕上。
示波器屏幕通常为高分辨率的液晶显示器。
4. 触发控制：示波器可以根据用户设置的触发条件对信号进行触发控制，以确保信号的稳定显示。
触发条件通常包括触发源、触发类型和触发电平等参数。
5. 信号分析：示波器可以对信号进行多种分析，包括波形测量、频谱分析、时序分析等。
这些分析功能有助于用户更全面地了解信号特性。
三、示波器的主要参数在使用示波器时，我们需要了解和注意一些主要参数，以保证测量的准确性和可靠性。
以下是常见的示波器参数： 1. 带宽：示波器的带宽限制了它能够准确显示的信号频率范围。
带宽通常以3dB带宽表示，即在该频率下，信号的幅度已经降低到原始幅度的70.7%。
2. 垂直灵敏度：垂直灵敏度指示了示波器能够测量信号的最小变化量。
示波器的垂直灵敏度通常以伏特/格（V/div）表示。
3. 水平基准：水平基准用于调整示波器屏幕上波形的位置。
水平基准通常以每格时间（s/div）表示。
4. 触发控制：示波器的触发控制参数包括触发源、触发类型和触发电平等。
合理设置这些参数可以确保波形的稳定显示。
5. 存储深度：示波器的存储深度表示示波器可以存储和显示的波形数据量。
示波器的工作原理
示波器的工作原理示波器是一种用于测量电信号波形和各种电压、电流参数的仪器。
其主要工作原理是将待测的电信号输入示波器，然后通过信号处理和显示系统将电信号转换为可视化的波形图。
示波器的核心是电子束扫描仪，它通过不断的电子束扫描，在示波器屏幕上形成一个由亮点组成的图像。
具体来说，示波器的工作原理包括以下几个步骤：1.电子束产生：示波器内部会通过电子枪产生一个由电子流组成的束，在电场的作用下，这些电子将聚集成一束。
2.水平扫描：电子束在水平方向上按照一定的扫描速率水平移动。
示波器通过水平时间基准来控制扫描速率，从而确定波形图上的时间轴。
3.垂直扫描：示波器接收到待测的电信号，并将其放大到合适的电平。
然后，示波器通过垂直放大器将电信号转换成对应的电压，并将其应用到电子束扫描仪的控制系统上。
4.垂直偏转：示波器通过垂直偏转系统控制电子束的垂直位置，从而确定波形图上的电压轴。
用户可以通过调节垂直灵敏度来改变波形的显示范围。
5.屏幕显示：电子束的位置和亮度通过屏幕上的一个荧光表面来体现。
电子束扫描仪会在屏幕上的相应位置上打开或关闭电子束，从而形成波形图。
这些亮点的连续扫描就会显示出完整的波形图像。
除了基本的工作原理外，示波器还有一些特殊功能，如触发、存储和测量。
其中触发功能可以确保波形在屏幕上稳定显示，存储功能可以将波形保存在示波器内存中或输出到外部设备上，而测量功能可以对波形进行各种电压、频率、相位等参数的测量。
总体来说，示波器通过不断扫描并显示电子束的位置，将电信号转换为可见的波形图。
它不仅可以帮助工程师分析和诊断电路问题，还可以用于教学、科研和生产等领域。
示波器原理,条件,方法
示波器原理,条件,方法示波器原理、条件和方法示波器是一种用于显示电信号波形的仪器，它利用电子技术和光学原理来观察和测量电信号的变化。
示波器广泛应用于电子工程、通信、医学等领域，可用于测量频率、幅值、相位等参数。
下面将从示波器的原理、使用条件和常用方法三个方面进行介绍。
一、示波器的原理示波器的基本原理是利用电子束在荧光屏上产生亮度变化的原理来显示电信号的波形。
当电信号进入示波器后，经过放大、滤波等处理后，被连接到电子枪的垂直偏转板和水平偏转板上。
电子枪会发射出一束高速电子，经过垂直和水平偏转板的作用，电子束在荧光屏上形成一个点。
由于电信号的变化，垂直和水平偏转板会控制电子束的位置，从而在荧光屏上显示出相应的波形。
二、示波器的使用条件示波器的使用条件主要包括以下几个方面：1. 输入信号的频率范围应在示波器的测量范围之内。
示波器一般会标注其最高可测量的频率范围，用户在选择示波器时需要根据实际需要来确定。
2. 输入信号的幅度范围应在示波器的测量范围之内。
如果输入信号的幅度超过示波器的测量范围，可能会导致显示不准确甚至损坏示波器。
3. 输入信号的波形形状应与示波器的测量模式匹配。
示波器一般支持多种测量模式，如正弦波、方波、脉冲等，用户需要选择合适的测量模式来保证测量结果的准确性。
三、示波器的常用方法示波器作为一种测量仪器，有多种常用方法可以用来观察和测量电信号的波形。
以下是一些常用的方法：1. 垂直调节：通过调节示波器的垂直偏移、增益和衰减等参数，可以使波形在荧光屏上居中、放大或缩小，以便更好地观察和测量。
2. 水平调节：通过调节示波器的水平扫描速度和水平偏移等参数，可以改变波形在时间轴上的显示位置和速度，以便更好地观察和测量波形的周期和相位。
3. 触发设置：通过设置示波器的触发模式、触发电平和触发源等参数，可以使波形在荧光屏上稳定显示，以便更好地观察和测量。
4. 自动测量：示波器一般提供自动测量功能，可以自动测量波形的频率、幅值、占空比等参数，方便用户进行快速测量和分析。
阐述数字示波器的功能、原理
阐述数字示波器的功能、原理数字示波器是一种用于观测和测量电信号的仪器，广泛应用于电子、电力、通信、工业自动化等领域。
它能够将模拟信号转换为数字信号，并通过计算机技术对信号进行数据处理和显示。
数字示波器的功能数字示波器具有以下主要功能：1.信号捕获：数字示波器能够捕获和记录各种信号，包括模拟信号和数字信号。
它可以通过探头或电缆连接到被测设备，并快速准确地捕获信号。
2.信号显示：数字示波器可以将捕获的信号以图形形式显示在屏幕上，便于用户观察和分析信号的波形和特征。
3.测量和分析：数字示波器可以对信号进行各种测量和分析，包括幅度、频率、相位、时间等参数。
它还可以进行波形运算，如求和、差分、积分等。
4.数据存储和传输：数字示波器可以将捕获的信号和测量结果存储到内置存储器或外部存储设备中，方便用户进行数据分析和处理。
它还可以通过USB、LAN等接口将数据传输到其他计算机或设备中。
5.其他功能：数字示波器还具有其他一些高级功能，如自动测量、触发同步、FFT频谱分析等，进一步提高了测量和分析的精度和效率。
数字示波器的原理数字示波器的工作原理可以分为以下几个步骤：1.信号采集：数字示波器使用高速采样器和AD转换器来捕获和转换模拟信号为数字信号。
采样器按照设定的采样率对信号进行采样，AD转换器将采样值转换为数字信号，然后送入计算机进行处理。
2.数据处理：计算机接收到采样数据后，通过内置的算法对数据进行处理和分析。
这包括波形重建、FFT频谱分析、波形运算等。
处理后的数据被存储在内存或硬盘中。
3.显示输出：数字示波器使用LCD或CRT等显示技术将处理后的数据显示在屏幕上。
用户可以通过调节显示参数、设置触发条件等操作，观察和分析信号的特征和变化。
4.控制和操作：数字示波器通常配备有各种控制和操作按钮，如开始/停止采集、触发方式选择、幅度/时间刻度调节等。
用户可以通过这些按钮对示波器进行控制和操作。
5.系统集成：数字示波器还可以与其他测试仪器和设备集成，如电源、信号发生器、逻辑分析仪等。
示波器的原理与使用相位差
示波器的原理与使用相位差示波器是一种广泛应用于电子领域的仪器，用于观测、测量和分析电子信号的波形和特性。
它可以显示信号的时间波形、频谱分析和相位差等信息，对于电路设计、故障排除、信号分析等方面具有重要作用。
下面将从示波器的原理和使用中的相位差等几个方面进行详细介绍。
示波器的原理主要基于电压-时间变换和电压-电压变换两个基本电路原理。
当信号通过电压-时间变换电路时，示波器可以观测到信号的时间波形。
而当信号通过电压-电压变换电路时，示波器可以观测到信号的幅度波形。
这两个基本电路原理结合起来，就实现了示波器对信号的全面观测和测量。
示波器的核心是垂直放大器和水平放大器。
垂直放大器主要负责信号的放大和幅度调节，它将输入信号经过放大电路后输出到示波器的显示屏上。
水平放大器则负责控制信号的水平位置和时间长度，它采用定时电路将输入信号按照给定的时间基准进行扫描，并在显示屏上生成相应的时间标尺。
示波器还有一个重要的组成部分是显示器。
随着技术的发展，示波器的显示器由传统的示波管逐渐演变为液晶显示器或者其他新型显示器，显示效果更加清晰且易于观察。
相位差是波形之间的时间差或相位差。
在使用示波器测量相位差时，需要满足两个条件：首先，两个波形必须有相同的频率；其次，示波器的触发源必须精确地锁定在一个波形上。
测量相位差可以通过示波器的水平扫描延迟来实现。
在调整示波器的水平扫描延迟时，可以观察到两个波形之间的时间差或相位差。
当两个波形相位差接近等于0时，两个波形重合在一起；当相位差为180度时，两个波形完全相反；当相位差为90度时，两个波形相互垂直。
示波器通常还配备了触发功能，可以通过触发功能使波形在显示屏上稳定显示。
触发源可以是输入信号上的特定事件（如上升沿、下降沿等）或者外部的触发信号。
触发功能的使用可以帮助我们对信号进行精确定位和分析。
除了观测波形和测量相位差外，示波器还可以进行频谱分析、数据记录和波形存储等功能。
在频谱分析中，示波器可以将输入信号转换为频域信息，并显示频谱图像，帮助我们观察信号的频谱特性。
高中示波器的原理
高中示波器的原理高中示波器是一种常见的电子仪器，用于测量和观察电压随时间变化的图形波形。
它广泛用于物理实验、电路测试和通信工程等领域。
示波器的原理主要包括信号输入、信号放大、水平扫描、垂直偏移和图像显示等几个方面。
首先是信号输入部分。
示波器通过探头将待测信号输入到测量系统中。
一般来说，示波器有多种不同的输入通道，可以同时测量多个信号源。
常用的探头有被动探头和主动探头，被动探头无源的，主要用于测量比较小的信号；而主动探头则包含放大器，适用于测量较大的信号。
接下来是信号放大部分。
示波器需要对输入的信号进行放大处理，以便观察和测量。
示波器通常采用电子放大器进行信号放大。
这些放大器可以将输入信号放大到适合显示和测量的范围内。
信号放大器还可以调整增益和增益设置，以便更好地显示和观察信号。
然后是水平扫描部分。
示波器通过水平扫描来控制显示屏上波形的水平位置。
水平扫描通常由一台可调电压发生器提供，该发生器输出周期性方波信号，通过控制方波的频率和振幅，示波器可以控制波形在屏幕上的水平位置。
水平扫描也可以控制示波器的扫描速度，从而影响示波器显示的波形的宽度。
接下来是垂直偏移部分。
示波器的垂直偏移功能可以使我们观察到波形的基准线偏移。
垂直偏移通过调整输入的信号和地的关系来实现。
我们可以通过设置垂直偏移，将信号在屏幕上移动到任意位置，以便更好地观察和测量。
最后是图像显示部分。
示波器的显示器可以显示输入信号的波形图像。
示波器的显示屏幕通常是一个阴极射线管（CRT）或液晶显示器。
当垂直和水平系统工作时，CRT的电子束会被不同的电压驱动来控制显示图像。
示波器还可以通过调整时间、幅度和触发等控制参数来改变显示的波形。
除了以上几个基本原理，现代示波器还具有许多其他功能，例如自动测量、存储和回放波形、多通道显示、频谱分析等。
这些功能使得示波器成为一个强大而灵活的工具，广泛应用于科学研究和工程实践中。
总的来说，高中示波器的原理涉及信号输入、信号放大、水平扫描、垂直偏移和图像显示等方面。
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• 例如：一个100MHz上升时间为3.5ns的方波信号，使用100MHz的示波器系统进行测量，上升时间测量误 差为：
– 100MHz示波器上升时间＝350/100MHz＝3.5ns – 仪器显示的信号上升时间＝3.5ns2＋3.5ns2 ＝4.95ns
– 测量误差＝（4.95ns－3.5ns）/ 3.5ns＝0.414＝41％
采样率不足会怎么样？
波形失真
数字示波器原理及主要指标
采样率
采样率不足会怎么样？
波形混淆
数字示波器原理及主要指标
采样率
采样率不足会怎么样？
波形漏失
脉冲消失
数字示波器原理及主要指标
采样率
信号准确重建技术：如果信号只是由各点表示，则很难观察。特别是信号的高频部分， 获取的点很少，更增加了观察的难度。为增加信号的可视性，数字示波器一般都使用 插值法显示模式。
数字示波器原理及主要指标
采样率
实时采样 VS 等效采样
①①①①①
①①①① ①①① ①①①①①①①①①①①①①①
①① ① ① ① ①① ①①①①①①①①①①①①①①①
实时采样：适合捕捉单次信号以及隐藏在重复信号中的毛刺和异 常信号
等效采样：适合观察周期性重复信号，且前提是信号必 须能稳定触发
数字示波器原理及主要指标
数字示波器原理及主要指标
存储深度
指在波形存储器中存储波形样本的数量，单位pts（points）。 存储深度是示波器对数字化波形的最大存储能力。
触发点
预采样
存储深度
延迟采样
数字示波器原理及主要指标
存储深度
深存储有什么好处？
250MS/s × 10ms
2.5GS/s ×
10ms
采样率 × 采样时间
= 2.5Mpts
什么是“带宽”？ 数字信号：带宽是指单位时间内链路能够通过的数据量。由于数字信号
的传输是通过模拟信号的调制完成的，为了与模拟带宽进行区分，数字 信道的带宽一般直接用波特率或符号率来描述
数字示波器原理及主要指标
带宽
定义：输入正弦信号衰减到其实际幅度的70.7% （3dB）时的频率值，是表征 示波器所能测量的频率范围，单位Hz。
例如：方波是由基波以及3，5，7，9……次谐波分量叠加而成。
1次（基波） 3次
5次
7次 方波(2500次)
波的类型和参数
时间参数
频率 周期 上升时间 下降时间 正脉宽 负脉宽 正占空比 负占空比 ……
波的类型和参数
电压参数
最大值 最小值 峰峰值 顶端值 底端值 幅度值 平均值 均方根值 过冲 预冲 ……
示波器是任何设计、制造或是维 修电子设备的必备之物！
什么是示波器
示波器（Oscilloscope）是显示信号波形随时间变化特性的仪器。 示波器能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象（波形），便于人们研究各种电现象的变化过 程。
电子工程师的眼睛！
=
示波器功能概述
捕获、观察、测量、分析波形的工具 ！
上升时间测量精度％
41% 22% 12%
5% 2% 1% 0.5%
数字示波器原理及主要指标
带宽
ı 上升时间
阶跃信号从幅度10%上升到90%所用的时间
ı 示波器的上升时间
示波器前置放大器的阶跃响应时间 反映的是示波器前置放大器的瞬态响应能力
数字示波器原理及主要指标
带宽
以上升时间为核心选择带宽： 应该让示波器系统的上升时间快于信号上升时间。
波的类型和参数
• 大多数波都属于如下类型： – 正弦波 – 方波和矩形波 – 三角波和锯齿波 – 阶跃波和脉冲波 – 噪声波 – 复杂波
• 还有很多波是上述波形的组合
波的类型和参数
正弦波是基本波形，它具有和谐的数学特性，与正弦函数曲线的形状一样。 时域中任何非正弦信号都是有基波和不同频率的各次谐波组成的。
深存储有什么好处？
采样速率 (Sa/s)
5G
XG
X00M
深存储=高采样
X0M
XM X00K
数字示波器原理及主要指标
存储深度
捕获待测信号的全貌 保证捕获信号的时间长度包含完整频率成分
需要长存储的波形类型：
低频信号中有高频噪音 高速信号中有低频调制 信号的变化过程非常缓慢
需要长存储的测试：
雷达 无线通信 发现随机或罕见的错误 数据采集 高频与低频混合系统 视频信号 电源测试（软启动测试、电源纹波、电 源噪声测试） 等等
采样率
获取方式：控制如何从采样点中产生出波形点
普通 高分辨率 峰值检测
平均
• 按相等的时间间隔对信号采样以重建波形。对于大多数波形来说，使用该模式均 可以产生最佳的显示效果。
• 对采样波形的邻近点进行平均，可减小输入信号上的随机噪声，并在屏幕上产生 更加平滑的波形。
• 采集采样间隔信号的最大值和最小值，以获取信号的包络或可能丢失的窄脉冲。
数字示波器原理及主要指标
采样率
采样是将模拟信号通过AD转换变成数字信号的过程。 采样率：示波器每秒采样多少个点 采样点等时间间隔分布，相邻两点间隔时间倒数就是采样率。 采样率以 “点/秒”（Sa/s）来表示。
采样点
采样间隔
数字化需要的 保持时间
数字示波器原理及主要指标
采样率
信号
通俗讲，采样实际上是用点来描绘进入示波器的模拟信号。
若示波器前置放大器模型是一阶低通滤波器模型，示波器带宽
90％
与上升时间的经验公式：
△t
BW（MHz） ＝ 350 / △ t（ns）
例如：
100M带宽示波器标称上升时间为3.5ns
10％
t t t 测量上升时间
2 信号上升时间
2 仪器上升时间
数字示波器原理及主要指标
带宽
选择多快上升时间的示波器合适呢？
示波器结构框图
信号调理
通道输入
垂直系统带宽
AmBpandWidth
带宽
- 3dB
采样
采集处理
捕获 / 采集 / 波形捕获率
后处理
显示
采样率
存储存储深深度度
ADC Sample Rate 采样处理
Memor内y存Depth
后处理
显示
触发系统
触发
Sin(x)/x 内插算法
例如：平均, MATH,滤波, 自动测量 , FFT,直方图, MASK测试
时候即信噪比足够大的时候，选择的带宽才是合适的。
ı 当被测信号99%的能量都在500MHz范围以内，使用500MHz 的示波器就合适了，但如果用6GHz 的示
波器，因为500MHz到6GHz 带宽范围内的示波器及探头的底噪及探头感应的噪声能量会远大于被测 信号剩下的1%的能量，测量出来的结果反而没有用500MHz带宽的更接近真实情况。
200M带宽 示波器
10M带宽 示波器
数字示波器原理及主要指标
带宽
选择合适的带宽: 带宽并不是越高越好
如何选择示波器的
以谐波情况为核心选择带宽
带宽？
以上升时间为核心选择带宽
数字示波器原理及主要指标
带宽
以谐波情况为核心选择带宽： 应该让示波器的带宽大于波形的主要谐波分量。
波形 正弦波 方波 三角波 脉冲波（占空比50％） 脉冲波（占空比25％） 脉冲波（占空比10％）
线性内插： 在相邻采样点直接连上直线，局限于直边缘 信号。 为准确再现信号，示波器的采样速率应至少 是信号最高频率成分的10倍。
正弦内插（SinX/x）： 利用曲线来连接相邻采样点，通用性更强。 为准确再现信号，示波器的采样速率应至少为 信号最高频率成分的2.5倍。
如何判断采样率是否足够？
数字示波器原理及主要指标
• 对多次采样的波形进行平均，以减少输入信号上的随机噪声并提高垂直分辨率。
小结
采样率
相邻两个采样点的时间间隔倒数就是采样率。 采样率以 “点/秒”（Sa/s）来表示。 采样方式：实时采样、等效采样 实时采样：适合捕捉单次信号以及隐藏在重复信号中的毛刺和异常信号 等效采样：适合观察周期性信号，且前提是信号必须能稳定触发 采样率不足会导致波形失真、波形混淆、波形漏失 线性内插要求示波器的采样速率应至少是信号最高频率成分的10倍 正弦内插要求示波器的采样速率应至少为信号最高频率成分的2.5倍
• 为了改善和提高测量精度只能提高示波器系统带宽，如选择比信号上升时间高5倍的示波器，上升时间测量 误差为：
– 500MHz示波器系统上升时间为＝350 / 500MHz＝0.7ns
– 仪器显示的信号上升时间＝3.5ns2＋0.7ns2 ＝3.569ns – 测量误差＝（3.569ns－3.5ns）/ 3.5ns＝0.0198＝2％
ı 在测量电源纹波时需要将示波器带宽限制为20MHz就是这个道理。
小结
带宽
数字示波器的带宽指的是前端放大器的3dB（70.7%）带宽，单位Hz。 带宽不足会使高频信号幅度下降或高频成分消失。 选择示波器带宽有两种方式：以谐波为核心或以上升时间为核心。 以谐波为核心选择带宽应该让示波器的带宽大于波形的主要谐波分量。 以上升时间为核心选择带宽，示波器应该至少快于信号上升时间的5倍。
数字示波器带宽一般都是指其前端放大器的模拟带宽。放大器相当于一个低 通滤波器。
数字示波器原理及主要指标
带宽
示波器带宽
数字示波器原理及主要指标
带宽
仪器的带宽会对信号产生什么样的影响？ —高频信号幅度下降 —信号高频成分消失（也有好处，抑制噪声）
数字示波器原理及主要指标
带宽
下列图示为一个10MHz的方波在200MHz带宽和10MHz带宽示波器 上的显示效果图。