示波器基础知识ppt
合集下载
《示波器的介绍》课件
为什么需要示波器？
示波器能够帮助我们直观地了解电路中的信号 特征和问题，提供更准确的测量结果，从而提 高工作效率和电路质量。
示波器有什么功能？
示波器具有多种功能，包括显示波形、测量信 号参数、捕捉瞬态事件、频谱分析等。它在电 子工程和通信领域起着重要作用。
示波器如何工作？
示波器通过探头将被测信号输入，然后经过放 大、垂直偏移和水平扫描等处理，最终将信号 波形显示在示波器的屏幕上。
示波器的常见问题和解决方法
1 示波器显示不稳定
可能原因包括输入信号不 稳定、触发设置不正确或 示波器本身故障。可以调 整触发条件、检查输入信 号等尝试解决。
2 示波器无法触发
可能原因包括触发电平设 置问题、触发源问题或触 发门限不正确。可以检查 触发设置、更换触发源或 调整触发门限。
3 示波器显示不清晰
示波器的应用领域
电子工程
示波器在电路设计、故障排查、 信号分析等方面发挥关键作用， 帮助工程师提高电路质量和效 率。
通信工程
示波器在通信系统测试、信号 分析、协议分析等方面发挥关 键作用，帮助工程师优化通信 系统性能。
仪器设备维修
示波器在维修技术人员的工作 中广泛应用，帮助他们快速定 位和解决故障，提高设备的可 靠性和维修效率。
示波器的种类和特点
数字示波器
数字示波器具有高精度、高采样 率、多功能等特点，适用于复杂 和高速信号的观测和分析。
模拟示波器
模拟示波器具有简单、可靠、低 成本等特点，适用于简单和低频 信号的观测和调试。
混合信号示波器
混合信号示波器结合了数字示波 器和模拟示波器的优点，适用于 同时观测和分析模拟和数字信号。
可能原因包括显示器调节 问题、噪声干扰或信号衰 减。可以调节显示器亮度 和对比度、降低噪声干扰 或放大信号。
示波器能够帮助我们直观地了解电路中的信号 特征和问题，提供更准确的测量结果，从而提 高工作效率和电路质量。
示波器有什么功能？
示波器具有多种功能，包括显示波形、测量信 号参数、捕捉瞬态事件、频谱分析等。它在电 子工程和通信领域起着重要作用。
示波器如何工作？
示波器通过探头将被测信号输入，然后经过放 大、垂直偏移和水平扫描等处理，最终将信号 波形显示在示波器的屏幕上。
示波器的常见问题和解决方法
1 示波器显示不稳定
可能原因包括输入信号不 稳定、触发设置不正确或 示波器本身故障。可以调 整触发条件、检查输入信 号等尝试解决。
2 示波器无法触发
可能原因包括触发电平设 置问题、触发源问题或触 发门限不正确。可以检查 触发设置、更换触发源或 调整触发门限。
3 示波器显示不清晰
示波器的应用领域
电子工程
示波器在电路设计、故障排查、 信号分析等方面发挥关键作用， 帮助工程师提高电路质量和效 率。
通信工程
示波器在通信系统测试、信号 分析、协议分析等方面发挥关 键作用，帮助工程师优化通信 系统性能。
仪器设备维修
示波器在维修技术人员的工作 中广泛应用，帮助他们快速定 位和解决故障，提高设备的可 靠性和维修效率。
示波器的种类和特点
数字示波器
数字示波器具有高精度、高采样 率、多功能等特点，适用于复杂 和高速信号的观测和分析。
模拟示波器
模拟示波器具有简单、可靠、低 成本等特点，适用于简单和低频 信号的观测和调试。
混合信号示波器
混合信号示波器结合了数字示波 器和模拟示波器的优点，适用于 同时观测和分析模拟和数字信号。
可能原因包括显示器调节 问题、噪声干扰或信号衰 减。可以调节显示器亮度 和对比度、降低噪声干扰 或放大信号。
示波器课件.ppt
定 化常变机沿 态
时复发触波 据
信 信 信 信 毛 信 重复信 测 单 功 发 器 处
号 号息号刺号 号
量次能
带理
示波器类别
信
宽
号
模拟示波器 好 好 差 差 差 差 好 CRT显示技术
差不边不低 不
能沿能
能
DSO示波器 好 差 差 好 差 好 差 等效采样技术
好差多能高 能 种
DSO示波器 好 好 好 好 好 好 差 实时采样技术
数字示波器基础知识
讲座内容
206实验室
1 示波器发展 2 示波器基本概念及原理 3 RIGOL示波器
青岛科技大学物 理 实验P中age2心
祝卫堃 Restricted documents of RIGOL
什么是示波器
概念
幅度随时间变化的波形显示仪器 相当于一个时域上的万用表
206实验室
青岛科技大学物 理 实验P中age8心
祝卫堃 Restricted documents of RIGOL
示波器发展史
高灵敏度示波器
带宽很低，1MHz左右 灵敏度很高，可到几十
微伏每格 用以测量和显示一般示
波器不能观察到的各种 微弱的电信号
206实验室
青岛科技大学物 理 实验P中age9心
采样率 = 1 / △t
△t
青岛科技大学物 理 实验Pa中ge2心0
祝卫堃 Restricted documents of RIGOL
采样率
206实验室
实时采样率：实时采样率是指示波器一次采集 (一次触发)采样间隔时间的倒数。
示波器所需实时采样率＝被测信号最高频率分 量×5
①①①
示波器介绍及使用方法ppt课件
• 周期：
U U m 3 2.12 2 1, 414
• 如果示波器的扫描速度为20ms/div,水平扩展倍数为1，被测正弦 • 波的周期占6.7div
• T= 6.7div× 20ms/div =134ms
• 利用示波器测量某一单极性方波的周期，幅值。峰-峰值， 并利用万用表测量其电压值，找出其幅值与有效值之间 的对应关系。
4div
2.6div
• 如果示波器的Y轴偏转灵敏度开关置于1V/div,探头未衰减，被测方波 的峰-峰值占2.6div。则其峰-峰值为：
• Up-p=2.6div×1v/div=2.6v
• 幅值：Um = Up-p = 2.6v • 有效值值的测量：把万用表打到合适的电压档，用红色表笔接被测信
号端，黑色表笔接地，出电压表上的数值。 ：
• 有效值： U= Um=2V
• 周期：
• 如果示波器的扫描速度为20ms/div,水平扩展倍数为1，，被测方波的 周期占2div
• T= 2div ×20ms/div = 40ms
4div
2div
利用示波器测量某一双极性三角波的周期，幅值。峰-峰值， 并利用万用表测量其电压值，找出其幅值与有效值之间的 对应关系。
Um 有效值： U=
√3
1,6
=
=0.923V
1,732
周期：如果示波器的扫描速度为20ms/div,水平扩展倍数为1，，被 测三角波的周期占3.5div
则有： 3.5 div× 20ms/div = T= 70ms
3.2div
3.5div
• 利用示波器测量某一占空比可调的单（双）极性方波的周期，幅值， 占空比，并利用万用表测量其电压值，找出其幅值，占空比与有效
《示波器使用》课件
3 医学领域
示波器在医学监护、生 物信号测量等方面发挥 重要作用，帮助医师获 取准确的生理数据。
常见的示波器型号
数字示波器
模拟示波器
数字示波器具有高精度、高速 采样、多功能等特点，广泛应 用于电子工程和通信技术领域。
模拟示波器适用于一些特殊测 量场景，可以提供更高的带宽 和更快的响应速度。
混合信号示波器
存储与回放
示波器可以记录和存储波形数据，方便后续 分析和比较。
触发功能
示波器可以根据我们设定的触发条件，在特 定条件下捕获并显示波形。
示波器的使用方法
1
设置时间基准、
垂直刻度等，以便获得清晰的波形显
示。
3
记录数据
4
根据需要，可以使用示波器的存储功 能记录和保存波形数据，方便后续分
混合信号示波器可以同时显示 模拟信号和数字信号，适用于 复杂的电路和系统分析。
示波器的选购指南
带宽
根据需要选择合适的示波器 带宽，确保能够捕捉到所需 的信号频率范围。
采样率
采样率决定了示波器对信号 的采样精度，选择适当的采 样率可以获取更准确的波形 数据。
存储容量
考虑示波器的存储容量，确 保能够满足记录和回放波形 数据的需求。
析。
连接电路
首先，将示波器正确连接到待测量的 电路上，确保信号的正确输入。
观察波形
通过观察示波器显示的波形，分析信 号的特点和变化，确定电路性能。
示波器的应用领域
1 电子工程
示波器在电子设计、调 试和维修中具有重要作 用，可以帮助工程师分 析和优化电路性能。
2 通信技术
示波器用于测量和分析 通信信号，帮助工程师 调试和优化通信设备。
示波器通过将电信号转换为可见的形式，利用电子束在荧光屏上扫描形成波 形图像。显示出的波形可以帮助我们观察信号的特征、周期性和变化情况。
示波器的原理和使用--精品PPT课件
2.观察记录和三角波。
3.观察李萨如图形 将“CH1”和“CH2”同时按下，并选择“X-Y”方式，将信 号源选择正弦波输出，接CH1通道，改变其频率，观察教 材上给出的6个李萨如图形，记录下来，计算各个图形下 信号源正弦波的频率，已知CH2通道正弦信号频率为 50Hz.
偏转电压U与偏转位移Y（或X）成正比关系：
Y Uy
U Y
3.只在竖直偏转板（Y轴）上加一正弦电压的情形
3.要能够显示波形，必须在水平偏转板（X轴）上 加一扫描电压
为什么是锯齿波？
5.示波器显示波形实质：沿Y轴方向的简谐运动与沿X
轴方向的匀速运动合成的一种合运动
6. 同步扫描（其目的是保证扫描周期是信号周期的整数倍） 若没有“扫描”（横向的扫描电压），被测信号随时间规
律变化规律就显示不出来；如果没有“整步”，就得不到 稳定的波形图像。 5.1内整步 ：将待测信号一部分加到扫描发生器，当待测信 号频率fy有微小变化，它将迫使扫描频率fx追踪其变化，保 证波形的完整稳定
5.2外整步 ：从外部电路中取出信号加到扫描发生器，迫使
扫描频率fx变化，保证波形的完整稳定
若为同步显示的波形出现走动状态，此时应调节： 扫描步长，整步方式（一定打在“内”），“电平”位置。
一、实验目的
1.了解示波器的主要组成部分，扫描和整步的作用 原理，加深对振动合成的理解；
2.熟练掌握示波器的使用（1）观察信号特征（正弦 波、三角波、方波）；（2）利用李萨如图形测量 信号频率。
二、实验仪器
双踪示波器
函数信号发生器
三、实验原理
1.示波器的结构
2.偏转电场控制电子束在视屏上的轨迹
7.利萨如图形
利萨如图形形成实质：沿Y轴方向的简谐运动与沿X 轴方向的简谐振动合成的一种合运动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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)； 知道信号是否有毛刺(glitch)； 知道信号间的时序关系(sequence)；
-
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。 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
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。
测试统计读数功能
具有Measurement Statistics功能，测试统计可以选择显示平均/标准方差 或者Min/Max值。
-
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 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。
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。 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。
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
-
-
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
带宽和上升时间 采样率 采样率 记录长度 波形捕获率 探头能力（保证信号不失真的
-
输入电压比较高的探头，它的带宽也低，反之，带宽高的探头， 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。
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, 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。
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。
-
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Байду номын сангаасPositive），宽度值调定
-
波形放大镜－ZOOM功能
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 preview 模式。
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。
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。
-
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）
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)； 知道信号是否有毛刺(glitch)； 知道信号间的时序关系(sequence)；
-
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。 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
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。
测试统计读数功能
具有Measurement Statistics功能，测试统计可以选择显示平均/标准方差 或者Min/Max值。
-
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 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。
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。 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。
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
-
-
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
带宽和上升时间 采样率 采样率 记录长度 波形捕获率 探头能力（保证信号不失真的
-
输入电压比较高的探头，它的带宽也低，反之，带宽高的探头， 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。
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, 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。
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。
-
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Байду номын сангаасPositive），宽度值调定
-
波形放大镜－ZOOM功能
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 preview 模式。
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。
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。
-
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）