示波器原理及其应用示波器介绍示波器的作用示波器属于通用的仪器, 任一个硬件工程师都应该了解示波器的工作原理并能够熟练使用示波器,掌握示波器是对每个硬件工程师的基本要求
示波器是用来显示波形的仪器,显示的是信号电压随时间的变化
因此,示波器可以用来测量信号的频率,周期,信号的上升沿/下降沿,信号的过冲,信号的噪声,信号间的时序关系等等
在示波器显示屏上,横坐标(X)代表时间,纵坐标( Y)代表电压,(注,如果示波器有测量电流的功能,纵坐标还代表电流
)还有就是比较少被关注的 -亮度( Z),在 TEK 的 DPO 示波器中,亮度还表示了出现概率(它用16 阶灰度来表示出现概率)
1.1. 示波器的分类示波器一般分为模拟示波器和数字示波器;在很多情况下,模拟示波器和数字示波器都可以用来测试,不过我们一般使用模拟示波器测试那些要求实时显示并且变化很快的信号,或者很复杂的信号
而使用数字示波器来显示周期性相对来说比较强的信号,另外由于是数字信号,数字示波器内置的CPU或者专门的数字信号处理器可以处理分析信号,并可以保存波形等,对分析处理有很大的方便
1 模拟示波器模拟示波器使用电子枪扫描示波器的屏幕,偏转电压使电子束从上到下均匀扫描,将波形显示到屏幕上,它的优点在于实时显示图像
模拟示波器的原理框图如下:见上图所示, 被测试信号经过垂直系统处理 (比如衰减或放大, 即我们拧垂直按钮- volts/div),然后送到垂直偏转控制中去
而触发系统会根据触发设置情况,控制产生水平扫描电压(锯齿波),送到水平偏转控制中
信号到达触发系统, 开始或者触发 “水平扫描” ,水平扫描是一个是锯齿波,使亮点在水平方向扫描
触发水平系统产生一个水平时基,使亮点在一个精确的时间内从屏幕的左边扫描到右边
在快速扫描过程中, 将会使亮点的运动看起来象一条平滑的曲线
而信号电压加到垂直偏转电压的