示波器工作原理
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。
示波器的基本工作原理
示波器的基本工作原理
示波器是一种可以显示电子信号波形的仪器。
它的基本工作原理是将被测信号通过探头输入示波器，经过放大、滤波、数字化等处理后，通过显示装置显示出波形图像。
示波器的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 信号输入：被测信号通过信号源或被测对象的探头输入示波器的输入端口。
2. 信号放大：示波器会对输入的信号进行放大，以便更好地显示和分析波形。
放大电路可以调整放大倍数，使得不同幅度的信号都能够显示在合适的范围内。
3. 信号滤波：示波器会对输入信号进行滤波处理，去除掉可能干扰波形显示的杂散信号。
常见的滤波方式包括低通滤波、带通滤波等。
4. 信号采样：经过放大和滤波后的信号会被示波器进行采样处理，将连续的模拟信号转换成数字信号。
采样率越高，采样得到的波形越准确。
5. 数字信号处理：示波器会对采样得到的数字信号进行处理和分析，如幅值测量、频谱分析等。
这些功能能够帮助用户更好地理解和分析波形特性。
6. 显示波形：经过处理的信号最终会通过示波器的显示装置以
图形的形式显示出来。
用户可以观察到信号的波形、周期、幅值等参数。
总之，示波器的基本工作原理是通过信号输入、放大、滤波、采样和数字处理等步骤，将被测信号转换成波形图像显示出来，以便用户对信号进行观察、分析和测量。
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。
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。
示波器的工作原理和使用方法
示波器的工作原理和使用方法示波器是一种测量电信号的仪器，它可以将电信号转换为图形，从而方便我们观察和分析。
本文将介绍示波器的工作原理和使用方法。
一、示波器的工作原理示波器的工作原理基于示波管和电子束的原理。
示波管是一种真空管，它由一个阳极、一个阴极和一个聚焦极组成。
当阴极发射电子时，电子会被阳极吸引，并在聚焦极的作用下聚集成电子束。
电子束穿过一个偏转板，偏转板会根据输入信号的大小和方向控制电子束的偏转。
电子束在荧光屏上形成一个图形，这个图形就是我们看到的波形。
示波器有两种偏转方式：正弦偏转和直线偏转。
正弦偏转是指通过一个正弦信号控制偏转板的偏转，直线偏转是指通过一个线性电压控制偏转板的偏转。
正弦偏转可以得到正弦波形，直线偏转可以得到任意波形。
示波器还有两种触发方式：自动触发和外部触发。
自动触发是指示波器自动检测信号并触发，外部触发是指示波器根据外部信号触发。
触发是指控制示波器开始采集信号的时刻。
二、示波器的使用方法1. 连接电路首先需要将示波器连接到待测电路。
示波器有两个输入通道，可以同时测量两个信号。
将待测电路的信号分别连接到示波器的输入通道上即可。
2. 调节示波器接下来需要调节示波器，使其适应待测信号。
示波器有多个控制按钮和旋钮，需要根据需要进行调节。
首先需要选择偏转方式。
如果待测信号是正弦波形，可以选择正弦偏转；如果待测信号是任意波形，可以选择直线偏转。
选择偏转方式后，需要调节偏转灵敏度和时间基准，使得示波器可以正确显示待测信号的波形和频率。
接下来需要选择触发方式。
如果待测信号是周期性的，可以选择自动触发；如果待测信号是不规则的，可以选择外部触发。
选择触发方式后，需要调节触发电平和触发延迟，使得示波器可以正确触发待测信号。
最后需要调节荧光屏的亮度和对比度，使得示波器的显示效果最佳。
3. 测量信号调节好示波器后，即可开始测量信号。
示波器会将待测信号转换为波形显示在荧光屏上。
可以通过示波器的控制按钮和旋钮对波形进行放大、平移、截取等操作，以便更好地观察和分析信号。
示波器的原理及应用误差
示波器的原理及应用误差一、示波器的原理示波器是一种用于显示电压波形的仪器，它可以将电信号转换成可视化的波形，使信号的特征、频率和幅度等参数能够直观地被观测和分析。
示波器的工作原理主要包括以下几个方面：1.信号采集：示波器通过探头将待测信号引入示波器，探头负责将电压信号转换成示波器可以处理的电信号，一般来说示波器采用阻抗匹配的方式，以尽量减小对被测电路的影响。
2.信号放大：示波器会对采集到的信号进行放大处理，使得信号波形能够在示波器的屏幕上得到清晰的显示。
3.信号显示：经过放大处理的信号波形会在示波器的屏幕上显示出来，示波器的屏幕一般是由阴极射线显示器或液晶显示器组成。
4.触发与扫描：示波器需要通过触发电路来确定信号的起始点，以保证每一次显示的信号波形都是连续的。
同时，示波器还通过扫描电路来控制水平和垂直方向的信号显示，以实现波形的水平和垂直移动、放大和缩小等操作。
示波器可以通过选择合适的时间基准和垂直增益来调整波形的显示范围，以便更好地观测和分析电信号的特征。
二、示波器的应用误差在实际应用中，示波器的测量结果可能存在误差，以下是一些常见的示波器的应用误差：1.带宽误差：示波器的带宽是指示波器所能测量的最高频率信号。
然而，示波器的实际带宽可能会存在误差，这是因为示波器的输入电路和放大器在工作时会引入一定的频率响应误差，从而导致示波器在高频信号测量时会出现幅度衰减和相位失真。
2.垂直增益误差：示波器的垂直增益是指示波器的输入电压与显示屏上垂直尺度的对应关系。
然而，示波器的垂直增益可能会存在误差，这是由于示波器的放大器、探头和输入电路等因素引入的增益非线性误差。
3.时间测量误差：示波器的时间基准是指示波器在测量时间时所使用的参考信号。
然而，示波器的时间测量可能会存在误差，这是因为示波器内部的触发电路、扫描电路以及时钟稳定性等因素引入的时间测量误差。
4.示波器通道间的差异：示波器通常具有多个通道，每个通道都可以独立地测量信号。
简述示波器的工作原理和使用方法
简述示波器的工作原理和使用方法示波器是一种常见的电子测试仪器，用于检测和显示电信号的波形。
它在电子工程、通信、医学等领域中发挥着重要作用。
本文将简要介绍示波器的工作原理和使用方法。
一、工作原理示波器通过接收和处理电信号，并将其转换为可视化的波形图形。
它主要由以下几个部分组成：1. 输入电路：示波器的输入电路用于接收被测信号，常见的输入方式有电压探头、电流探头等。
输入电路通常具有不同的带宽范围和灵敏度，可以适应不同频率和振幅的信号。
2. 触发电路：触发电路确定了示波器何时开始采集和显示波形。
触发通常基于信号的特定条件，如信号达到或超过某个阈值等。
触发电路的设置对于正确显示信号的波形非常重要。
3. 垂直放大器：垂直放大器用于放大输入信号的电压。
示波器通常具有多个垂直放大器，允许对不同幅度的信号进行测量和显示。
垂直放大器通常具有可调的放大倍数和直流耦合/交流耦合模式。
4. 水平放大器和扫描发生器：水平放大器和扫描发生器控制示波器屏幕上波形的时间轴。
水平放大器决定了横向显示的时间范围，而扫描发生器则控制屏幕上波形的扫描速率。
5. 显示屏：示波器的显示屏用于显示波形。
现代示波器通常采用液晶显示屏，具有高分辨率和清晰度。
二、使用方法使用示波器需要以下几个步骤：1. 连接信号：使用正确的电压探头或电流探头将被测信号连接到示波器的输入端口。
确保连接正确，并选择合适的探头放大倍数。
2. 设置触发条件：根据被测信号的特点，设置合适的触发条件。
可以选择边沿触发或脉冲触发，设置触发电平等。
3. 调整垂直和水平放大器：根据被测信号的振幅和频率调整垂直和水平放大器。
确保波形在显示屏上具有适当的大小和清晰度。
4. 调整扫描速率：根据被测信号的周期和需要显示的波形数量，调整扫描速率。
较高的扫描速率可以显示更多的细节，但可能导致波形在屏幕上移动得很快，不易观察。
5. 观察和分析波形：开始采集和显示波形后，观察并分析波形特征。
可以测量波形的振幅、频率、周期等参数，并进行进一步的信号分析。
示波器工作原理
示波器工作原理
示波器是一种用于观察和测量电子信号的仪器。
它基于示波管的原理工作，使用电子束在荧光屏上绘制出电压随时间变化的波形图。
示波器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 信号输入：将待观察的电子信号通过电缆或探头输入到示波器的输入端。
2. 垂直放大：输入信号经过放大电路，使得较小的信号能够被放大到适合观察的范围内。
3. 水平偏移和放大：示波器还可以对信号进行水平方向上的偏移和放大，以便更好地观察信号的细节。
4. 示波管控制：示波器使用电子束在荧光屏上绘制波形，电子束受到水平和垂直两个偏转系统的控制。
5. 示波管显示：电子束在荧光屏上扫描，通过不同的信号值和电子束的亮度调节，在荧光屏上显示出随时间变化的波形。
6. 观察和测量：通过观察荧光屏上绘制的波形图，可以判断信号的频率、幅度、周期等特性，并进行有关的测量。
需要注意的是，示波器的工作原理与输入信号的频率范围和电
压范围有关。
示波器可以根据不同的需要选择不同的输入通道和测量功能，以满足各种测量要求。
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? 2．电子枪及聚焦 电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极
(G2)(或称第二栅极)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。 它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电 加热阴极，阴极受热发射电子。栅极是一个顶部有小孔的 金属园筒，套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低，对阴 极发射的电子起控制作用，一般只有运动初速度大的少量 电子，在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔，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 电子返回阴极，即管子截止。调节电路中的W1电位器， 可以改变栅极电位，控制射向荧光屏的电子流密度，从而 达到调节亮点的辉度。第一阳极、第二阳极和前加速极都 是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2 与A2相连，所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔 向荧光屏起加速作用。
? 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) ，也应可调，用作聚
2 示波器使用
?2.1 荧光屏 荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向
和垂直方向各有多条刻度线，指示出信号波形的 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。垂直方向标有 0％， 10％，90％，100％等标志，水平方向标有 10％， 90％标志，供测直流电平、交流信号幅度、延迟 时间等参数使用。根据被测信号在屏幕上占的格 数乘以适当的比例常数 (V／DIV，TIME／DIV)能 得出电压值与时间值。
A2又叫做辅助聚焦极使荧光 屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测 信号的波形。图8．1中，Y1、Y2和Xl、X2 两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴 偏转板在前，X轴偏转板在后，因此Y轴灵 敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。两对
偏转板分别加上电压，使两对偏转板间各 自形成电场，分别控制电子束在垂直方向 和水平方向偏转。
?1．1 示波管 阴极射线管(CRT)简称示波管，是示
波器的核心。它将电信号转换为光信号。 正如图1所示，电子枪、偏转系统和荧光屏
三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了 一个完整的示波管。
示波管的结构
? 1．荧光屏 现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一
层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝 膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。铝 膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散 热等其他作用。
焦调节。第二阳极与前加速极相连，对阴极为正 高压 (约+1000V) ，相对于地电位的可调范围为 ±50V。由于示波管各电极电流很小，可以用公 共高压经电阻分压器供电
? 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，就能控制示波管显示的图形形状。我们知 道，一个电子信号是时间的函数f(t)，它随时间的变化而 变化。因此，只要在示波管的X轴偏转板上加一个与时间 变量成正比的电压，在y轴加上被测信号(经过比例放大或 者缩小)，示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化
?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，K、K、G1、G2叫做示波管的第一 电子透镜。第二次聚焦发生在G2、A1、 A2区域，调节第二阳极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上的电压叫做聚焦电压，A1 又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能 满足良好聚焦，需微调第二阳极A2的电压，
的图形。电信号中，在一段时间内与时间变量成正比的信 号是锯齿波。
示波器的基本组成框图如图2所示。它由示波管、Y 轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。
? 被测信号①接到“屙输入端，经Y轴衰减器适当衰减后送 至Y1放大器(前置放大)，推挽输出信号②和③。经延迟级 延迟Г1时间，到Y2放大器。放大后产生足够大的信号④ 和⑤，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引入X轴系统的触 发电路，在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生 触发脉冲⑥，启动锯齿波扫描电路(时基发生器)，产生扫 描电压⑦。由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2，为 保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描，Y轴的延迟时 间Г1应稍大于X轴的延迟时间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轴偏转板 上。z轴系统用于放大扫描电压正程，并且变成正向矩形 波，送到示波管栅极。这使得在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。
示波器
?1 示波器工作原理 示波器是利用电子示波管的特性，将
人眼无法直接观测的交变电信号转换成图 像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量 仪器。它是观察数字电路实验现象、分析 实验中的问题、测量实验结果必不可少的 重要仪器。示波器由示波管和电源系统、 同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、 延迟扫描系统、标准信号源组成。
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。
?2．2 示波管和电源系统 1．电源(Power) 示波器主电源开关。当此开关按下时，
电源指示灯亮，表示电源接通。 2．辉度(Intensity) 旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮