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什么是示波器 示波器的使用方法在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍。通过示波器可以直观地观察被测电路的波形，包括形状、幅度、频率（周期）、相位，还可以对两个波什么是示波器 示波器的使用方法
在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍。通过示波器可以直观地观察被测电路的波形，包括形状、幅度、频率（周期）、相位，还可以对两个波形进行比较，从而迅速、准确地找到故障原因。正确、熟练地使用示波器，是初学维修人员的一项基本功。
什么是示波器
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、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（这是传统的模拟示波器的工作原理）。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。
一、面板介绍
1.亮度和聚焦旋钮
亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度（有些示波器称为"辉度"），使用时应使亮度适当，若过亮，容易损坏示波管。 聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦（粗细）程度，使用时以图形清晰为佳。
2.信号输入通道
常用示波器多为双踪示波器，有两个输入通道，分别为通道1（CH1）和通道2（CH2），可分别接上示波器探头，再将示波器外壳接地，探针插至待测部位进行测量。
3.通道选择键（垂直方式选择） 常用示波器有五个通道选择键：
（1）CH1：通道1单独显示；
（2）CH2：通道2单独显示；
（3）ALT：两通道交替显示；
（4）CHOP：两通道断续显示，用于扫描速度较慢时双踪显示；
（5）ADD：两通道的信号叠加。维修中以选择通道1或通道2为多。
4.垂直灵敏度调节旋钮
调节垂直偏转灵敏度，应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置，将该旋钮指示的数值（如0.5V/div，表示垂直方向每格幅度为0.5V）乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数，即得出该被测信号的幅度。
5.垂直移动调节旋钮
用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。
6.水平扫描调节旋钮
调节水平速度，应根据输入信号的频率调节旋钮的位置，将该旋钮指示数值（如0.5ms/div，表示水平方向每格时间为0.5ms），乘以被测信号一个周期占有格数，即得出该信号的周期，也可以换算成频率。
7.水平位置调节旋钮
用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。
8.触发方式选择 示波器通常有四种触发方式：
（1）常态（NORM）：无信号时，屏幕上无显示；有信号时，与电平控制配合显示稳定波形；
（2）自动（AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时与电平控制配合显示稳定的波形；
（3）电视场（TV）：用于显示电视场信号；
（4）峰值自动（P-P AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。该方式只有部分示波器（例如CALTEK卡尔泰克CA8000系列示波器）中采用。
9.触发源选择
示波器触发源有内触发源和外触发源两种。如果选择外触发源，那么触发信号应从外触发源输入端输入，家电维修中很少采用这种方式。如果选择内触发源，一般选择通道1（CH1）或通道2（CH2），应根据输入信号通道选择，如果输入信号通道选择为通道1，则内触发源也应选择通道1。
二、测量方法
1.幅度和频率的测量方法（以测试示波器的校准信号为例）
（1）将示波器探头插入通道1插孔，并将探头上的衰减置于"1"档；
（2）将通道选择置于CH1，耦合方式置于DC档；
（3）将探头探针插入校准信号源小孔内，此时示波器屏幕出现光迹；
（4）调节垂直旋钮和水平旋钮，使屏幕显示的波形图稳定，并将垂直微调和水平微调置于校准位置；
（5）读出波形图在垂直方向所占格数，乘以垂直衰减旋钮的指示数值，得到校准信号的幅度；
（6）读出波形每个周期在水平方向所占格数，乘以水平扫描旋钮的指示数值，得到校准信号的周期（周期的倒数为频率）；
（7）一般校准信号的频率为1kHz，幅度为0.5V，用以校准示波器内部扫描振荡器频率，如果不正常，应调节示波器（内部）相应电位器，直至相符为止。
2.示波器应用举例（以测量788手机13MHz时钟脉冲为例）
手机中的13MHz时钟信号正常是开机的必要条件，因此维修时要经常测量有无13MHz时钟信号。步骤如下：
（1）打开示波器，调节亮度和聚焦旋钮，使屏幕上显示一条亮度适中、聚焦良好的水平亮线；
（2）按上述方法校准好示波器，然后将耦合方式置于AC档；
（3）将示波器探头的接地夹夹在手机电路板的接地点，探针插到788手机CPU第脚；
（4）接通手机电源，按开机键，调节垂直扫描水和平扫描旋钮，观察屏幕上是否出现稳定的波形，如果没有，一般说明没有13MHz信号。
以上就是关于什么是示波器， 示波器的使用方法的介绍，希望对你有所帮助。
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示波器的发展简史，最初是由人类手工绘制的
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。他能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。
有些人觉得一个万用表就可以打天下,为什么要花时间精力学习示波器呢? 一句话概括,时代不同了。现在的电子器材系统繁杂度和工作频率，都不是以前一台黑白电视机、收音机之类的能够比拟的。学会使用示波器，绝对可以大大减少自己的维修工作量，提高工作效率。
而且示波器的应用并不仅限于电子领域。在安装适当的传感器时示波器可以测量各类现象。如声音、机械压力、压强、光或热的传感器。医学人员还可以使用示波器来测量脑电波。所以说，示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，绝不是夸张的。
今天我们就来大致了解下示波器的发展史。
一、用手绘制波形
示波器的历史可以追溯到 19 世纪二十年代，使用检流计与机械制图系统耦合后，手动记录波形。该装置由一个安装在旋转转子轴上的特殊单触点换向器组成。接触点可以按照精确的度数指示器刻度在转子周围移动，并且输出出现在检流计上，由技术人员手工绘制。由于此过程是在几千个波周期内形成的，因此只能产生非常粗糙的近似波形。
二、机械自动绘制波形
第一台自动示波器使用检流计和笔，将波形图捕获到连续移动的纸卷上。由于与机械部件的反应时间较慢相比，波形的频率相对较高，因此不是直接绘制波形图像，而是在一段时间内通过组合许多不同波形的小片段来创建波形图像。它会从第 100 个波中自动为电容器充电并记录，电容器的每个后续充电都是从沿波稍远的一点开始的。此类波形测量值仍是数百个波周期的平均值，但比之前手绘波形图更准确。
三、模拟示波器
模拟示波器主要基于阴极射线管 CRT，打出的电子束通过水平偏置和垂直偏置系统，打在屏幕的荧光物质上显示波形。
用于示波器的阴极射线管：
1. 偏转电压电极
2. 电子枪
3. 电子束
4. 聚焦线圈
5. 屏幕涂有磷涂层
二十世纪四十年代，雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具，泰克成功开发带宽 10MHz 的同步示波器，这是近代示波器的基础。
模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的 A/D 转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和预前触发能力。二十世纪八十年代成为数字示波器的天下，很多厂家不在生产模拟示波器，模拟示波器逐渐退出历史舞台。
四、数字示波器
数字示波器是数据采集，A／D 转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。对于几百兆带宽之内的示波器，目前国内品牌的示波器在性能上已经可以和国外品牌抗衡，且具有明显的性价比优势。
数字示波器具有模拟示波器的大多基本功能。例如基本显示波形的功能、x-Y 工作模式、基本的触发方式等。还包括例如触发延迟，输入信号的耦合方式、余晖调节，校准信号源输出等。
数字示波器比模拟示波器还增加了多种有用的功能，最常见的有自动量程、各种参数的自动测量、波形和设置状态的存储、接口总线、显示平均级曲线拟合(内插方法)、带宽高低通滤波、触发工作模式及触发条件选择、光标测量等。
五、触控示波器
现今时代，人类正在经历数字革命，5G、物联网、大数据、云计算、人工智能等新兴技术不断演化发展。示波器也一样正在经历着一场革命。智能手机的触控操作方式相对于传统的按键，已经证明了其操作的高效性。示波器厂家也一样在考虑将触控技术应用于示波器，替代传统的按键旋钮操作方式。
原有技术设备的落后以及以及现有技术的提升缓慢让工程师们头痛不已。触控示波器带给了工程师全新的使用体验，大大提高了原本的工作效率。这种全新的交互方式，可以让工程师能更快的去洞察整个产品设计中的问题，同时可利用测试结果进行分析发现并解决问题，而不用为如何操作示波器再烦恼。
你真的懂示波器吗？
记得我2013年去EMC面试硬件工程师的时候，整个面试过程表现都还不错，最后问了我一些示波器的东西，提到了一个问题说，用一个带宽50M的示波器去采样一个100M的信号，结果是怎么样的？我当时没啥概念，不太会，幸好面试的工程师是我本科的校友，给了我一些提示，问题算是回答出来了。在之后的一段时间的，我特意做了这个实验，然后对示波器进行了一些研究与学习。贴出一部分基本重要的东西出来。对这个问题有兴趣的也可以亲自做做实验看看具体结果。
采样率是数字上的，每秒采样多少个样点每秒采样多少个样点。而带宽则是模拟上的，能够测试信号频率的范围。
如果一个ADC的采样频率为5G，但是前面搞一个100M的低通滤波器，那采样 率就是5G，带宽就是100M了。 带宽反映了这个示波器能够测试的频率范围，如果超过这个频率范围，就不准确了。 但是有一条最基本的原则：采样频率不得低于信号带宽的2倍。
1. 示波器应用市场对带宽和采样率的需求
示波器对带宽和采样率提出了越来越高的要求。
一般来说，示波器的采样率至少为带宽的2倍。
一个示波器写带宽是40Mhz，40MHZ是指示波器能测量标准正弦波的能力.但因为平时用示波器测试时基本不是正弦波,所以我们在考虑示波器带宽时,通常会按被测信号频率的三倍来考虑,更高倍当然最好.所以一定要注意,不是40 MHZ的示波器就能测40MHZ的所有信号.如果是数字示波器要注意存储深度\采样率等都是很重要的。
2. 示波器的原理框图
要熟练了解示波器必须知道示波器的内部结构，示波器包括放大器，放大器限制了示波器的带宽；模数转换器，采集存储器，决定了示波器的存储深度；数据处理以及最后的显示。
3. 信号的带宽和信号的频率不是直接相关，而是和信号的上升时间相关
示波器是测试设备，它的带宽应当比被测信号的带宽大，这样才不会失真，不会漏掉你想观察的东西。
比如一个方波的频率是一兆赫，它有效的谐波却超过5兆赫，你用一个带宽只有一兆赫的示波器去显示，得到的是一个差不多是正弦波的显示，你用30兆赫的示波器一看，方波就是方波了。
首先第一个概念是，信号的带宽和信号的频率不是直接相关，而是和信号的上升时间相关。
比如方波，是一个频谱分量众多的信号，其包括了基波和高次谐波。它可以由很多个正弦波叠加而成。 而示波器的带宽是有限的， 所以使用示波器观察方波时，如果带宽不够，会把高次的谐波滤掉，方波看起来就像正弦波了。
那么怎么计算信号的带宽，怎么选择示波器的带宽呢？信号的带宽可以根据0.35/Tr来计算，其中Tr为其上升时间。当然示波器带宽越大，信号测出来约接近实际值，但一般选择示波器带宽为其3倍即可。
那么这个0.35/Tr是怎么得来的呢？通常谈到的示波器带宽没有特别说明是指示波器模拟前端放大器的带宽，也就是常说的-3dB截止频率点。示波器的前端放大电路，可以等效为一个RC低通滤波器，如图：
至此，我们知道带宽f2即输出电压降低到输入电压70.7%时的频率点。根据放大器的等效模型，我们可进一步推导示波器的上升时间和带宽的关系式，即我们常提到的0.35的关系：上升时间=0.35/带宽。需要说明的是，0.35是基于高斯响应的理论值，实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。在示波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。
4. 示波器的频谱范围和分辨带宽
这些是一些常用的结论，熟悉这些结论可以让我们使用示波器更得心应手。
