示波器，“人”如其名，就是顯示波形的機(jī)器，它還被譽(yù)為“電子工程師的眼睛”。它的核心功能就是為了把被測(cè)信號(hào)的實(shí)際波形顯示在屏幕上，以供工程師查找定位問(wèn)題或評(píng)估系統(tǒng)性能等等。它的發(fā)展同樣經(jīng)歷了模擬和數(shù)字兩個(gè)時(shí)代，還是先來(lái)看圖認(rèn)識(shí)一下，如圖1所示。

示波器的用途

· 可以測(cè)量直流信號(hào)、交流信號(hào)的電壓幅度；

· 可以測(cè)量交流信號(hào)的周期，并以此換算出交流信號(hào)的頻率；

· 可顯示交流信號(hào)的波形；

· 可以用兩個(gè)通道分別進(jìn)行信號(hào)測(cè)量；

· 可以在屏幕上同時(shí)顯示兩個(gè)信號(hào)的波形，即雙蹤測(cè)量功能。此功能能夠測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)之間的 相位差，和波形之間形狀的差別。

示波器的使用方法

跟萬(wàn)用表類似，要使用示波器，首先也得把它和被測(cè)系統(tǒng)相連，用的是示波器探頭。示波器一般都會(huì)有2個(gè)或4個(gè)通道（通常都會(huì)標(biāo)有1～4的數(shù)字，而多余的那個(gè)探頭插座是外部觸發(fā)，一般用不到它），它們的低位是等同的，可以隨便選擇，把探頭插到其中一個(gè)通道上，探頭另一頭的小夾子連接被測(cè)系統(tǒng)的參考地。

這里一定要注意一個(gè)問(wèn)題：示波器探頭上的夾子是與大地即三插插頭上的地線直接連通的，所以如果被測(cè)系統(tǒng)的參考地與大地之間存在電壓差的話，將會(huì)導(dǎo)致示波器或被測(cè)系統(tǒng)的損壞。

探針接觸被測(cè)點(diǎn)，這樣示波器就可以采集到該點(diǎn)的電壓波形了（普通的探頭不能用來(lái)測(cè)量電流，要測(cè)電流得選擇專門的電流探頭）。

接下來(lái)就要通過(guò)調(diào)整示波器面板上的按鈕，使被測(cè)波形以合適的大小顯示在屏幕上了。只需要按照一個(gè)信號(hào)的兩大要素——幅值和周期（頻率與周期在概念上是等同的）來(lái)調(diào)整示波器的參數(shù)即可，如圖2所示。

圖2 示波器幅值、時(shí)間軸旋鈕

如上圖，在每個(gè)通道插座上方的旋鈕，就是調(diào)整該通道的幅值的，即波形垂直方向大小的調(diào)整。轉(zhuǎn)動(dòng)它們，就可以改變示波器屏幕上每個(gè)豎格所代表的電壓值，所以可稱其為“伏格”調(diào)整。

如以下兩幅對(duì)比圖所示：左圖是1V/grid，右圖是500mV/grid，左圖波形的幅值占了2.5個(gè)格，所以是2.5V，右圖波形的幅值占了5個(gè)格，也是2.5V。推薦是將波形調(diào)整到右圖這個(gè)樣子，因?yàn)榇藭r(shí)波形占了整個(gè)測(cè)量范圍的較大空間，可以提高波形測(cè)量的精度，如圖3所示。

圖3 示波器伏格調(diào)整對(duì)比圖

除了圖3通常上方的伏格旋鈕外，通常還會(huì)在面板上找到一個(gè)大小相同的旋鈕，這個(gè)旋鈕是調(diào)整周期的，即波形水平方向大小的調(diào)整。轉(zhuǎn)動(dòng)它，就可以改變示波器屏幕上每個(gè)橫格所代表的時(shí)間值，所以可稱其為“秒格”調(diào)整。

如以下兩幅對(duì)比圖所示：左圖是500us/grid，右圖是200us/grid，左圖一個(gè)周期占2個(gè)格，周期是1ms，即頻率為1KHz，右圖一個(gè)周期占5個(gè)格，也是1ms，即1KHz。這里就沒(méi)有哪個(gè)更合理的問(wèn)題了，具體問(wèn)題具體對(duì)待，它們都是很合理的，如圖4所示。

圖4 示波器秒格調(diào)整對(duì)比圖

很多時(shí)候只進(jìn)行上述兩項(xiàng)調(diào)整的話，是能看到一個(gè)波形，但這個(gè)波形卻很不穩(wěn)定，左右亂顫，相互重疊，導(dǎo)致看不清楚，如圖5所示。

圖5 示波器觸發(fā)電平調(diào)整不當(dāng)?shù)氖疽鈭D

這就是因?yàn)槭静ㄆ鞯挠|發(fā)沒(méi)有調(diào)整好的緣故，那么什么是觸發(fā)呢？簡(jiǎn)單點(diǎn)理解，所謂觸發(fā)就是設(shè)定一個(gè)基準(zhǔn)，讓波形的采集和顯示都圍繞這個(gè)基準(zhǔn)來(lái)，最常用的觸發(fā)設(shè)置是基于電平的（也可基于時(shí)間等其它量，道理相同）。大家看下上面的幾張波形圖，在左側(cè)總有一個(gè)T和一個(gè)小箭頭，T是觸發(fā)的意思，這個(gè)小箭頭指向的位置所對(duì)應(yīng)的電壓值就是當(dāng)前的觸發(fā)電平。示波器總是在波形經(jīng)過(guò)這個(gè)電平的時(shí)候，把之前和之后的一部分存儲(chǔ)并最終顯示出來(lái)，于是就能看到圖4、5所示的波形。

如圖6所示，我們可以看到，無(wú)論如何波形也不會(huì)經(jīng)過(guò)T所指的位置，即用永遠(yuǎn)達(dá)不到觸發(fā)電平，所以失去了基準(zhǔn)的波形看上去就不穩(wěn)定了。怎么調(diào)節(jié)這個(gè)觸發(fā)電平的位置呢，在示波器面板上找一個(gè)標(biāo)了Trigger的旋鈕，如下圖，轉(zhuǎn)動(dòng)這個(gè)旋鈕就可以改變這個(gè)T的位置了。

圖6 示波器觸發(fā)旋鈕

除了可以改變觸發(fā)電平的值以外，還可以設(shè)置觸發(fā)的方式：比如選擇上升沿還是下降沿觸發(fā)，也就是選擇讓波形向上增加的時(shí)候經(jīng)過(guò)觸發(fā)電平還是向下減小的時(shí)候經(jīng)過(guò)觸發(fā)電平來(lái)完成觸發(fā)，這些設(shè)置一般都是通過(guò)Trigger欄里的按鈕和屏幕方便的菜單鍵來(lái)完成。

只要經(jīng)過(guò)上述的這三四步，你就可以把示波器的核心功能應(yīng)用起來(lái)了，可以用它觀察單片機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)信號(hào)了。比如說(shuō)上電后系統(tǒng)不運(yùn)行，就用它來(lái)測(cè)一下晶振引腳的波形正常與否吧。需要注意的是，晶振引腳上的波形并不是方波，而是更像正弦波，而且晶振的兩個(gè)腳上的波形是不一樣的，一個(gè)幅值小一點(diǎn)的是作為輸入的，一個(gè)幅值大一點(diǎn)的是作為輸出的，如圖7所示。

圖7 示波器實(shí)測(cè)的晶振波形
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