示波器的原理和应用
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。
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。
示波器的原理与应用数据
示波器的原理与应用数据1. 示波器的原理示波器是一种电子测量仪器，用于显示电压信号的波形。
它可以通过垂直和水平的电子束在荧光屏上绘制出波形图像，以帮助工程师分析和诊断电路中的问题。
示波器的工作原理基于电子束在电场和磁场的作用下产生的偏转。
当示波器接收到电压信号时，它会通过电场偏转电子束的垂直位置，同时通过磁场偏转电子束的水平位置，从而在荧光屏上绘制出相应的波形图像。
示波器可以根据输入信号的频率和幅度进行调节，以便更好地显示波形。
示波器还具有多个通道，可以同时显示多个信号的波形图像，这对于分析多路信号互相之间的关系非常有用。
2. 示波器的应用数据示波器广泛应用于电子、通信、自动化等领域的各种测量和测试任务中。
以下是一些示波器的常见应用数据。
2.1 测量信号频率示波器可用于测量输入信号的频率。
在示波器的设置中，选择合适的时间基准和垂直缩放，然后观察信号的周期性波形图像。
根据波形图像上波峰或波谷之间的时间间隔，可以计算出信号的频率。
2.2 测量信号幅度示波器还可用于测量信号的幅度。
根据示波器的垂直缩放设置，将信号的振幅显示在示波器的荧光屏上。
通过调整垂直缩放和偏移参数，可以准确测量信号的幅度。
2.3 捕获和分析瞬态信号示波器是捕获和分析瞬态信号的理想工具。
瞬态信号通常发生在电路故障或瞬时事件触发时，例如电路瞬时启动、开关的打开或关闭等。
示波器可以快速捕获并显示瞬态信号的波形，以帮助工程师分析和定位故障。
2.4 观察信号的相位差示波器可用于观察不同信号之间的相位差。
通过将两个或多个信号连接到示波器的不同通道上，并选择合适的触发设置，可以在示波器的荧光屏上同时显示这些信号的波形图像。
通过观察波形图像上的时间差，可以计算出信号之间的相位差。
2.5 分析频谱信息示波器还可以通过使用频谱分析仪功能来分析信号的频谱信息。
通过将信号连接到示波器的输入通道，并选择频谱分析模式，示波器可以将信号的频谱图显示在荧光屏上。
示波器的原理及使用
示波器的原理及使用
示波器是一种用来测量电压、电流和其他电信号的仪器。
它具有一个触发电路，可用来稳定地显示波形信号。
以下是示波器的原理和使用。
原理：
1. 示波器的基本原理是通过控制电子束在屏幕上的运动来显示输入信号的波形。
电子束通过垂直和水平偏转系统控制，然后在屏幕上显示出相应的波形。
2. 示波器将输入信号分为若干离散的时间间隔，并将每个间隔的电压值转换为电子束的垂直位置。
水平控制系统则将这些离散的时间间隔在水平方向上显示出来，形成一个波形图像。
使用：
1. 连接电路：首先，将待测的电路连接到示波器的输入端。
可以使用探头将电路与示波器连接，以避免对待测电路造成干扰。
2. 调整控制：通过触发电路和示波器面板上的控制旋钮，可以调整示波器的各种参数，如时间和电压刻度、扫描速率等，以获得所需的波形显示。
3. 观察波形：一旦示波器设置正确，波形将在示波器屏幕上显示出来。
可以观察波形的振幅、频率、相位等特性，进而分析电路的性能和问题。
4. 测量：示波器还可以进行一些测量，如测量波形的峰峰值、平均值、频率等。
它还可以进行波形的比较和数学运算，如求积分、微分等。
总结：
示波器通过控制电子束在屏幕上的运动来显示输入信号的波形。
使用示波器可以连接待测电路、调整控制参数、观察和测量波形等，以便分析电路的性能和问题。
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！。
- 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)。
示波器的原理和应用
精编资料
简介:示波器的原理和应用【教学目的】1. 了解示波器的主要组成部分,扫描和整步的作用...一,实验原理示波器动态显示随时间变化的电压信号思路是将电压加在电极板上,极板...
关键词:原理,应用
示波器的原理和应用
【教学目的】
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. 熟练使用示波器观察信号特征(正弦波、三角波、方波)，利用李萨如图形测量信号频
率。
【教学重点】
了解示波器的基本结构、工作原理及使用方法。
【教学难点】
1. 熟练掌握示波器各主要旋钮的作用和用法。
2. 能使用示波器观察信号特征(正弦波、三角波、方波)，且会利用李萨如图形测量信
号频率。
【课程讲授】
提问:1. 示波器的工作原理以及主要组成部分是什么,其主要用途有哪些,
2. 如何使用示波器观察各种信号特征以及测量信号频率,
一、实验原理
示波器动态显示随时间变化的电压信号思路是将电压加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这变化电场的电子运动情况相应地随时间变化，最后把电子运动的轨迹用荧光屏显示出来。
示波器主要由示波管(见图1))和复杂的电子线路构成。
示波器的基本结构见图2。
图1 示波管示意图
图2 示波器的基本结构简图
1.偏转电场控制电子束在视屏上的轨迹
Y,U 偏转电压U与偏转位移Y(或X)成正比关系。
如图3所示:。
y
图3偏转电压U与偏转位移Y
如果只在竖直偏转板(Y轴)上加一正弦电压，则电子只在竖直方向随电压变化
而往复运动，见图4。
要能够显示波形，必须在水平偏转板(X轴)上加一扫描电
压，见图5。
图4 信号随时间变化的规律 (加在Y偏转板) 图5 锯齿波电压(加在X偏转板) 示波器显示波形实质:见图6，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。
显示稳定波形的条件:扫描电压周期应为被测信号周期的整数倍，即T=nTxy (n=1，2，3…)(见图7)
2.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。
为了达到“整步”目的，示波器采用三种方式:“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f有微小变化，它将迫使扫描频率f追踪其变化，保证波形的完yx
整稳定;“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
图6 示波器显示波形原理图(Tx=Ty) 图7 Tx=2Ty时合成的图形波形的完整稳定;“电源整步”:整步信号从电源变压器获得。
一般在观察信号时，都采用“内整步”(或称为“内触发”)。
注: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。
3.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。
x,20sin(2,,f,t，,)x1
y,20sin(2,,f,t，,)y2
利用利萨如图形测定未知信号的频率
n:n,f:f公式: yxxy
n式中的、分别为利萨如图形于X、Y轴的切点数。
nyx
4.测正弦波的峰,峰值V、周期T p-p
用示波器观察正弦波波形，若该信号输入通道的标度因子为V，单位为伏/厘米(V/cm),0被测正弦波的正、负峰之间的距离在荧光屏上所占的高度为H厘米，则V,V,Hp,p0
若正弦波此时的时间扫描轴的单位是t/cm，一个周期的正弦波形在荧光屏上横轴所占长度
为Lcm，则
T,t,L
二、实验仪器
双踪示波器函数信号发生器
三、实验步骤
1.将信号源的100Hz的正弦波输出与示波器的CH1通道相连，将示波器的输入信号耦合置“AC”，按下“CH1”键，适当调整CH1通道的灵敏度和扫描频率，如果波形不稳定，适当调节电平，直到出现稳定的正弦波形，并记录该波形。
2.按上面的方法分别观察记录频率为1KHz的方波和三角波。
3.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.
四、数据记录和数据处理
1)观察记录波形:正弦波、三角波、方波。
画在实验手册上;
2)用函数信号发生器产生一正弦波用示波器观察并记录，计算信号的峰,峰值V、频率f、 P-P
周期T;
f:f,n:n3)观察教材给出的6个李萨如图形，记录在实验手册上，根据分别计算每xyyx
f一个信号的频率 y
f:f yx
李萨如
图形
n x
n y
(Hz) f x
f(Hz) y
五、思考题
1) 示波器的主要组成部分是什么,示波管的主要组成部分是什么,
2) 示波器的主要用途有哪些,
3) 为什么示波器的扫描信号必须是锯齿波,
y,Asin,t提示:以正弦波信号的观察为例来讨论，设正弦波(1)，扫描信号为x,x(t)(2)，示
y,Asinx波器上显示的图形为电子的运动轨迹，应该为一正弦波，振幅为A，其数学表达式为(3)，比
，显然，扫描信号在一个周期内的变化是线性的，信号呈锯齿状。
较(1)式和
(3)式得:x,2k,，,t
4) 若示波器一切正常，但开机后看不见光迹和光点，可能的原因有那些,
提示:可能的原因有:辉度不够;上下调节不到位;左右调节不到位。
5) 若想观察一待测电信号，你能够描述应该如何调节双踪示波器吗,若想观察李萨如图形
又该如何调节,
提示:待测电信号接“Y输入”，“扫描旋钮”选择扫描方式，按下“CH1”按钮，“触发”选择内触发;
观察李萨如图形时，两个正弦信号分别接“X输入”和“Y输入”，“扫描旋钮”选择“x-y”方式。
6) 若发现示波器上的图形向右运动，扫描信号的频率与待测电信号的频率有什么关系,
提示:扫描信号的频率大于待测电信号的频率。
7) 1V峰峰值的正弦波，它的有效值是多少,
VP,P提示:有效值。
,U22
8) 假定在示波器的输入端输入一个正弦电压，所用水平扫描频率为120Hz，在屏上出现了
三个完整的正弦波周期，那么输入电压的频率为多少,
提示:屏上出现完整的正弦波的个数与水平扫描信号频率和输入电压的频率的比值相关。
f扫描n,波形个数:。
f输入信号
9) 如何使用示波器测量两个频率相同的正弦信号的相位差,
提示:两正弦信号分别接入“X输入”和“Y输入”，按下“CH1”和“CH1”按钮，然后选择“断续”，“扫描频率旋钮”选择扫描方式。
记录两个波形在水平轴上的交点间的间隔时间t，若正弦信号的频率为f，
,,,2,ft则它们的相位差为。