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什么是示波器？
示波器是一種在屏幕上以波形形式輸出電信號的設(shè)備，其特點是能夠二維觀察信號隨時間的變化。
示波器大致分為模擬示波器和數(shù)字示波器。
1. 模擬示波器
用電子束在陰極射線管表面掃描輸入信號，繪制波形并進行觀察的示波器。示波器輸入信號的波形立即顯示，有很小的延遲時間。
2.數(shù)字示波器
示波器使用 A/D 轉(zhuǎn)換器將輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)臨時存儲在內(nèi)存中，然后在顯示器上顯示波形。與模擬示波器不同，它是離散數(shù)據(jù)的集合，因此每個數(shù)據(jù)都經(jīng)過插值并顯示為平滑曲線。
示波器是用來做什么的？
示波器以波形形式觀察電信號，使您可以直觀地檢查電子電路的運行情況。通過使用示波器，您可以檢查電子電路中的信號波形并驗證它們是否按設(shè)計運行。
當(dāng)驗證高速數(shù)字電路的操作時，需要以不受數(shù)字信號波動（抖動）影響的可靠時序捕獲信號，并且使用示波器來設(shè)置該時序。
另外，如果設(shè)備故障的原因出在電子電路上，則可以通過跟蹤電子電路各部分的信號波形來定位故障，使其成為修復(fù)電子設(shè)備的有效測量儀器。
示波器原理
在傳統(tǒng)的模擬示波器中，來自探頭的輸入信號被傳遞到示波器的垂直放大電路。信號在垂直放大電路中被衰減或放大，然后傳送到陰極射線管的垂直偏轉(zhuǎn)板。
電子束通過施加到垂直偏轉(zhuǎn)板上的電壓進行上下掃描。這一系列步驟就是示波器的原理。輸入信號也同時傳送到觸發(fā)電路，當(dāng)信號符合設(shè)定的觸發(fā)條件時，電子束開始水平方向掃描。
數(shù)字示波器使用A/D轉(zhuǎn)換器將輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)順序存儲在存儲器中。然后，自輸入信號滿足觸發(fā)條件起經(jīng)過預(yù)定時間段后，將停止保存新數(shù)據(jù)。
這樣，上述存儲器就記錄了符合觸發(fā)條件的定時前后的信號，從而使信號以波形的形式顯示在顯示器上。也就是說，還可以觀察到觸發(fā)前的信號波形。
您還可以使用內(nèi)存中的數(shù)據(jù)執(zhí)行波形分析，例如使用 FFT 計算進行信號頻率分析。此外，數(shù)據(jù)可以輸出到存儲卡等，以便在PC上進行分析和數(shù)據(jù)存儲。
如何選擇示波器
選擇型號時，重要的是要確保示波器對于測量內(nèi)容有足夠的規(guī)格。具體來說，需要考慮頻率特性、采樣率、通道數(shù)、存儲器長度、可用探頭類型等。
目前的示波器除了觀察波形的基本用途外，其用途正在擴展到包括時序驗證、波形分析、一致性測試等，隨之而來的是測量范圍和功能也在不斷增加。因此，有必要選擇具有適合預(yù)期用途的功能的型號。
如何使用示波器
除了觀察電壓隨時間的變化外，示波器還可以測量重復(fù)信號的頻率并繪制利薩如曲線。它廣泛用于評估電子電路、觀察視頻和音頻信號的波形、測試功率器件的響應(yīng)特性、測量高速數(shù)字電路中的時序裕度以及評估機電一體化產(chǎn)品。
測量前的準備工作包括調(diào)整探頭的相位和調(diào)整探頭之間的偏移。特別是當(dāng)電流探頭和電壓探頭一起使用時，由于電流探頭的延遲時間較長，因此時滯調(diào)整至關(guān)重要。打開電源后，必須等待大約 30 分鐘才能進行測量，以確保足夠的測量精度。
實際觀察所需波形的技巧是調(diào)整觸發(fā)。對于模擬示波器，調(diào)整元素是斜率選擇、觸發(fā)電平和觸發(fā)延遲，但對于數(shù)字示波器，您現(xiàn)在還可以設(shè)置脈沖寬度和間隔等各種觸發(fā)條件。
此外，還可以使用順序觸發(fā)器，在滿足多個觸發(fā)條件時捕獲信號。需要技術(shù)來利用這些并捕獲要觀察的信號。
有關(guān)示波器的其他信息
一、模擬示波器和數(shù)字示波器的特點和區(qū)別
兩者的特點可以概括如下。
模擬示波器
出色的實時性能，捕獲和顯示新信號之間的死區(qū)時間短
同一波形出現(xiàn)的頻率可以通過信號的亮度來確定
不適合觀察單次現(xiàn)象或不經(jīng)常重復(fù)的現(xiàn)象
為了保存觀察結(jié)果，需要準備攝影器材等。
無法使用波形進行分析
數(shù)字示波器
能夠?qū)我滑F(xiàn)象進行補充和展示
觀察結(jié)果可作為電子數(shù)據(jù)處理，易于保存。
波形可以被視為數(shù)字數(shù)據(jù)并由處理器進行分析
由于信號處理所需的死區(qū)時間較長，因此實際觀測時間相對較短。
重復(fù)波形中波形頻率信息丟失
目前，還沒有可用于工業(yè)測量應(yīng)用的模擬示波器，數(shù)字示波器幾乎是 100% 的選擇。
<p.這是由于高速A/D轉(zhuǎn)換器和波形處理處理器的廣泛使用，以及彌補數(shù)字示波器缺點的技術(shù)進步，導(dǎo)致高性能產(chǎn)品以相對較低的價格銷售這就是它如此受歡迎的原因。
2. 使用示波器時的注意事項
為了使用示波器觀察正確的波形，需要記住幾件事，但選擇頻率特性足以覆蓋您要測量的頻段的型號尤為重要。
示波器的頻率特性由幅度為-3dB時的頻率定義，因此為了精確測量幅度，應(yīng)選擇頻率特性約為被測信號頻率五倍的型號。
對于數(shù)字示波器，您還必須注意數(shù)據(jù)采樣頻率。這是因為，如果采樣頻率小于被測信號的兩倍，就會出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，顯示錯誤波形。
