示波器原理和应用
示波器的原理与应用
示波器的原理与应用摘要：示波器是现代电子技术中不可缺少的一种仪器设备，它能够将电信号转化为目测直观的波形图，为电路分析、调试、诊断等提供了方便、快捷的手段。
本文介绍了示波器的基本原理，包括信号输入、采样、放大、显示等方面，以及示波器的常见应用和注意事项，希望能为工程技术人员提供一些帮助和参考。
关键词：示波器、原理、应用、信号输入、采样、放大、显示正文：一、示波器的基本原理示波器是一种电子测量仪器，它的作用是将电信号转化为能够直观观察的波形图。
示波器可以用来观察不同频率、不同形状、不同幅度的电信号，并能够在波形图上显示出电信号的各种特征参数，如周期、频率、幅度、相位等。
示波器是电子技术领域中必备的仪器之一，它应用广泛，被广泛应用于电路设计、调试、维修、教育和科研等领域。
具体而言，示波器基于的是振荡器原理，通过调节电荷和电流来达到电信号可视化的目的。
信号的输入通过探头进行，示波器需要通过类比数字转换器（ADC）将信号转换成数字信号后存储在数字存储器中。
为了减少数字存储器过多的开销，示波器需要对信号进行采样，示波器内置高速模拟数字转换器（ADC）将信号进行采样后转换成数字信号，并存储在数字存储器中。
示波器还需要放大信号，使得信号能够在显示屏上显示出来。
示波器需要放大信号，通常使用线性放大器或者非线性放大器。
最后，示波器在显示器上将数字信号转换成模拟信号，进行屏幕显示。
二、示波器的应用透视到示波器的应用，可以看到示波器是广泛应用于电路设计、调试、维修、教育和科研等领域中的仪器设备。
比如，在电路设计和调试中，示波器可以用来分析电路中的各种问题，如电源噪声、串扰、幅度偏差等等。
在维修中，示波器可以用来检测电机的运行状态、检查电缆连接、检测电器设备输出波形等。
在教育中，示波器可以用来展示各种电子元器件和电路的工作原理。
在科研领域中，示波器可以用来测量和分析一些高速和复杂电信号，如微波电路、芯片和通用集成电路（IC）等。
示波器的原理及应用
示波器的原理及应用1. 示波器的概述示波器是一种测量电信号的仪器，它可以将电信号转换成图形，并通过观察图形的变化来分析电信号的特性。
示波器通常由显示屏、控制面板和输入输出接口组成。
它广泛应用于电子工程、通信工程和医学等领域。
2. 示波器的工作原理示波器的工作原理基于电信号的振荡特性和示波管的显示原理。
当输入信号通过电路时，示波器将信号转换成电压，并通过加速电极和偏转电极控制示波管上的电子束，从而在屏幕上显示成图形。
3. 示波器的基本参数以下是示波器的一些基本参数：•带宽：示波器的带宽指示示波器可以准确显示信号频率的范围。
带宽越宽，示波器可以显示的高频信号越多。
•垂直灵敏度：示波器的垂直灵敏度表示示波器显示垂直幅度的精度。
常见的垂直灵敏度单位有伏特/分、伏特/分/分。
•水平灵敏度：示波器的水平灵敏度表示示波器显示时间的精度。
常见的水平灵敏度单位有秒/分、秒/分/分。
•采样率：示波器的采样率表示示波器每秒对信号采集的样本数量。
采样率越高，示波器可以显示的快速变化的信号越多。
4. 示波器的应用领域示波器在各个领域都有广泛的应用，以下是示波器在几个常见领域的应用：4.1 电子工程电子工程中，示波器常用于测量和分析电路中的信号。
它可以帮助工程师检测和故障排除电路中的问题，如电压骤变、波形失真和信号幅值等。
4.2 通信工程在通信工程中，示波器被用于调试和分析通信设备的信号。
它可以帮助工程师检测信号的频率、幅度、相位等参数，以确保通信设备正常工作。
4.3 医学领域在医学领域中，示波器常被使用于心电图和脑电图等信号的测量与分析。
通过示波器，医生可以观察信号的波形，帮助诊断疾病和监测病情。
4.4 物理实验在物理实验中，示波器被广泛用于测量和研究物理现象。
例如，利用示波器可以观察光的干涉、声波的传播以及电磁波的振动等现象。
5. 示波器的使用注意事项在使用示波器时，也需要注意以下几点：•选择合适的带宽和采样率，以匹配所需测量的信号频率和变化速度。
示波器的使用原理及应用
示波器的使用原理及应用一、示波器简介示波器是一种常用的电子测量仪器，主要用于观测和分析电信号的变化过程。
它可以将电信号的波形图显示在屏幕上，帮助工程师分析信号的频率、幅度和相位等特性。
示波器广泛应用于电子、通信、计算机等领域。
二、示波器原理示波器的基本原理是将被测电信号通过垂直放大器进行放大，然后通过水平放大器和时间基准电路进行时间扩展，最后通过电子束扫描屏幕上的荧光物质，形成波形图。
示波器的主要组成部分包括： 1. 前置放大器：负责对电信号进行放大，以便能够更好地显示在屏幕上。
2. 时间基准电路：用于控制电子束的扫描速度，确定波形图的时间轴。
3. 垂直放大器：负责调整波形图的垂直尺度，以显示电信号的幅度信息。
4. 水平放大器：控制波形图的水平尺度，即控制波形图在屏幕上的宽度。
5. 视象管：位于示波器的屏幕上，负责显示波形图。
三、示波器的应用示波器在电子领域有着广泛的应用，下面列举了几个示波器的主要应用场景：1. 电路调试和故障排除示波器在电路调试和故障排除中扮演着重要的角色。
通过观察电路中各个节点的波形图，工程师可以判断电路是否正常工作、是否存在故障。
例如，当一个电路出现问题时，可以通过示波器观察信号的幅度、频率等变化，从而定位故障点。
2. 信号分析与研究示波器可以帮助工程师对信号进行频率分析、相位分析等。
通过观察信号的频谱图，可以了解信号的频率成分和幅度分布，帮助优化系统性能。
此外，示波器还可以用于研究信号的时域特性和相位关系，从而推导出信号的数学模型。
3. 通信信号测试在通信领域，示波器被广泛用于测试和分析各种通信信号。
例如，对于数字通信系统，示波器可以用来观察数据信号的传输质量，如误码率和信号失真情况。
而对于模拟通信系统，示波器可以用来观察信号的带宽、调制深度等参数。
4. 波形发生器控制示波器通常具备波形发生器控制功能，可以通过示波器控制波形发生器产生各种特定的波形信号。
这在测试和教学中非常实用，可以生成各种标准的波形信号，如正弦波、方波、脉冲波等。
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。
示波器的原理和应用结论
示波器的原理和应用结论1. 示波器的原理示波器是一种用于观察和测量电信号的仪器。
它通过将电信号转换成可见的波形图来展示信号的特性。
示波器的原理基于以下几个关键部分的工作：1.1 垂直放大器示波器的垂直放大器负责调节电压信号的幅度。
它可以将输入信号放大或缩小，使得信号能够在示波器的屏幕上显示出来。
垂直放大器由一个或多个电压放大器组成。
1.2 水平扫描器水平扫描器控制示波器屏幕上波形的水平位置和速度。
它以一定的速率扫描水平轴，使得信号能够按时间顺序在屏幕上显示出来。
水平扫描器也可以调节扫描速度以适应不同频率的信号。
1.3 触发器触发器用于设置示波器触发信号的起始点，确保波形在屏幕上稳定显示。
触发器可以根据信号的上升沿或下降沿等特征来触发波形的显示。
1.4 显示屏示波器的显示屏用于展示信号的波形。
它通常是一个小型的液晶显示屏，可以显示出波形的形状、幅度和时间。
2. 示波器的应用示波器作为一种重要的仪器，在电子领域有广泛的应用。
以下列举了一些常见的示波器应用：2.1 信号故障排除示波器可以用于排除电子设备中的信号故障。
通过观察信号的波形，可以判断信号是否正常。
如果波形出现异常，可以通过示波器对信号的幅度、频率等特征进行分析，定位并解决故障。
2.2 电路设计和调试在电路设计和调试过程中，示波器也起到了关键作用。
通过观察信号的波形，可以评估电路的性能，并对电路进行调整和优化。
2.3 教学和科研示波器是电子教学和科研中必不可少的仪器之一。
它可以帮助学生更好地理解和实验电子原理，并在科研中用于信号的采集和分析。
2.4 电信号测量示波器在电信号测量中也广泛应用。
它可以用于测量电压、电流、频率、相位差等信号特性，帮助工程师进行信号质量评估和性能优化。
结论示波器作为一种重要的测量仪器，具有广泛的应用领域，包括信号故障排除、电路设计和调试、教学科研以及电信号测量等。
通过观察信号的波形，示波器可以提供非常有价值的信号特性信息，帮助人们更好地理解信号的行为和性能。
示波器 用法
示波器用法示波器是一种常用的电子测试仪器，用于观察和测量电信号的波形。
它是电子工程师和技术人员在电路设计、故障排除和信号分析中必备的工具之一。
本文将介绍示波器的基本原理、使用方法和注意事项。
一、示波器的基本原理示波器的基本原理是利用电子束在荧光屏上的扫描来显示电信号的波形。
当电信号进入示波器后，经过放大和处理后，被送入电子枪中。
电子枪会发射出高速电子束，经过磁偏转系统的控制，在荧光屏上形成波形图案。
用户可以通过调节示波器的各种参数，如水平和垂直灵敏度、触发电平等，来获得所需的波形显示。
二、示波器的使用方法1. 连接电路：首先，将待测电路与示波器相连。
通常，示波器有两个输入通道，可以同时显示两个信号的波形。
将待测信号通过探头接入示波器的输入通道中。
需要注意的是，示波器的输入阻抗要与待测电路的输出阻抗匹配，以保证测量结果的准确性。
2. 调节示波器参数：在连接好电路后，需要调节示波器的各种参数，以便正确显示波形。
首先，调节水平灵敏度，使波形在屏幕上水平居中。
然后，调节垂直灵敏度，使波形在屏幕上垂直居中，并适当放大或缩小波形。
最后，设置触发电平和触发方式，以确保波形在屏幕上稳定显示。
3. 观察和分析波形：当示波器调节完成后，可以观察和分析电信号的波形。
示波器通常具有多种显示模式，如时间域显示和频谱分析等。
在观察波形时，可以测量波形的幅值、周期、频率等参数，并进行相应的分析和判断。
三、示波器的注意事项1. 示波器的使用需要一定的专业知识和技能，不熟悉操作的人员应避免独自使用，以免引发意外或损坏设备。
2. 在连接电路时，应注意避免短路和接地故障，以免影响测量结果或损坏示波器。
3. 在调节示波器参数时，应先选择合适的水平和垂直灵敏度范围，再逐步调整至所需的显示效果。
4. 在观察波形时，应注意波形是否稳定、清晰，是否有噪声等异常情况。
若发现异常，应检查电路连接和示波器设置，进行必要的调整和修复。
5. 示波器的测量精度受到多种因素的影响，如频率响应、放大器的非线性等，因此在进行精密测量时，应注意这些因素可能引入的误差。
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。
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！。
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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
二：垂直通道
1、对Y通道的要求：a、高增益 b、足够高的而不失真的输出 c、输入阻抗高
2、探头 作用：便于直接在被测源上探测信号和提高示波器的输入阻
抗，从而展宽示波器的实际使用频带。
按电路原理分为：
有源探头 无源探头
按功能分为：
电压探头 电流探头
R电缆
探头
分压式无源探头电路
当示波器设计好后，L、b、s均固定，Ua不变 所以 y = hy × Uy
hy称为示波器的偏转因数，单位cm/V Dy=1/hy,称为示波器的偏转灵敏度，单位V/cm Dy越小，示波器越灵敏。
磁偏转（了解）
3、荧光屏 当电子轰击时，能将动能转化为光能，形成亮点。
余辉时间：从电子束移去到光点亮度下降为原始值的10％所延 续的时间。
二、示波器的分类
1、按技术原理可分为： 模拟式－－－通用示波器
数字式－－－数字存储示波器（采用A/D、DSP技术）
2、按带宽（BW) bandwidth 可分为：
中、低档示波器 60MHz以下
高档示波器
60MHz ~ 300MHz
更高档示波器 1～2 GHz
三、示波器组成
其组成：
垂直通道（Y) 水平通道（X) 显示屏
fmel 3323.23lg(1 0.001 fHz )
4、X-Y图示仪
Uy
Ux
光栅显示原理（了解） 平板显示原理（了解）
示波器电路分析
一、组成电路：
五部分：垂直通道、水平通道、示波管、电源、标准信号发生器
输入衰减器 外触发
前置放大器 内触发
延迟线
Y输出放大器
触发电路
扫描发生器
标准信号发生器
三：水平通道
内触发
触发输入 耦合电路
外触发
触发输入 放大器
触发信号 发生器
闸门 电路
扫描电压 发生器
释抑 电路
水平 放大器
触发 电路
扫描 电路
放大 电路
1、触发电路 作用：产生周期与被测信号有关的触发脉冲 功能控制： 触发源：内、外、电源三种触发方式
触发耦合方式：a、DC耦合方式 b、AC耦合方式 c、低频抑制 d、HF高频耦合
频率越高，应选用余辉时间短的荧光物质
避免光束长期停留在一点。
五、显示原理
1、光点显示原理 Uy
Ux
Uy Ux
2、扫描与信号的同步 示波器上能够显示稳定信号波形的条件：Tn= n * Ts 当Tn > Ts 时，感觉波形从右向左移动
当Tn < Ts 时，感觉波形从左向右移动
Uy
Tn=2 Ts
第二阳极A2
阴极K
第一阳极A1
偏转系统
荧光屏
Y2 X2
Y1
X1
-1Kv
亮度调节
聚焦调节
0V
辅助聚焦调节
CRT构造图
+15Kv
后加速极
1、电子枪 灯丝F：加热阴极
阴极K： 发射电子
第一栅极G1: 调节示波器的亮度（intensity) 作为Z轴。
第二栅极G2: 减小亮度调节和聚焦调节的影响。
电源
Y通道
信号输入 （signal inpuFra bibliotek)X通道
1、Y通道：
其组成：探头、衰减器、前置放大器、延迟线、 输出放大器
其功能：对信号进行不失真的线性放大，使之达
到一定电平，驱动电子束在示波管内作
垂直偏转。
2、X通道： 其组成：触发电路、时基电路、水平输出放大器
其功能：产生与被测信号相适应的随时间成线性 变化的扫描锯齿波，这个锯齿波经放大 加到水平偏转板上，使电子束产生水 平扫描。
Tn <0.75 Ts
Tn >1.5 Ts
3、扫描---时间基线
时间基线：荧光屏上代表时间的水平亮线
锯齿波电压：能使亮点沿水平轴作匀速运动。
触发扫描：只有当触发信号加入时，水平扫描电路才有输出
连续扫描: a、接通电源后，即能输出具有一定幅度和周期的 连续扫描信号
b、适合与观察稳定的随时间连续变化的波形
示波器的原理及应用
2005.6
示波器结构培训内容相对比较多,也比 较难一点.这些都是让大家对示波器有
一个大概的了解.
下一次培训会针对现场的仪器进行操 作演示,那时候你会觉的其实它也很简
单的
主要内容简介
一、示波器概述
1. 示波器的概念 2.示波器的分类 3.示波器的组成 4.示波管(CRT)
二、示波器电路分析
第一阳极A1： 第二阳极A2： A1和A2构成电子透镜，起聚焦作用（focus)
第三阳极A3：使电子束有较大的能量轰击荧光屏。
2、偏转系统 偏转方式：
静电偏转：以光点为基础显示波形 磁偏转：以光栅为基础显示图形
静电偏转与电子束偏转规律
S
Uy
y
A2
b Ua
L
y= (s×L)/(2×b×Ua) × Uy
触发极性选择：上升沿（正极性）、下降沿（负极性）
触发电平调节：正电平、负电平
2、扫描电路 作用：产生扫描锯齿信号，也可以做到扫描信号与被测信号同步
闸门电路：产生门控信号。 a、连续扫描 b、触发扫描