示波器的输入控制界面通常配备有2到4个模拟通道,这些通道均被赋予编号,并各自关联有一个控制按钮,用于快速开启或关闭相应的信号通道。用户还可以根据需要,为每个通道选择交流(AC)或直流(DC)耦合模式。在DC耦合下,信号的全部内容(包括直流分量)都将被完整传递;而AC耦合则会滤除直流成分,确保波形的中心大致维持在0V(即接地电位)附近。此外,用户还能通过操作界面为每个通道指定探头的阻抗设置,以适应不同的测试需求。关于信号的采样方式,示波器提供了两种基础但高效的选项:实时采样:这种方法通过连续不断地对信号进行密集采样,确保每次采样都能捕捉到完整的波形快照。现代高性能示波器利用实时采样技术,单次捕获能力可覆盖高达33-GHz的信号带宽,为高速信号的精确分析提供了强大支持。等效时间采样:与实时采样不同,等效时间采样技术依赖于多次采集的累积效应来构建波形。它每次只聚焦于信号的一个片段,在多次循环中逐步收集信号的各个部分,并将这些片段拼接起来,形成完整的波形图像。这种技术特别适用于那些频率过高,以至于实时采样难以直接处理的信号(超过33GHz),通过延长采样周期的方式,等效时间采样有效地扩展了示波器的分析范围。使用示波器进行测量需要涂有荧光物质的屏面、主机、探头配置和稳定的信号。知用示波器
示波器主要有三种类型:模拟示波器(Analog Oscilloscope) 这种示波器使用阴极射线管(CRT)作为显示设备。屏幕上涂有荧光物质,当电子束击中时就会发光,从而显示出信号的波形。为了使波形稳定显示,模拟示波器需要使用触发功能。触发功能会在特定事件(如信号上升沿超过某电压值)发生时,重新开始扫描显示整个波形。如果没有触发,显示的波形将不稳定,无法观察。数字示波器(Digital Storage Oscilloscope, DSO) 这种示波器使用数字存储技术,将输入信号数字化后存储在内存中,然后在显示器上重建波形。与模拟示波器相比,DSO可以存储和回放波形,并提供更多的分析功能。混合信号示波器(Mixed Signal Oscilloscope, MSO) MSO结合了模拟和数字示波器的特点,可以同时显示模拟信号和数字信号。它不仅可以捕获和分析模拟波形,还可以监测和分析数字信号。知用示波器示波器能够捕捉电路中的瞬态信号,如脉冲信号、瞬变信号等。
手持示波器是一种手持式的电子测量仪器,用于显示被测量的瞬时值轨迹变化情况,具有携带方便、操作简单等特点。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象,便于人们研究各种电现象的变化过程。它利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
为了有效进行校准,首先需要调整波形在屏幕上的中心位置。这一步骤通常通过将输入连接模式切换至接地(GND)状态来实现。在正确接通电源后,如果一切设置正确,应能在示波器屏幕上观察到一条稳定的水平亮线。这条亮线不仅是校准的起点,也是检验示波器工作状态是否正常的重要依据。然而,在实际操作中,可能会遇到未出现稳定水平亮线的情况。这时,就需要利用示波器的控制旋钮进行调整。POSITION旋钮用于在垂直方向上移动波形,确保其位于屏幕的中心位置。而DCBAL(直流平衡)调节则用于调整水平亮线至屏幕中心,确保其在垂直方向上的对称性。此外,INTENSITY(亮度)控制则用于调整波形显示的亮度,以便于更清晰地观察波形细节。数字示波器可以实时显示被测信号的波形,包括电压、电流等电学量的变化情况。
存储型数字示波器(DSO)
定义与特点:捕获、存储和处理电信号波形的数字示波器。
应用领域:电子工程、通信、计算机等领域,适合长时间监测和记录信号变化。
功能特点:高精度、高速度、持久记录和数据分析。
储型数字示波器(通常称为数字存储示波器,DSO)和复合型数字示波器(这里可能指的是混合信号示波器MSO或混合域示波器MDO,因为“复合型”并非一个标准的示波器分类术语)。
DSO专注于信号的捕获、存储和处理,适用于广阔的电子测试场景;而MSO和MDO则通过融合多种功能,提供了更强大的信号分析和调试能力,特别适用于复杂的数字电路和混合信号系统。
示波器易于操作,具备丰富的测量功能,适用于教育和研究机构进行电子实验教学和科研项目。知用示波器
示波器可以将这些电信号转换为可见的波形图像,使用户能够直观地分析和理解电信号的特性。知用示波器
分辨率是衡量示波器波形呈现细节清晰度的关键指标,它分为水平和垂直两个维度。水平分辨率关联于存储深度,即示波器内部存储的数据点数量,决定了屏幕上每格能够显示的采样点数,影响着波形在时间轴上的细节捕捉能力。以图6中的示波器为例,其屏幕划分为8×12的格网,若采用1k(即1024点)的存储器,则每格水平方向上的分辨率约为85点,显示出高时间精度的波形描绘能力。而垂直分辨率则与模拟到数字的转换精度紧密相关,它衡量的是示波器将连续变化的电压信号转换成离散数字值的细腻程度。垂直方向上,屏幕被划分为256个等级,这意味着在垂直方向上每格约有32个。在选择不同的电压档位时,模/数转换器的电压分辨能力会有所变化。例如,在1V/格的档位下,它能区分的电压(Min)约为39mV;而在5V/格档位下,这一数值增加到约195mV。值得注意的是,示波器有一个分辨电压的限制,即对于小于其分辨能力的信号,示波器可能无法准确测量。因此,为了获得更精确的测量结果,用户在操作时应当调整信号的幅度,尽量使波形充满整个屏幕,这样做能良好地利用示波器的垂直精度,提升测量结果的准确性和可靠性。知用示波器