示波器原理和使用

示波器（Oscilloscope）是一種用于觀測(cè)和測(cè)量電信號(hào)波形和電信號(hào)參數(shù)的儀器。它通過(guò)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)的波形圖形，可以直觀地顯示信號(hào)的幅度、頻率、相位等各種信息，被廣泛應(yīng)用于電子工程、通信工程、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域。

示波器的原理：
1.電子垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)：示波器通過(guò)垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量和顯示電壓的幅度。當(dāng)輸入信號(hào)通過(guò)垂直放大器放大后，輸入的電壓信號(hào)能夠通過(guò)垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)分配到垂直偏轉(zhuǎn)板上，電子束在垂直偏轉(zhuǎn)板的作用下，形成顯示屏上的垂直坐標(biāo)。

2.時(shí)間基準(zhǔn)系統(tǒng)：示波器通過(guò)時(shí)間基準(zhǔn)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量和顯示信號(hào)的時(shí)間軸。時(shí)間基準(zhǔn)系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，然后將其通過(guò)垂直放大器放大并施加到電子束位置的水平偏轉(zhuǎn)板上，經(jīng)過(guò)水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)作用后，電子束能夠在顯示屏上的水平坐標(biāo)軸上移動(dòng)。

3.水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)：水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以控制電子束在水平方向上的掃描速度，從而實(shí)現(xiàn)獲取不同時(shí)間分辨率下的波形數(shù)據(jù)。

4.觸發(fā)系統(tǒng)：示波器通過(guò)觸發(fā)系統(tǒng)來(lái)確定要顯示的電信號(hào)的起始點(diǎn)。觸發(fā)系統(tǒng)分析輸入信號(hào)，只有當(dāng)滿足觸發(fā)條件時(shí)，示波器才會(huì)顯示該信號(hào)。這樣可以確保測(cè)量結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。

5.顯示系統(tǒng)：示波器的顯示系統(tǒng)將經(jīng)過(guò)垂直和水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制后的電子束，投影到示波器的顯示屏上生成波形圖形。

示波器的主要組成部分：

1. 輸入部分：示波器的輸入部分通常由輸入接頭、輸入保護(hù)電路和放大器組成。輸入接頭用于連接待測(cè)電路，輸入保護(hù)電路用于保護(hù)示波器和被測(cè)電路，放大器則主要負(fù)責(zé)信號(hào)放大。
2. 垂直放大器：垂直放大器是示波器中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，負(fù)責(zé)將輸入的小信號(hào)放大到適當(dāng)?shù)姆?，以便于顯示。
3. 取樣系統(tǒng)：取樣系統(tǒng)負(fù)責(zé)按照時(shí)間基準(zhǔn)系統(tǒng)提供的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行抽樣。取樣系統(tǒng)通常由采樣開(kāi)關(guān)和存儲(chǔ)器組成。
4. 數(shù)字轉(zhuǎn)換器：數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便于后續(xù)的數(shù)字處理和顯示。
5. 水平系統(tǒng)：水平系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制水平偏轉(zhuǎn)，使得波形能夠在顯示屏上水平掃描。
6. 觸發(fā)系統(tǒng)：觸發(fā)系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置觸發(fā)電平、觸發(fā)模式等參數(shù)來(lái)確定顯示信號(hào)的起始點(diǎn)。
7. 顯示系統(tǒng)：顯示系統(tǒng)將經(jīng)過(guò)垂直和水平系統(tǒng)控制后的電子束投影到顯示屏上，形成波形圖形。
8. 控制和處理系統(tǒng)：控制和處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收用戶輸入的控制信號(hào)，對(duì)示波器的各項(xiàng)功能進(jìn)行控制，并將處理過(guò)的信號(hào)發(fā)送到顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示。