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示波器基础二十问（上） - 知乎

示波器基础二十问（上） - 知乎首发于示波器切换模式写文章登录/注册示波器基础二十问（上）麦科信科技平板示波器开创者，光隔离探头创新者！目录第一问：示波器的波形代表什么意义？第二问：示波器的波形区的网格代表什么？第三问：如何进行示波器的探针补偿？第四问：从“自动”谈起，示波器是如何设置的？第五问：示波器设置——垂直幅度、水平时间第六问：示波器设置——稳定波形第七问：示波器三大关键指标——带宽第八问：示波器三大关键指标——采样率第九问：示波器三大关键指标——存储深度第十问：如何理解示波器的“波形刷新率”第一问：示波器的波形代表什么意义？一句话概括：水平坐标代表时间，垂直坐标代表电压（一般是电压），电压随时间变化的曲线就是示波器显示的波形。垂直坐标比较好理解，就是电压的大小。水平坐标代表时间，有很多人被绕了进去，但是只要注意以下一点就可以了：注意：示波器是一个实时工具，示波器显示的，就是当前时刻正在发生的。为什么要强调这个问题呢？因为曾经有人问我：我的示波器怎么这么慢，显示一条波形要等十几秒钟，作为电子设备，显示一条波形不是一瞬间的事么？我一看，可不要十几秒么，他设置的水平坐标长度就是十几秒。他认为这十几秒只是信号的特征，和真实时间没有关系。第二问：示波器的波形区的网格代表什么？示波器波形区水平方向网格代表时间，如图所示，当前水平方向每格是200us，方波周期为5格，即1ms，则该方波频率为1KHz;示波器波形区垂直方向网格代表电压，如图所示，当前垂直方向每格是500mV,方波幅值为4格，即2V。第三问：如何进行示波器的探针补偿？测量一个1KHz的标准方波（示波器一般会自己输出这个信号），正常的显示如下：如果出现以下这两种情况，需要进行探针补偿：调节探针补偿的位置，如下图所示：调试时注意事项：1、必须用无感螺丝刀（非金属非导电非导磁），一般探针里有配该工具；2、X1探针无需补偿,也不能补偿；3、调节的元件是一个可调电容，部分探针不能进行360°旋转，因此不要太用力。第四问：从“自动”谈起，示波器是如何设置的？当我们要测试一个信号时，最简单的测试办法，就是点一下示波器上的“Auto”，不同的示波器这个按键的名称有一些差异，例如“AutoSet”、“自动”、“自动设置”等等。注意事项：一定要先把探针接到信号上再按“自动”按键。按下“自动”按键以后，示波器会根据信号的参数进行自动调节，让信号波形以合适的幅度和时基稳定显示在屏幕上。由这里我们可以知道示波器的设置包含了三个部分：垂直幅度设置、水平时间设置、稳定波形接下来我们将逐个介绍。第五问：示波器设置——垂直幅度、水平时间垂直幅度：信号必须以合适的幅度（即垂直方向的大小）显示在屏幕上。垂直档位过小，信号波形会超出屏幕，不能完整显示；垂直档位过大，不仅看不清楚信号的细节，看起来也不舒服；水平时间：信号必须以合适的时基（即水平方向上的时间长度）显示在屏幕上。如果时基档位过小，信号波形被拉伸的太开，也看不了完整的周期。时基档位过大的话，信号波形被压缩在一起看不了细节。第六问：示波器设置——稳定波形稳定波形，专业上讲就是触发。只有满足一个预设的条件，示波器才会捕获一条波形，这个根据条件捕获波形的动作就是触发。为什么要触发呢？如下图，示波器没有触发的时候，会随机抓取信号（自动模式）并生成图像，由于信号是连续不断的，随机抓取的位置并无规律，这些静态的图像逐个显示，就像放电影一样，组合在一起就形成了动态的显示，最终在屏幕上的效果就是看到波形来回滚动，如下图所示：我们设定一个条件，用一个直流电平作为参考，当信号的电压大于直流电平的一瞬间作为抓取信号的起始点，如下图所示，红色细线就是参考的直流电平，由于每次抓取图像的位置是有规律的，都是在信号的过直流电平的瞬间抓取的，所以每次抓取的信号相位一样，连续显示的时候完全重叠，看上去就是一条稳定的波形。这就是触发最本质的意义：在设定的条件下抓取波形，而不是随机抓取。第七问：示波器三大关键指标——带宽带宽是示波器的基本指标，和放大器的带宽一样，是所谓的-3dB点，即：在示波器的输入端加正弦波，幅度衰减为实际幅度的70.7%时的频率点称为带宽。也就是说用100MHz带宽的示波器测量幅值为1V 频率为100MHz 的正弦波，实际得到的幅值会不小于0.707V。理解了这样的含义，我们也可以得到上升时间和带宽的关系，即：上升时间= 0.35/带宽。下图是示波器带宽对方波测试的影响，对比比较直接第八问：示波器三大关键指标——采样率示波器的“采样率”，顾名思义就是“采样的速率“，也就是单位时间内将模拟电平转换成离散的采样点的速率，我们常见的采样率1GSa/S就表示每秒采样1G个点，其中Sa是Samples的缩写。采样的过程如下图所示：理解了采样的过程和定义，那么采样率对示波器测量会有哪些影响呢？我们比较常见的奈奎斯特采样定理：当对一个最高频率为f的有限信号进行采样，采样率SF必须大于f的2倍以上才能从采样值完全重构原来的信号，这里f称为奈奎斯特频率，2f成为奈奎斯特采样率，下面用正弦波为例来模拟这个采样过程：很显然我们可以看到，两倍的采样率下得到波形还是严重失真，这对于示波器来说，还原波形是远远不够的，那对于我们来说，如何选择合适的采样率呢？这里有两个条件可以供大家参考：1、带宽为所测方波最大频率的五倍；2、采样率为带宽的10倍。讲到这里，我们需要还提一下这个概念：最高采样率VS实时采样率一般来说，示波器的采样率指标都是指的这台示波器工作时能够达到的最高采样率。但是实际上示波器的“实时采样率”受到存储深度的限制，可能会随着示波器采样时间的增加，采样率会被迫下降，这里就需要讲到下一个指标：存储深度。第九问：示波器三大关键指标——存储深度什么是示波器的存储深度？是示波器中所采用存储器的最大容量吗？还是示波器能够记录数据的长度？这是一个很多人都容易误解的概念。其实示波器的存储深度是指示波器在屏幕上显示一条波形时，其波形的数据个数。我们看到的示波器屏幕上显示的波形，是由很多采样点组成的，所有采样点的个数，就是存储深度。假如一个示波器显示的存储深度是10Mpts，表示该示波器的一条波形是由10M（一千万）个采样点组成的，pts是points的缩写。另外示波器有一个重要的关系式：存储深度=采样率 × 采样时间我们用一张图来表示他们的关系：理解了这个关系式，那么存储深度对测量会有哪些影响呢，我们通过一个对比来体现：首先，我们给示波器加上一个频率为1KHz，幅值为2V的方波用28M存储深度的示波器，截取一屏14S的信号放大2000倍，依然还是方波用28K存储深度的示波器，截取一屏14S的信号同样放大2000倍，得到的波形已经失真。总结：示波器的存储深度越大，保存的波形可以看到更多的细节。第十问：如何理解示波器的“波形刷新率”很多时候电路明明有小概率的故障，但是接到示波器上看波形却完全“正常”，你就可能纳闷了，我的采样率这么高，为什么抓不到故障波形呢。其实这里不是示波器的采样率不够，而是示波器的波形刷新率不够。如何理解示波器的波形刷新率？形象化：我们把示波器比作一个给波形拍照的录像机。波形是连续的，时时刻刻都在发生，而录像机拍摄的只是图片，是瞬间。哪怕机器一秒钟能拍一百万次，但是两次拍摄之间还是会漏掉一些波形，我们为了看到更接近真实的波形，就要求一秒钟内拍摄更多的照片，这样才会更有可能看到百万分之一概率的异常信号。原理化：示波器从采集信号到屏幕上显示出信号波形的过程，是由若干个捕获周期组成的。一个捕获周期包括采样时间和死区时间，模拟信号通过ADC采样量化变转为数字信号同时存储，整个采样存储过程的时间称为采样时间。示波器必须对存储的数据进行测量运算显示等处理，才能开始下一次的采样，这段时间称为死区时间。死区时间内，示波器并没有进行波形采集。当一个捕获周期完成就会进入下一个捕获周期。捕获周期的倒数就是波形刷新率，示意图如下所示：所以我们可以看出：刷新率比较低的示波器，死区时间一般都会很长，而有效捕获时间占不到一个捕获周期的1%，也就意味着99%的时间内示波器是不捕获的，二是在做运算。总结：示波器刷新率越高，越有利于我们观察到信号中的异常成分。发布于 2020-03-31 11:07示波器波形电子技术赞同 1162 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录示波器分享示波器相

示波器基础二十问(下） - 知乎

示波器基础二十问(下） - 知乎首发于示波器切换模式写文章登录/注册示波器基础二十问(下）麦科信科技平板示波器开创者，光隔离探头创新者！目录第十一问：示波器的测量方法——光标测量第十二问：示波器的测量方法——自动测量第十三问：介绍常用的测量类型（一）第十三问：介绍常用的测量类型（二）第十四问：示波器垂直系统——什么是输入耦合？第十五问：示波器垂直系统——什么是带宽限制？第十六问：示波器垂直系统——探头设置第十七问：示波器水平系统——采样模式的选择第十八问：示波器水平系统——什么是ZOOM模式第十九问：示波器水平系统——什么是滚屏（Roll）模式第二十问：示波器水平系统——什么是XY模式第十一问：示波器的测量方法——光标测量示波器发展到现阶段，已经不仅仅是在调试过程中观察波形，更重要的是能很好的测量一些参数帮助大家优化设计方案，那么如何使用示波器来进行测量呢？示波器常用的测量方法有三种：刻度测量：像传统的模拟示波器，根据视觉上波形所占格数进行评估，估测的准确度很低，只能做一些简单的定性分析。光标测量：光标测量的原理很简单，通过移动总是成对出现的光标并从读取它们的数值从而进行测量，光标测量虽然也是人为手动测量，会引入一定的人为误差，但是相对噪声较大的信号来说，光标测量可以人为的去忽略这部分噪声，更能把握波形重点。下面来演示下光标测量：演示1 （测量信号的峰峰值）演示2（测量信号的周期）第三种就是接下来要介绍的：自动测量。第十二问：示波器的测量方法——自动测量当示波器正确捕获波形后，示波器可以对波形参数进行自动测量，测量项包括信号的频率、周期、幅度、相位等一系列参数。一般有以下几个操作步骤：（1）打开测量菜单“测量”、“Measure”或“Meas” （2）选择测量源，也就是选择要测量的通道(Ch1、Ch2、Ch3、Ch4)。（3）选择测量项。下面以三款示波器为例，列举示波器进行自动测量的方法。a、便携示波器（1）选择面板上的“测量（Measure）”键，显示测量菜单。(2)按“添加测量”。(3)旋转多功能旋钮a选择特定的测量。b、手持示波器（1）选择面板上的“测量（Measure）”键，显示测量菜单。（2）屏幕弹出测量类型菜单，按通道按键Ch1或Ch2选择测量源点击触摸屏，选择所需的测量类型。第十三问：介绍常用的测量类型（一）上面已经讲到了示波器的几种测量方法，那么获取的测量结果代表信号什么样的信息呢？这两节将对部分最常用的测量类型进行介绍。上面是示波器的全测量结果：频率和周期：如果信号是重复的，那么它就会有重复的频率。频率用赫兹(Hz)表示，代表信号本身在一秒钟内重复的次数，称为每秒周期数。重复的信号还有周期，即信号完成一个周期所需要的时间。周期和频率是倒数关系：周期=1/频率；频率=1/周期，例如上图中，正弦波的频率为50Hz，周期是20ms。接下来的一些参数稍微复杂，我这里引入一个特殊波形方便理解高值：整个波形中，取为100%的值，使用最小/最大法或矩形图形法来计算低值：整个波形中，取为0%的值，使用最小/最大法或矩形图形法来计算幅值：整个波形中测量，幅值=高（100%）-低（0%）最大值：在整个波形中测量到的最高正峰值最小值：在整个波形中测量到的最高负峰值峰-峰值：整个波形测量中，峰-峰值=最大值-最小值正向超调：正向超调=[ ( 最大值 - 高值 ) / 幅值 ]*100%负向超调：正向超调=[ ( 低值 - 最小值 ) / 幅值 ]*100%第十三问：介绍常用的测量类型（二）上升时间：波形第一个脉冲上升沿从幅值的10%上升到90%所需的时间下降时间：波形第一个脉冲下降沿从幅值的90%下降到10%所需的时间正脉冲宽度：波形中第一个正脉冲的测量值，取两个50%幅值点之间的时间负脉冲宽度：波形中第一个负脉冲的测量值，取两个50%幅值点之间的时间正占空比：波形的第一个周期的测量值——正占空比=（波形正脉宽 / 周期）*100%负占空比：波形的第一个周期的测量值——负占空比=（波形负脉宽 / 周期）*100%延迟：可以测量某个通道内部，或者通道间上升沿或下降沿之间的时沿，有多种有效的测量组合。其他常见的测量值平均值：整个波形的算术平方根周期平均值：波形第一个周期的算术平方根均方根：整个波形的实际均方根周期均方根：波形第一个周期的时基均方根值第十四问：示波器垂直系统——什么是输入耦合？在前面的内容里，我们有谈到示波器的设置，里面讲到了简单的波形调整（时基和幅度），其实示波器还有一些更复杂更有用的设置，下面我将分别介绍这些设置的含义和用途，希望能帮助大家更好的掌握。耦合方式：耦合是指把电信号从一条电路接到另一条电路使用的方法。在这种情况下，输入耦合方式是指外部信号从示波器输入端口进入到内部电路的耦合方式。有以下三种方式：直流（DC）耦合：显示原始输入信号的所有分量。交流（AC）耦合：滤除输入信号中的直流分量，只显示交流分量。例如测试电源纹波。（可以看到以零伏为中心的波形）接地（GND）耦合：示波器自身断开外部信号，将内部信号输入端接地。（可以看到零伏位于屏幕上的哪个位置）下图中，我将通道1、2、3接上同一个叠加直流分量的交流信号，通道1选择直流（DC）耦合，通道2选择交流（AC）耦合，通道3选择接地（GND）耦合。第十五问：示波器垂直系统——什么是带宽限制？带宽限制通常是人为的将高带宽示波器限制在较低的带宽，以滤除高频的信号。我们通过限制带宽，可以降低显示的波形上有时出现的噪声，得到更干净的画面信号。另外在消除噪声的同时，带宽限制还会降低或消除高频信号部分。常见的有全带宽、20M，部分机器上也有高通滤波和低通滤波。第十六问：示波器垂直系统——探头设置在一般的示波器电压探头上，我们经常见有下图中这种X1档和X10档选择的小开关，另外在示波器内部的设置上，也经常有看到探头选择的菜单。那么这些设置到底有什么意义呢？探头档位开关：示波器探头比例设置：如果我们将探头上的衰减倍率当作是除，那么示波器通道菜单里的探头倍率可以比作除。例如：被测电压是10V，探头的衰减档位为X10，那么经过探头的到达示波器的电压就是1V。如果在示波器通道里设置探头比例为10X，那么示波器显示的测量值就是10V，同理，如果示波器的探头比例是1X，示波器显示测量值就是1V。所以只有当探头上的衰减倍率和示波器通道菜单里的探头比例相符的情况下，才会显示正确的测量结果。附：这里延伸一下，一般在首次购买示波器时，或是将不同品牌的探头和示波器混用时，都会涉及到探头补偿问题，去年也有提到过，那么有没有朋友想过探头补偿的原理呢？X1档位下的探头可以比作是一段同轴电缆，所以X1档位下不需要进行补偿，可以用来观察低频的正弦波，但是不适用于测量数字电路，因为同轴电缆会有一定的电容（比较典型的是50pF/英尺）和电感，但只有很小的电阻，因此这是一个有很小阻尼的谐振电路。如果让有着快速上升沿的数字信号通过它，信号会有“振铃”现象。第十七问：示波器水平系统——采样模式的选择水平系统除了之前提到的水平位置和水平刻度之外，还包括采样模式、存储深度，滚屏模式、ZOOM模式以及XY模式。其中说到采样模式，在前面解答采样率概念问题时，我们对采样的原理进行的说明。采样模式控制着怎样在样点中生成波形点，理解这句话需要先明白几个概念：样点：将波形数字化得到的数字值；采样间隔：指这些样点之间的时间；波形点：最终构建波形的数字值；波形间隔：波形点之间的时间值差。理解了这四个概念，也就理解了各个采样方式的区别，下面具体介绍下最常用的几种采样方式。A、正常采样：最简单最常用的采样模式，每个采样间隔示波器会储存一个采样点作为波形显示的一个点；B、平均采样：平均模式下，示波器也是采样正常采样的模式，在每一个采样间隔会存储一个采样点，然后进行点对点的多次平均，生成最终的显示波形。这种模式可以在不损失带宽的情况下减少噪声，有利于对信号进行滤波测量。C、峰值采样：示波器保存两个波形间隔期间获得的最小值样点和最大值样点，使用这样的样点作为两个对应的波形点。峰值模式可以有效的观察到偶尔发生的窄脉冲或者毛刺，但不能应用于测量。D、包络模式：包络模式下可以看到数次采样到的波形叠加效果，在指定的N次采集中，对每个相同位置捕获其最大值和最小值加以显示。包络方式常用来观察信号噪声和抖动现象。第十八问：示波器水平系统——什么是ZOOM模式示波器可以通过各种各样的视图模式来观察波形，其中就有ZOOM模式，那么在什么情况下，我们要用到ZOOM模式呢？如果我们在水平时基较大的情况下，截取了一屏密集的波形，然后想要在观察其中一小部分波形细节的同时，又想知道它在整体的哪一个位置，这个时候就可以用ZOOM模式。下面贴个图方便大家理解，上部分是整体的波形，下面是其中一小部分的波形细节。第十九问：示波器水平系统——什么是滚屏（Roll）模式滚动模式有几个特点，理解了这几个特点，也就明白了它的用途：大时基档位，连续采样，无采样死区，边采样变现实，不需要触发，波形始终是滚动状态通常用于低频信号的显示和观察，具体如下图第二十问：示波器水平系统——什么是XY模式X-Y模式，通称李沙育图形示波器的两个通道各输入一个信号,在同一时刻,示波器把其中一个通道得到的值作为X轴值,另一个通道的值作为Y轴值,这两个值形成的坐标点上就会显示一个波形点,信号连续输入,波形点轨迹就形成一个波形图。XY模式最常用是用来直观的察看CH1和CH2信号的频率比、相位差等参数。下图给出了相位差测量的原理图：根据sinθ=A/B或C/D，其中θ为通道间的相差角，A，B，C，D的定义见上图。因此可以得出相差角，即：θ=±arcsin (A/B) 或±arcsin( C/D) 下面是相位差为90°的两个正弦波，切换XY模式得到的图形刚好是一个圆形:下面是某位示波器用户利用XY模式做出一个动画https://www.zhihu.com/video/1228282388675325952发布于 2020-03-31 11:29示波器测量仪器测量赞同 344 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录示波器分享示波器相

示波器基礎知識：波形、圖表和量測讀數 | Tektronix

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示波器基礎知識：波形、圖表和量測讀數

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示波器類型

第 1 章

示波器基礎知識

體驗

全文

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章節

01 | 示波器基礎知識

波形和訊號分析

示波器圖形

訊號完整性的意義

瞭解波形和波形量測

波的類型

波形量測

02 | 示波器類型

介紹

數位示波器的類型

數位儲存示波器 (DSO)

數位螢光示波器 (DPO)

混合域示波器 (MDO)

混合訊號示波器 (MSO)

數位取樣示波器

03 | 評估示波器

介紹

易用性

完整的量測系統探棒

頻寬

上升時間

取樣率

關於頻寬和取樣率的說明

波形擷取率

記錄長度

觸發能力

有效位元

頻率響應

垂直靈敏度

掃描速度

增益準確度

水平準確度 (時基)

垂直解析度 (類比/數位轉換器)

時序解析度混合訊號示波器 (MSO)

連線能力

可擴展性

04 | 示波器系統和控制

介紹

三大系統

垂直系統和控制

水平系統和控制

觸發系統和控制

數學和量測操作的控制

數位時序和狀態擷取

其他控制項

05 | 設定和使用示波器

介紹

正確接地

設定控制項

校準儀器

連接探棒

補償探棒

示波器量測技術

波形和訊號分析

現今幾乎所有的消費產品均含有電子電路。無論是簡單或複雜的產品，只要包括電子元件，其設計、驗證和除錯過程都需要示波器來分析使產品甦醒的眾多電訊號。

瞭解示波器的基礎知識對於幾乎所有產品設計都極為重要。

究竟什麼是示波器？很簡單，示波器是一種繪製電訊號圖形的診斷儀器。這個簡單的圖形可以告訴您許多有關訊號的資訊，例如：

訊號的時間和電壓值。

振盪訊號的頻率。

由訊號表示的電路的「運動部分」。

訊號的特定部分相對於其他部分出現的頻率。

故障分量是否使訊號失真。

有多少訊號是直流 (DC) 或交流 (AC)。

訊號中有多少是雜訊，以及雜訊是否隨時間變化。

查看我們完整的示波器系列 »

示波器圖形

在最基本的層級上，示波器的電訊號圖顯示了訊號如何隨時間變化 (圖 2)：

圖 2：顯示波形的 X、Y 和 Z 分量。

顯示器的強度或亮度有時稱為 Z 軸。在數位螢光示波器 (DPO) 中，Z 軸可以透過顯示器的顏色分級來表示 (圖 3)。

圖 3：具有 Z 軸強度分級的兩個偏移時脈模式。

訊號完整性的意義

A key benefit of an 示波器的主要優點之一是能夠準確地重建訊號。訊號重建的成果越好，訊號完整性就越高。這是考慮訊號完整性的一種方式。示波器類似於照相機，負責擷取訊號影像，然後您負責觀察和解讀這些影像。訊號完整性的核心包含幾個關鍵問題：

當您拍照時，是否準確反映了實際發生的情況？

相片清晰還是模糊？

您每秒能拍多少張準確的相片？

示波器的不同系統和效能使其能夠提供盡可能高的訊號完整性。探棒也會影響量測系統的訊號完整性。

本入門手冊可協助您瞭解所有這些要素，以便您可以選擇和使用適合您應用的示波器。在開始評估示波器之前，您需要瞭解波形和波形量測的基礎知識。

本章涵蓋了這些資訊。這是讓示波器順利運作的基礎。

瞭解波形和波形量測

隨時間重複的模式的通用術語是波。聲波、腦波、海浪和電壓波都是重複的模式。示波器量測電壓波。波形是波的圖形表示。

振動、溫度等物理現象或電流或功率等電現象可以透過感應器轉換為電壓。波的一個週期是波中重複的部分。電壓波形在水平軸上顯示時間，在垂直軸上顯示電壓。

波形顯示了關於訊號的大量資訊。每當您看到波形高度發生變化時，您就知道電壓發生了變化。如果顯示一條平坦的水平線，則表示在這段時間內沒有變化。

直線、對角線表示線性變化；電壓以穩定的速率上升或下降。波形上的銳角表示電壓突然發生變化。圖 4 顯示常見的波形。

圖 4：常見波形

圖 5 顯示常見波形的來源，例如電源插座、電腦、汽車和電視。

圖 5：常見波形的來源

波的類型

您可以將大多數的波分為以下類型：

正弦波。

方波和矩形波。

鋸齒波和三角波。

步進和脈衝形狀。

週期性和非週期性訊號。

同步和非同步訊號。

複合波。

接下來，我們將看看這些類型的波浪中的每一種。

正弦波

出於多種原因，正弦波是基本波形。正弦波具有和諧的數學特性，與您可能在三角函數課程上學習過的正弦形狀相同。

牆上插座中的電壓則以正弦波的形式變化。訊號產生器的振盪器電路產生的測試訊號通常是正弦波。

大多數的交流電源會產生正弦波 (AC 代表交流電，雖然電壓也會交替；DC 代表直流電，這意味著穩定的電流和電壓，例如電池產生的電流和電壓)。阻尼正弦波是一種特殊情況，您可能會在振蕩的電路中看到，但會隨著時間的推移逐漸減弱。

方波和矩形波

方波是另一種常見的波形。基本上，方波是一種定期開啟和關閉 (或變高和變低) 的電壓。方波是測試放大器的標準波。好的放大器會以最小的失真增加方波的振幅。

電視、收音機和電腦電路通常使用方波作為時序訊號。矩形波與方波類似，只是高低時間間隔不等長。這在分析數位電路時尤為重要。

鋸齒波和三角波

鋸齒波和三角波由設計用於線性控制電壓的電路產生，例如類比示波器的水平掃描或電視的光柵掃描。

這些波的電壓位準之間的轉換以恆定速率變化。這些轉換稱為斜波。

步進和脈衝形狀

很少或非週期性出現的步進和脈衝等訊號稱為單次或暫態訊號。

步進表示電壓突然變化，類似於開啟電源開關時看到的電壓變化。

脈衝表示電壓突然變化，類似於您開啟電源開關然後再次關閉時看到的電壓變化。脈衝可能代表透過電腦電路傳輸的一位元資訊，也可能是電路中的故障或缺陷。

一起傳播的脈衝集合建立成脈衝序列。電腦中的數位元件會使用脈衝相互通訊。這些脈衝可以是串列資料串流的形式，也可以使用多條訊號線來表示並列資料匯流排中的值。脈衝在 X 射線、雷達和通訊設備中也很常見。

週期性和非週期性訊號

重複訊號稱為週期訊號，而不斷變化的訊號稱為非週期訊號。靜止影像類似於週期訊號，而電影類似於非週期訊號。

同步和非同步訊號

當兩個訊號之間存在時序關係時，這些訊號即稱為同步訊號。電腦內部的時脈、資料和位址訊號是同步訊號的例子。非同步訊號則是不存在時序關係的訊號。由於觸碰電腦鍵盤上的按鍵與電腦內部的時脈之間不存在時間相關性，因此這些被認為是非同步的訊號。

複合波

一些波形結合了正弦波、方波、步進和脈衝的特性來產生複雜的波形。訊號資訊可以使用振幅、相位和/或頻率變化的形式嵌入。

例如，圖 6 中的訊號雖然是普通的複合視訊訊號，但其是由嵌入低頻包絡中的高頻波形的許多週期組成。在這個例子中，瞭解相對位準和時序關係很重要的步驟。若要查看此訊號，您需要一個示波器來擷取低頻包絡，並以強度分級的方式混合高頻波，以便您可以將奇的整體組合視為可以直覺解釋的影像。

數位螢光示波器 (DPO) 最適合用於檢視複合波，例如圖 6 中所示的視訊訊號。其顯示畫面提供了必要的發生頻率資訊或強度分級，這對於瞭解波形的真正作用而言十分重要。

一些示波器可以採用特殊方式顯示某些類型的複合波形。例如，電信資料可以顯示為眼圖或星座圖：

圖 6: NTSC 複合視訊訊號即是複合波的一個例子。

電信數位資料訊號可以在示波器上顯示為一種特殊類型的波形，稱為眼圖。此名稱來自波形類似於排成一列的眼睛 (圖 7)。

當來自接收器的數位資料被取樣並應用於垂直輸入時，即會產生眼圖，同時資料速率則會用於觸發水平掃描。眼圖顯示一個位元或單位間隔的資料，所有可能的邊緣轉換和狀態均疊加在一個綜合視圖中。

圖 7: 622 Mb/s 串列資料眼圖。

星座圖表示由數位調變方案 (例如正交振幅調變或相位偏移鍵控) 調變的訊號。

星座圖。

波形量測

許多術語用於描述您使用示波器進行的量測類型。接下來，我們將瞭解一些最常見的度量和術語。

頻率和週期

如果一個訊號重複出現，即有一個頻率。頻率以赫茲 (Hz) 為單位，是指訊號在一秒內重複的次數。這也稱為每秒週期數。

重複訊號也有一個週期，是訊號完成一個週期所需的時間量。

週期和頻率互為倒數，因此：

圖 8: 正弦波的頻率和週期。

電壓

V電壓是電路中兩點之間的電位或訊號強度。通常，這些點之一是接地或零伏，但並非總是如此。您可能想要量測波形從最大峰值到最小峰值的電壓，稱為峰對峰值電壓。

振幅

振幅是電路中兩點之間的電壓量。振幅通常是指從地面或零伏特量測的訊號的最大電壓。圖 9 所示波形的振幅為 1 V，峰對峰值電壓為 2 V。

圖 9: 正弦波的振幅和度數。

相位

透過查看正弦波可以最充分地解釋相位。正弦波的電壓位準是以圓周運動維基礎。假設一個圓有 360°，則正弦波的一個週期就有 360°，如圖 10 所示。

若使用度數，當您想描述週期已經過去了多少時，可以參考正弦波的相位角。

相位偏移描述了兩個相似訊號之間的時序差異。如圖 10 中標記為「電流」的波形與標記為「電壓」的波形相差 90°，因為這些波在其週期中恰好相隔 1/4 (360°/4 = 90°)。相位偏移在電子產品中是很常見的情況。

圖 10: 相位偏移。

使用數位示波器進行波形量測

數位示波器具有多種功能，使波形量測變得更輕鬆。示波器具有前面板按鈕和螢幕式功能表，您可以從中選擇全自動量測。這些包括振幅、週期、上升/下降時間等等。

許多數位示波器還提供平均值和 RMS 計算、運作週期和其他數學運算。自動量測顯示為螢幕上的字母數字讀數。通常，這些讀數比直接方格圖解釋可能取得的讀數更準確。

全自動化波型量測範例：

瞭解更多有關波形的資訊 »

繼續閱讀第 2 章：示波器類型

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示波器界面的学习笔记（末尾附带链接） - 知乎切换模式写文章登录/注册示波器界面的学习笔记（末尾附带链接）FightingChiken圣文字B：世界调和（The Balance）多种示波器（大同小异）1.1 示波器显示屏参数认识 img 图1.1 示波器显示屏==8X10个格子，水平10个格子，竖直8个格子==横轴表示时间、纵轴表示电压左下角1.00V表示垂直刻度，即：1格表示1V 左下角 200$\mu $s表示水平刻度,即：一小格代表时间为200$\mu $s 已下图为例 img 图1.2 示波器显示屏故该方波的电压值为垂直刻度乘以所占格数：$500mv \times 5 = 2500mv$。该方波的周期和频率：周期：水平刻度乘以水平所占格数： $200\mu s \times 4.6 = 920\mu s$,故其频率为$s = \frac{1}{T} = 1087Hz$img 图1.3 重要参数列表图中的5.00M次/秒，表示采样率，即示波器每秒钟采样500万个点，则图中1格是200$\mu s $，那么一格采集的点数就是$200\mu s \times 500000 = 1000 $ ,即每格采1000个点，屏幕上有十格，那么整个屏幕采样点数：10000个点图中的10K点：表示存储深度，即示波器采集一次采集的点数，即当前示波器采集一次采集了10000个点img 图1.4 通道零电平位置图中的有标签1的位置（用红线标红了的）就是通道零电平的位置，图中正弦波在通道零电平位置上5格，故为5格乘以垂直刻度的正电压img 图 1.5 触发电平位置图中可以看到一个明显的水平白线最右端有个黄色小箭头，这个小箭头位置就是触发电平的位置,触发电平是使示波器进行扫描的信号，一般示波器打开都属于自动触发，故测量连续的周期信号较为方便img 图 1.6 触发点同理，竖直方向有个橙色的小箭头，这个小箭头的位置就是触发点的位置，简单来说就是示波器让波形停留的时刻图 1.7 触发点学习示波器让满足触发条件的波形隔离在这个触发点的位置，这个触发点左边波形是预采样，右边是延迟采样，整个屏幕就是存储深度:10K个点img 图1.8 触发电平的数据图1.8里面的东西是关于触发电平的一些数值和设置，图中的符号$\int $表示上升沿触发，触发电平的电压值是1.17V，即屏幕最右边黄色小箭头是在通道零电平上面1.17V位置1.2 示波器语言（中文/英文），即显示屏右下角时间的设置img 图1.9 示波器界面修改语言与时间设置1、按Utility键，显示屏会出现如下图像：图1.10 调节语言界面按语言下面的辅助功能选项键，然后转动多功能旋钮进行选择，选中中文简体，即可设置成功。设置时间同理：按设置日期和时间下面的键，然后选中右边要修改的内容的键，然后转动多功能旋钮来修改数值，再按OK键,最后再按右下角圆形的menu off键退出设置img1.3 示波器的常用按键的简介img 图1.3.1 测量按键的简介黄色框框内的键是和测量相关的，按下Menu即可显示周期、频率、上升时间、下降时间等然后按相应的左边的键，即可测量响应的值并在显示屏上下方显示这个波形的相关内容值当再次按下MENU时，即可测量垂直方向的内容，比如电压、最大值、最小值、峰峰值等，按下相应的左边的键便会显示到屏幕下端第三次按下MENU时即可关闭屏幕上的菜单键 img 图1.3.2 功能菜单按键这个黄色框里面是进行不同设置时不同的功能菜单按键进行测量时，按一下Measure键，就会出来信源选择，频率计等按一下acquire键就是弹出采样键相关的设置img 图 1.3.3 按了acquire键后出现的界面关闭菜单按一下上面的menu即可1.4 常见的按键分区img 图 1.3.4 功能按键区其中这个部分的左上边那个旋钮为多功能旋钮，一般可以调整显示屏波形亮度，或者各种选择会用到Measure：按下之后图像如下：会出现测量的菜单imgacquire:屏幕上就会出现采样的菜单imgstorage：存储按键，按下会出现存储的菜单（一般存储的时候要使用到U盘，在USB插口插上U盘后，品目显示USB设备已插入后，点击存储类型旁边按键，通过多功能按键可以选择轨迹存储、波形存储、设置存储、图像存储,CSV存储等内容,选中之后按下多功能旋钮即可选择成功），且存储时下面有个默认设置，可以通过默认设置恢复成出厂设置，防止上一个人的设置对我们做使用的影响imgCursor:光标设置，按下之后会出现光标模式的设置菜单，打开光标模式后，用多功能旋钮选中手动测试后，光标便会出现在屏幕上，可以修改光标的显示模式，比如选中显示模式为X轴，旋转多功能旋钮可以改变光标位置，调整完毕后，按下多功能旋钮后会开始改变另一条光标位置，这样就能用光标来测量周期了，再次按下光标后就会一起修改A,B光标的位置 imgimg用完后将光标模式关闭，再按下Menu按钮关闭菜单按钮Display：显示功能键，出现的屏幕，一般都是按下对应的按键然后调整多功能旋钮进行修改里面的值，关闭按Menu按键即可imgUtility按键：辅助功能按键,比如要改变语言，按下语言旁边按键，旋转多功能旋钮进行选中，按下多功能旋钮即可选则成功。imgimg 图 1.3.5 水平控制区SCALE: 大的旋钮是水平时基旋钮：通俗来说就是可以调整波形的胖瘦,顺时针旋转的时候会将下图H旁边的200.0us变小，逆时针旋转会变大img POSITION:小的旋钮是水平位移调节旋钮，顺时针旋转的时候，波形向右移动，逆时针旋转的时候会向左移动。下图中的 D -52.000000us是触发点的位置，所以旋转这个旋钮也会改变触发点的位置，把这个旋钮按下，触发点又会回到正中间img 中间的MENU：水平区控制菜单。例如打开延时扫描的功能，即可对波形的细节进行观察imgimgimg逆时针转动导航旋钮，可以观察左侧波形，顺时针旋转可以观测右侧波形，上图中蓝色的区域是没有在下面屏幕上显示出来的波形，上面黑色区域是下面放大显示的波形。使用完毕后，关闭延时扫描，再按屏幕右边的MENU，关闭菜单即可img通道一:CH1（黄颜色代表的按键）,通道二（蓝颜色代表的按键）：CH2下面大的旋钮：垂直档位调节旋钮,逆时针转动时，波形变矮了，同时垂直刻度变大了。(左下角黄颜色的 = 200mv即为垂直刻度),当顺时针旋转时，波形变高了，同时垂直刻度变小了imgimg 上面小的旋钮：垂直位移调节旋钮，也是零电平位置调整旋钮，顺时针旋转的时候，波形会整体向上移动，逆时针旋转的时候，波形会整体向下移动，同样，图像的零电平位置点也会随之变化img 两个旋钮的中间的CH1按键：按下即可打开通道1的菜单，如下图所示，再次按下后即可关闭，如果再通道一接入波形后但是屏幕上没有显示出来，可能是没有打开通道一按键。只需按下CH1按键，即可显示img可以改变的参数有：耦合方式、带宽限制、探头比、输入阻抗、反相、幅度档位等。设置完后关闭菜单，按MENUMATH:数学计算按键,按下之后可以进行相应的数学计算imgA+B就是把通道一和通道二的信号相加等操作，用完后关闭，再按MENU关闭菜单 REF:参考波形设置，按下之后即可弹出波形设置菜单img即可进行通道、颜色、信源等选择，设置完后即可关闭菜单MENU Decode1、Decode2是总线触发菜单，要用到该功能时，即可按下，便会显示相应菜单。图1.3.7触发区旋钮LEVEL:控制触发电平img旋转这个旋钮即可调整触发电平的位置。MENU:触发菜单：按下触发菜单按键，即可显示触发的一些设置，信源选择通道一，触发方式选择编研触发。其中触发方式选择了自动触发，还有普通触发和单次触发的方式，面对低重复性的信号时选择普通触发，面对瞬时信号的时候选择单次触发imgFORCE：强制触发按键，按下这个键后可以进行一次强制触发MODE:触发模式选择按键：自动触发、普通触发和单次触发img 图1.3.8导航旋钮导航旋钮下面三个按键是波形录制相关的按键，按下第三个原点的按键开始录制，第一个键会亮起红灯表示录制结束，录制结束后可以按中间的键进行波形的回放和暂停上面的Help：内置帮助键：当我们忘了哪个键的功能时，可以先按下Help键，然后按下你想知道的功能键，显示屏上会显示该键的功能，例如下图是按了Help，再按Measure键后的显示屏img 或者也可以通过Utility键进行录制：imgimg最上面的四个按键分别是CLEAR:清除按键AUTO：自动设置按键，很多时候，不知道要进行相应的设置的时候，接入信号后按Auto键，就可以使波形很好的显示在屏幕上下图是按下Help后再按auto显示的信息：即自动设置给我们的设置信息imgRUN/STOP：开启和停止按键: 按下STOP后停止波形捕获的时候，按下CLEAR键，会把显示屏波形清空，按RUN后波形又会显示到屏幕上 SIGNAL:单次触发按键，按下之后，当我们的波形满足触发条件后，触发一次后停止，捕获到的信号就会显示在屏幕上1.5 波形调节和异常信号捕获img一般示波器的最下方都会有个探头方波补偿信号，下面是接地，上面是方波信号。将一个探头连接通道1和这个方波补偿信号后 -> 按下Auto键，波形就会很好地显示在屏幕上img调节下面没有很好地在屏幕上显示的波形：img调整：水平控制区的 < SCALE >旋钮，来调整水平时间基的大小（控制波形的胖瘦），如下图所示：旋转这个旋钮调整到合适范围img水平方向调整好了开始调整垂直区域：通过垂直控制区域调整波形的“高矮”，调节该垂直档位调节旋钮，顺时针旋转的时候，调整垂直刻度，当波形占据屏幕的80%的时候，可以很好的观察img注意调节触发电平的位置，只有当触发电平位置穿过波形的时候，波形才能稳定显示，当波形在零电平的位置时，波形将一直刷新img 异常信号：部分波形重合，以及存在不断刷新的位置时，现在来测量下面波形中矮脉冲波形的数值img打开Utility->波形录制->录制结束后->回放->一次录制播放->转动导航旋钮->可以得到不同帧的图像img打开cursor，光标模式设置为手动，测量电压值方法二：通过余辉时间测量：按下Display->余辉时间设置为无限->打开cursor光标改成手动测量通过多功能旋钮进行测量img 测量了这个矮脉冲的数值后就能通过调整触发设置来对其进行稳定的触发了打开触发区的MENUimg由于测量的是矮脉冲，所以脉冲方式改成欠幅脉冲，垂直窗选择：选择当前触发电平控制的线（欠幅脉冲有两条触发电平），调整触发电平旋钮来调整触发电平的位置，一般是把矮的脉冲放在两条触发电平之间，这样就能稳定捕获矮的脉冲信号img1.6 示波器线缆选择与接线注意事项（示波器通道接口类型）BNC接口：采用扭入式：机械稳定性高、耐久性高img 示波器和探头连接之前,首先检查示波器与探头是否匹配，一般示波器导线上会标明阻抗，频率响应，放大倍数等参数imgimg 选择的探头符合示波器的输入要求将探头的插头与示波器的接口对其，然后轻轻按下，按下之后，顺时针转动，直到插头牢固地插入示波器接口中，此时，探头的另一端要与被测信号连接，在连接之前，需要确认被测点的电压范围、信号类型和相对地等信息。如果是测量小型原件时，可以用针型探头（将普通探头上的套件取下来然后将接地弹簧装到针头）img==请勿将探头连接到高电压电源或高电流电路====信号源输出信号前，一定要打开示波器，否则示波器是关闭状态时，用信号源会导致信号源的电路损坏==img==连接好了后，直接输入信号源信号时，示波器电源没打开，则两败俱伤！== BNC线的作用是传输信号，测量完成后先关闭信号源的输出，再将示波器的BNC线取下，以保证实验的正确性与设备的安全使用电源线的选择：避免过长的电源线，过长的电源线可能会对电源传输产生一定的影响，所以应该选择合适长度的电源线，连接前需要确定仪器的电压范围避免热插拔，应该在仪器关机状态下切断电源示波器的背面有USB接口，将示波器连接到电脑上，在电脑上打开软件启动连接，选择正确的连接端口，设备型号、通讯协议等参数，建立计算机和示波器之间的通讯连接，测量和显示数据可以向示波器发送指令，实现各种测量，显示保存数据等等操作img也能通过网线来连接示波器和电脑1.7 同信号不同时刻与多信号同一时刻波形对比方法一：存储、调用法：将当前的波形存储，然后再调出来和之后的波形进行对比将信号源与示波器连接且已经显示好信号后将U盘插入到示波器上，且示波器显示USB设备插入img按 Storage，按下后有个存储类型的显示：存储类型选择波形存储，点击保存按键，找到U盘，在U盘中新建文件保存，关闭菜单，按RUN继续捕获波形，多次存储重复操作需要对比的时候，就需要选择调出，用多功能旋钮选中要调出的波形方法二：参考波形法找到垂直控制区，按下REF，参考波形按键，对波形的颜色，信源等进行选则后按下保存键进行保存img然后参考波形就会显示在屏幕上：img当屏幕上只有一条波形显示的时候，说明当前波形和参考波形完全重合，当不需要了这个参考波形的时候，按下CLEAR按键，即可清除方法三：对当前的波形进行数据存储按下storage，然后选中存储类型，选中CSV存储，参数保存打开，序号打开，设置好之后，对当前的波形进行保存，用多功能按钮选中U盘，然后新建文件，保存好之后，可以拔出U盘，连接到电脑上当要观察不同信号同一时间的波形时，在通道二再加上一根线连接信号发生器img打开光标对波形进行对比观察img方法二：数学运算法：按下垂直控制区的MATH按键img就会进行两个通道之间信号的运算img此时也可以打开光标，进行相应的测量此时可以用U盘将该信号数据以CSV格数拷贝下来，新建文件理论知识2.0 阻抗匹配信号源、传输线和负载之间一个合适的搭配方式低频：当负载电阻与信号源内阻相等时，负载可以获得最大的输出功率，当含有电容电感等元件时，需要实部相等，虚部互为相反数（共轭匹配）史上最最最详细示波器入门教学（持续更新）建议收藏_哔哩哔哩_bilibili发布于 2023-11-21 22:56・IP 属地北京・来源官方网站示波器赞同 341 条评论分享喜欢收藏申请

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示波器波的类型和参数介绍

2019-03-09 21:40

来源:

民亦达

原标题：示波器波的类型和参数介绍

示波器是捕获、观察、测量、分析波形的工具，在了解示波器前，不得不了解一下示波器的波，那什么时候是波呢？波的类型和参数你了解吗？今天小编就给大家分享一下示波器波的类型与参数介绍。

一、什么是波？

随时间变化的模式称为波，声波、脑电波、海浪、电压波形都是波，波形能够揭示信号的许多特点。

当看到波形的高度变化，则表示电压值在变化；

当看到的是平坦的水平线，则表示在一段时间内，信号没有变化；

平直斜线表示线性变化，电压以恒定的斜率上升或下降；

波形中的尖角指示的是忽然的变更。

二、波的类型

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大多数波都属于如下类型：

1、正弦波

2、方波和矩形波

3、三角波和锯齿波

4、阶跃波和脉冲波

5、噪声波

6、复杂波

方波是由基波与无数奇次谐波叠加所构成，包含的谐波越多，波形越近似方波。

方波的质量根据包含的谐波次数，其近似程度有所不一样。

每个谐波的幅度必须使波形成为方波所需要的恰当值。

此外，谐波之间的相位关系也必须正确：

对于数字电路，输出的通常是方波信号。方波的上升边沿非常陡峭，根据傅立叶分析，任何信号都可以分解成一系列不一样频率的正弦信号，方波中包含了非常丰富的频谱成分。方波是由基波以及3，5，7，9……次谐波分量叠加而成。

三、波形参数

都说示波器是捕获、观察、测量、分析波形的工具，那它是如何分析波形的呢？是通过以下参数分析的：

1、时间参数：如频率、周期、上升时间、下降时间、正脉宽、负脉宽、正占空比、负占空比等等，如下图：

2、电压参数：最大值、最小值、峰峰值、顶端值、底端值等等。。。。如下图：

以上就是关于示波器波类型与参数介绍，对于示波器初学者来说是非常有必要了解的，希望本文能对大家有所帮助，谢谢阅读!返回搜狐，查看更多

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示波器基本原理 - 知乎

示波器基本原理 - 知乎切换模式写文章登录/注册示波器基本原理泰勤科技致力于测试测量领域的综合服务商简单介绍了示波器的基本原理, 让您了解什么是示波器, 以及如何操作示波器。我们将会探讨示波器的应用, 并概括介绍基本的测量和性能特征。我们还将介绍不同类型的探头, 并讨论它们的优缺点。序言电子技术在我们的生活中无所不在。每天都有上百万人使用电子产品，例如手机、电视机和计算机。随着电子技术的进步，这些产品的工作速度也变得越来越快。如今，大多数电子产品都采用了高速数字技术。工程师需要可以精确设计和测试他们在高速数字产品中所使用的元器件的能力。他们在设计和测试元器件时所使用的仪器必须特别适合处理高速和高频的特性才行，而示波器正好是这样的一种仪器。示波器是一种功能强大的工具，在设计和测试电子器件方面很有用。它们在您判定系统器件是否正常方面扮演极为重要的角色，而且还能帮助您确定新设计的元器件是否按照预想的方式进行工作。示波器的功能远比万用表更强大，因为它们可以让您观察电子信号的实际情况。示波器的使用范围非常广泛，从汽车业到大学的研究实验室以及航空航天/ 国防产业等。许多公司都依赖示波器来发现瑕疵，以便制造出质量合格的产品。示波器在满足客户对更新颖和更优质的电子产品的需求方面，是绝对不可或缺的工具。示波器的主要用途在于显示电子信号。通过观察示波器上显示的信号，您可以确定电子系统的某个元器件是否在正常工作。因此，要想了解示波器的工作方式，必须先要了解信号的基本原理。波形的特性电子信号会以波形或脉冲的形式出现。波形的基本特性包括:幅度、相移、周期、频率。幅度在工程应用中经常使用的幅度定义主要有两个。第一种通常称为峰峰值(peak amplitude)，其定义为波动信号的最大偏移量。第二种是均方根(RMS) 幅度。要计算波形的有效值电压，必须将波形值平方并求出平均值，然后再求平方根。对正弦波来说，RMS幅度等于峰值幅度的 0.707 倍。图 1. 正弦波的峰峰值和有效值图 2. 三角波的周期相移相移是指两个其他条件都相同的波形之间的水平位移量，以度或弧度为单位。就正弦波来说，一个周期以360 度来表示。因此，如果两个正弦波相差半个周期，那么它们的相对相移就是 180 度。周期波形的周期是指波形重复出现一次所花费的时间，以秒为单位。频率每个周期性波形都有一个频率。频率是指波形在一秒内重复出现的次数(如果您使用Hz 为单位)。频率与周期互为倒数。波形波形是指波的形状或图形再现(representation)。波形可以提供许多有关信号的信息，举例来说，它可以透露出电压是否突然改变，呈线性变化或保持不变。标准的波形有很多种，本节只会介绍您最常碰到的几种。正弦波正弦波通常与交流 (AC) 电源有关，例如您屋内的电源插座。正弦波的峰值幅度并非永远固定，如果峰值幅度会随着时间不断地下降，我们就称这种波形为阻尼正弦波 (damped sine wave)。方波/ 矩形波方波(square wave) 会在两个不同的值之间周期性地跳动，而且在高电平和低电平部分的时间长度会相等。矩形波(rectangular wave) 与方波不同的地方在于高、低值部分的时间长度并不相等。图 3. 正弦波图 4. 方波三角波/ 锯齿波在三角波中，电压会随着时间呈线性变化。它的信号边沿称为斜波，因为波形不是斜升就是斜降到某个电压。锯齿波(sawtoothwave) 看起来跟三角波很像，因为它的前沿或后沿的信号沿会随着时间产生线性的电压响应，但相反方向的边沿几乎是立即下降的。脉冲脉冲是指固定电压中突然出现的波动，就像在一个房间中突然打开电灯，然后迅速熄灭电灯的情形。一连串的脉冲称为脉冲串(pulsetrain)，延续前面的比喻，这就好比不断重复快速开灯与关灯的动作一样。脉冲是信号中常见的毛刺或错误波形。那么脉冲也可以是一个只带有一个信息的信号波形。复合波波形也可以是以上各种波形的混合。它们不一定要具备周期性，而且可以是非常复杂的波形。模拟信号与数字信号的比较模拟信号可以代表某个范围内的任何值。您不妨想象一下模拟时钟，时针每12个小时旋转一周，在这段期间内时针会持续移动，并不会出现读值跳动或不连续的情形。现在将它与数字时钟比较一下。数字时钟只会显示小时和分钟，因此是以分钟作为间隔时间，它会一下子突然从 11:54 跳到 11:55。图 5. 三角波数字信号同样具备非连续与量化的特性。通常，非连续信号会有两个可能的值(高或低，1 或0 等)，因此信号会在这两个可能的值之间来回跳动。图 6. 锯齿波图 7. 脉冲什么是示波器, 您为什么需要它?信号完整性示波器主要的用途在于准确地再现电信号，因此信号完整性显得非常重要。信号完整性是指示波器重建波形准确再现原始信号的能力。信号完整性很低的示波器是没有价值的，因为当示波器显示的波形形状或特性与真正的信号相差较远时进行测试便毫无意义。但是，不论示波器的品质有多好也无法完全再现真正的信号。这是因为当您将示波器连接到电路时，示波器就会变成电路的一部分。换言之会有一些负载效应产生。仪器制造商虽然很努力要将负载效应减到最小，但就某种程度而言它们一直都存在。示波器的外观一般来说，最新型数字示波器的外观与图 8 中的示波器相似。然而示波器的种类繁多，您的示波器看起来或许与之截然不同。尽管如此，大部分的示波器都具有一些基本的特性。大多数示波器的前面板大致可以分成信号的水平轴 (通常代表时间) 和垂直轴(代表电压)。触发控制区域使您可以设置示波器在何种条件下让时基开始进行扫描。示波器的后面板如图 9 所示。如您所见，许多示波器都具备个人计算机的连通性特性，包括CD- ROM 驱动器、CD-RW 驱动器、DVD- RW 驱动器、USB 端口、串口，以及外接式监视器、鼠标与键盘输入等。几个区域: 通道输入、显示屏、水平控制、垂直控制以及触发控制。如果您的示波器未配备Microsoft® Windows® 操作系统，那么很可能会提供一组功能键，用于控制屏幕上的菜单。您可以通过通道输入接口 (即探头插入的连接器)，把信号传到示波器上。显示屏是用来显示这些信号的屏幕。水平与垂直控制区域包含了一些旋钮与按键，可用来控制显示屏上的显示屏水平控制区域图 8. Agilent InfiniiVision 5000 系列示波器的前面板图 9. Agilent Infiniium 8000系列示波器的后面板示波器的用途示波器是一种测量与测试仪器，可以显示某个变量与另一个变量之间的函数关系。例如，它可以在显示屏上绘制一个电压 (y 轴) — 时间 (x 轴) 图。图10 便是这类图的一个例子。如果您想测试某个电子器件是否在正常工作，这项功能会很有用。如果您知道移除器件之后应该会出现何种信号波形，就可以使用示波器来查看器件是否真地输出正确的信号。请注意，x 和y 轴会以网格线划成一些格子。您可以利用这些网格线来进行手动测量，但最新的示波器都能自动执行大部分的测量。示波器的功用不只是绘制电压 — 时间图。示波器提供多个称为通道的输入，每个通道都可以独立工作。因此，您可以将通道 1 连接到某个器件，将通道2 连接到另一个器件。如此示波器便能绘出通道 1 测得的电压与通道 2测得的电压之间的比较图。此模式称为示波器的XY 模式，它在绘制I-V 图或Lissajous 图时很有用。从Lissajous 图的形状可以得知两个信号之间的相位差与频率比。图 11 为Lissajous 图及它们所代表的相位差和频率比。图 10. 示波器显示的方波的电压 — 时间图图 11. Lissajous 图示波器的类型模拟示波器最早出现的是模拟示波器，它使用阴极射线管来显示波形。电子束在选通打开和关闭时沿着水平线方向扫描。屏幕上涂有萤光物质，只要被电子束击中就会发光。当连续的萤光点亮起时，您便可以看到信号的再现图形。为了让示波器稳定地显示波形，必须使用触发。当显示屏上的整个波形轨迹线完成时，示波器会等到特定的事件发生(例如上升沿超过某个电压值)后才再次开始显示迹线。未经触发的显示画面是没有用处的，因为显示的波形并不稳定(对于下面将会讨论的DSO 和MSO 示波器来说同样如此)。模拟示波器非常实用，因为萤光点会继续发光一段时间而不会马上消失。您可以从几个彼此重迭的示波器轨迹线上看到信号的毛刺或不规则性。由于当电子束击中屏幕时波形便会显示，所以显示信号的亮度与实际信号的强度有关。这使得显示屏就像一个 3D 图一样(换言之，x 轴代表时间，y轴代表电压，而z轴则代表强度)。模拟示波器的缺点是显示画面无法固定不动，好让波形停留较长的时间。当萤光物质不再发光，该部分的信号也会跟着消失。另外，您也无法自动执行波形测量，而必须使用显示屏上的网格线以手动方式来进行测量。模拟示波器可以显示的信号类型也很有限，因为电子束执行水平扫描和垂直扫描的速度存在上限。虽然目前还有很多人在使用模拟示波器，但这类产品在市场上的销量大不如前，反之数字示波器成了广受欢迎的最新工具。数字存储示波器 (DSO)数字存储示波器(通常称为DSO) 是为了弥补模拟示波器的许多缺点而发明的。DSO的输入信号必须利用模拟数字转换器来进行模数转换。图12 是安捷伦数字示波器所采用的一种DSO 体系结构。衰减器会调整波形。垂直放大器会做进一步的调整，然后把波形传到模拟/ 数字转换器 (ADC)。ADC 会对收到的信号进行采样和数字转换，然后将数据储存到存储器中。触发器会寻找触发事件，而时基会调整示波器的时间显示。当微处理器系统按照您的指定对信号进行后期处理之后，信号便会在示波器上显示。以数字方式表示数据，可让示波器执行各种波形测量。信号可以无限期地存放在存储器中，也可以打印出来或通过闪存、LAN或DVD-RW光盘传送到计算机上。事实上，您现在还可以通过软件提供的虚拟前面板从计算机上来控制与监测示波器。图 12. 数字示波器的体系结构混合信号示波器 (MSO)DSO 的输入信号属于模拟信号，模拟数字转换器可以将其转换为数字信号。随着数字电子技术的蓬勃发展，同时监测模拟与数字信号的必要性愈来愈高。鉴于此，示波器厂商开始生产能够触发和显示模拟与数字信号的混合信号示波器。这类仪器通常会提供少数几个模拟通道 (2 或 4 个) 及较多的数字通道(参见图 13)。MSO 混合信号示波器的优点是可以在模拟与数字信号组合上进行触发，并显示以相同时基进行关联的所有这些信号。便携式/ 手持式示波器顾名思义，便携式/ 手持式示波器是指一种体积足够小，能够随身携带的示波器。如果您需要在许多不同的地点或实验室中的不同工作台之间搬动示波器，那么便携式示波器最适合您使用。图 14 是Agilent InfiniiVision 5000 系列示波器。图 13. 混合信号示波器的前面板输入提供了 4 个模拟通道和 16 个数字通道便携式示波器的优点是轻便易携，可以快速打开和关闭，而且很容易使用。它们的性能通常比不上大型示波器，但Agilent InfiniiVision 5000、6000 和 7000 系列改变了这个事实。这些示波器具有便携式示波器常见的便携性和易用性，但同时功能也足够强大，可以满足您所有的调试需求。图 14. Agilent InfiniiVision 5000 系列便携式示波器经济型示波器经济型示波器的价格适中，但性能比不上高性能示波器。这些示波器通常可在大学的实验室里看到，其主要优点就是价格较低。您可以用相当适中的价格，买到非常实用的示波器。广东泰测电子有限公司（简称：广东泰测）成立于2021年，是深圳市泰勤科技有限公司的子公司，公司立身于测试测量仪器行、工业与制造行业，与多家国内外业界著名仪器厂商有着长远而稳固的战略合作关系，公司成立至今，紧跟世界工业与制造业发展趋势，为广大的客户提供了多元化的服务，产品用于研发、生产、测试、检测、高校实验室等，涉及领域有： 5G、人工智能、新基建、智能制造、智慧城市、光伏、新能源、电源、电池、半导体、储能等引领未来科技的新行业，在多个领域提供了具有竞争力的综合性测试服务和解决方案，满足客户各类需求。主营：数字示波器、探头、交直流电源、交直流电子负载、万用表、数据采集器、功率分析仪、信号发生器、热像仪、示波记录仪、安规测试仪等产品代理品牌：RIGOL普源精电,ITECH艾德克斯,CYBERTK知用电子,EEC华仪,FLUKE福禄克,KHC北京科环,Tektronix泰克,KEITHLEY吉时利,KEYSIGHT是德科技,HIOKL日置等品牌厂家编辑于 2022-04-15 14:25数字系统设计电路仿真示波器赞同 1添加评论分享喜欢收藏申请

示波器怎么选？数字示波器品牌与选购攻略 - 知乎

示波器怎么选？数字示波器品牌与选购攻略 - 知乎首发于森山的实验室切换模式写文章登录/注册示波器怎么选？数字示波器品牌与选购攻略森山智能家居等 2 个话题下的优秀答主示波器是硬件研发、实验和维修中用途最为广泛、功能强大的测量仪器。它最基本的作用是把电子电路中的电信号转换成可视化图像，直观地展现电信号的实时变化、周期性记录。本文延续了之前《如何打造自己的低成本电子实验室？》一文，针对示波器做进一步的攻略：先说说我的大概情况，虽然我已经做了10多年硬件开发，开发成型并实际应用的产和板卡也挺多了，会用示波器的基本功能也经常需要用到，用过模拟示波器，用过一两千的国产数字示波器，也用过十多万的泰克，但是对示波器的选择其实挺模糊的，所以最近上网找了各种资料重新学习了一下，对示波器的基础需求做了梳理，知道了为什么有些示波器那么贵，为什么有的很便宜，我们一般工程师或者技术人员该怎么选择示波器？本文尽量通俗易懂地讲明白重要的内容。分为4部分来介绍：示波器的作用数字示波器的重要参数品牌介绍与型号选择示波器的作用：利用示波器能够具体测试得到各种不同的电参数，如电压、电流、频率、相位等等，通过这些参数以及波形，又能分析到你所想要的目标结果，太高深的我们不去深究，就举几个经常用到的实用例子，相信各位同行都有同样的经验：案例一、模拟信号中通过电源的纹波来分析该电源的质量，有助于工程师来判断纹波频率、幅度，进而来设计针对性的改善方案：案例二、通过最为常用的触发方式捕捉到数字波形来判断简单的通信协议，有助于在调试外设时，设备之间的逻辑关系，来判断自己的软件是否存在bug，并快速修复和验证；数字示波器的存储深度可以记录一段时间内所有的波形，使得转瞬即逝的电信号直观的延展开来，也可以通过数据接口导出到电脑上做更进一步的数据分析：案例三、在维修电路板中定位故障信号，通过波形幅度异常，同一组信号中很快发现不正常的数字波形，找到了2根信号短路在一起，而这种用万用表发现效率是很低的：案例四、信号完整性分析，大到高速信号质量的眼图分析，小到一根信号线上的振铃现象改善，改善前后通过示波器一目了然：数字示波器的重要参数：带宽、采样率、存储深度、通道数、波形刷新率、时间轴宽度。带宽：是示波器的核心参数，决定了示波器的性能等级，大家知道，示波器本身也是电子电路组成，电路上的元器件对频率有一个响应范围，一个示波器的性能越高，能处理的信号频率越高，能捕捉到更高频率的输入信号。而被测信号，往往是不同频率叠加后的波形，如果示波器的带宽很低，信号的高频部分就会丢失，被测信号的波形就会失真。带宽的单位是（Hz），带宽对应的是信号频率。示波器的带宽和被测信号的频率一般来讲有个5倍关系，即100M采样率的示波器，能检测到的被测信号的最大频率为20M。采样率：事实上我们看到的示波器上的波形，是一个个点连接起来组成的图形，而这个点越密，则采样率越高，波形越精准，道理挺简单，放个图看看就更加简单，图中靠上的都是原始波形，左边只有6个采样点的情况下，失真很厉害，27个采样点时，波形更接近原波形：采样率的单位是（Sa/s），其中Sa是sample的缩写，整个意思就是每秒的采样点数量，比如我们常说的采样率为1G Sa/s的示波器，就是1秒钟能采样1G个采样点的意思。存储深度：代表了一次可以连续记录的信号点的数量，它影响了波形回放的分辨率，这个存储深度当然是越大越好的，同样的时间显示单位下，存储深度越大，波形越不容易失真。当然存储深度越大，需要更大的存储器，存下来的数据还要显示到屏幕上，兼顾用户体验，所以对CPU的负荷也越高。存储深度这个参数的单位是（pts），是points的缩写，意思就是采样点，比如250Mpts，就代表了该示波器能存储250M个点的数据。通道数：名义上很好理解，就是你们能看到的示波器上探头接入的数量，一般用用双通道就够了，高端示波器往往具备4通道或以上，还有混合通道，多路模拟+数字通道的配置，这种配置的示波器简称MSO，它在普通示波器功能基础上实现了一定的逻辑分析功能。波形刷新率：波形每秒钟的刷新次数，示波器的屏幕刷新率一般就是几十Hz，波形刷新率不等同于屏幕刷新率，示波器内部有波形合成，示波器上显示的一幅图像，实际上是有多帧波形合成，更高的波形刷新率不容易漏过那些突变的波形，带来更真实的展示。波形刷新率的单位是(wfms/s)，意思就是每秒能刷新的波形数量。示波器品牌、型号介绍：先附上一个国外大神整理的链接，记录了大量示波器的参数，感谢他的贡献，例图就是一部分示波器的详细核心参数，非常直观：Tektronix：全球数字示波器的领导者，泰克的每一台示波器都有泰克自主开发的ASICs芯片，70多年的行业经验，从开发到生产工艺到可靠性测试，专业的代名词。大家想一想，电子行业有很多复杂的电磁干扰环境，如果示波器这种计量设备本身不可靠，那么测试出来的结论也是不精确的。另外是易用性，泰克的示波器操作比较简单，新手也比较能快速上手。选泰克的示波器的大部分是企业或科研实验室用户，品质好，价格也不是那么友好，基础款就没必要选泰克的，性价比不高；尽量选带有混合通道，有数据分析能力的型号：型号：MSO2024B

带宽：200MHz

采样率：1G Sa/s

存储深度：1M pts

通道数：4模拟通道+16数字通道

带有逻辑分析功能Agilent / Keysight：美国的惠普成立于1939年，从事电子测量行业，安捷伦是上世纪90年代美国惠普在研发部门单独分离出来的科技公司，而2013年安捷伦又拆分为2个公司，其中做测量设备的就是现在的是德科技，安捷伦的产品在无线通信、航空国防、工业、半导体等行业里市场份额处于领先地位。型号：DSOX3052T

带宽：500MHz

采样率：5G Sa/s

存储深度：4M pts

波形刷新率：1M wfms/s

通道数：2模拟通道+16数字通道

带有逻辑分析功能Rohde-schwarz：简称R/S的德国著名测试、测量仪器制造商，做频谱仪，做各种无线通信测试设备，它的示波器也是以频谱分析功能比较有优势，只是国内用的少，产品形态比较新颖，大屏幕+触摸操控的方式，带来更多体验。型号：RTB2004

带宽：200MHz

采样率：2.5G Sa/s

存储深度：20M pts

波形刷新率：50K wfms/s

通道数：4模拟通道+16数字通道

10寸大尺寸电容触摸屏，带逻辑分析以上几款示波器，属于看看就行，除非是单位购买，普通工程师、DIY电子爱好者没有这个必要选购太贵太专业的示波器，下面列出的是国产示波器中口碑较好，实用、实惠的品牌和型号：Rigol（普源）：20多年前，3个北工大学生创立的普源，第一款做的是虚拟示波器；普源是国产品牌里唯一拥有自研芯片的示波器，代表了我们国家的示波器最高水平，普源在示波器芯片上的开发是投入了巨大成本的，虽然和国际一线品牌的差距还很大，但普源在不断挑战新的指标，进步迅速，最新的普源示波器，带宽已经可以做到2GHz，采样率10Sa/s。型号：DS1102Z-E

带宽：100MHz

采样率：1G Sa/s

存储深度：24M pts

波形刷新率：30K wfms/s

通道数：2模拟通道

非常适合工程师、学生、个人电子爱好者使用待续，建议持续关注下，二三线品牌的示波器没有太多自己的核心技术，也有参数虚标的，虚拟示波器不安全就不推荐……编辑于 2022-02-27 02:58示波器电子计算机科技赞同 11015 条评论分享喜欢收藏申请转载文章被以下专栏收录森山的实验室关于硬件产品、技术的

搞定示波器使用步骤!示波器波形有何含义?如何稳定波形? - 21ic电子网

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搞定示波器使用步骤!示波器波形有何含义?如何稳定波形?

时间：2021-12-15 10:34:36

关键字：

示波器

波形

被测信号

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[导读]在这篇文章中，小编将为大家带来示波器的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

在这篇文章中，小编将为大家带来示波器的相关报道。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、示波器使用步骤

用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线，在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。

1.选择Y轴耦合方式

根据被测信号频率的高低，将Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”开关置于AC或DC。

2.选择Y轴灵敏度

根据被测信号的大约峰-峰值(如果采用衰减探头，应除以衰减倍数;在耦合方式取DC档时，还要考虑叠加的直流电压值)，将Y轴灵敏度选择V/div开关(或Y轴衰减开关)置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值，则可适当调节Y轴灵敏度微调(或Y轴增益)旋钮，使屏幕上显现所需要高度的波形。

3.选择触发(或同步)信号来源与极性

通常将触发(或同步)信号极性开关置于“+”或“-”档。

4.选择扫描速度

根据被测信号周期(或频率)的大约值，将X轴扫描速度t/div(或扫描范围)开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值，则可适当调节扫速t/div微调(或扫描微调)旋钮，使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分，则扫速t/div开关应置于最快扫速档。

5.输入被测信号

被测信号由探头衰减后(或由同轴电缆不衰减直接输入，但此时的输入阻抗降低、输入电容增大)，通过Y轴输入端输入示波器。

二、示波器波形代表何含义

通过上面的介绍，想必大家对示波器的使用步骤已经很清楚了。在这部分，主要是为了解答一些朋友的疑问，也可以说是初学示波器的朋友的疑问——示波器上的波形到底代表着什么含义。

一句话概括：水平坐标代表时间，垂直坐标代表电压(一般是电压)，电压随时间变化的曲线就是示波器显示的波形。

垂直坐标比较好理解，就是电压的大小。水平坐标代表时间，有很多人被绕了进去，但是只要注意以下一点就可以了：

注意：示波器是一个实时工具，示波器显示的，就是当前时刻正在发生的。

为什么要强调这个问题呢?因为曾经有人问我：我的示波器怎么这么慢，显示一条波形要等十几秒钟，作为电子设备，显示一条波形不是一瞬间的事么?我一看，可不要十几秒么，他设置的水平坐标长度就是十几秒。他认为这十几秒只是信号的特征，和真实时间没有关系。

三、示波器设置如何稳定波形

稳定波形，专业上讲就是触发。

只有满足一个预设的条件，示波器才会捕获一条波形，这个根据条件捕获波形的动作就是触发。

为什么要触发呢?示波器没有触发的时候，会随机抓取信号(自动模式)并生成图像，由于信号是连续不断的，随机抓取的位置并无规律，这些静态的图像逐个显示，就像放电影一样，组合在一起就形成了动态的显示，最终在屏幕上的效果就是看到波形来回滚动。

我们设定一个条件，用一个直流电平作为参考，当信号的电压大于直流电平的一瞬间作为抓取信号的起始点，红色细线就是参考的直流电平，由于每次抓取图像的位置是有规律的，都是在信号的过直流电平的瞬间抓取的，所以每次抓取的信号相位一样，连续显示的时候完全重叠，看上去就是一条稳定的波形。

这就是触发最本质的意义：在设定的条件下抓取波形，而不是随机抓取。

经由小编的介绍，不知道你对它是否充满了兴趣?如果你想对它有更多的了解，不妨尝试度娘更多信息或者在我们的网站里进行搜索哦。

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来源：互联网综合

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如何进行示波器的正常使用，示波器的波形分析？ - 知乎

如何进行示波器的正常使用，示波器的波形分析？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册示波器如何进行示波器的正常使用，示波器的波形分析？关注者9被浏览16,476关注问题写回答邀请回答好问题添加评论分享3 个回答默认排序是德科技 Keysight Technologies已认证账号关注随着数据速率的不断提高，今天的高速数字电路设计的时序冗余度越来越小。要确保接收端采集到的串行数据信号有效和稳定，工程师要熟知各种抖动分量，尤其是他们对数据有效时间窗口的影响。硬件设计工程师目前主要使用示波器捕获和查看波形的抖动。高性能示波器也大都提供抖动分析测量选件，以各种方式显示抖动，甚至能够将各种抖动分量分离出来。示波器抖动的各种显示方式包括波形水平方向直方图、时间间隔误差 (TIE) 直方图、TIE 趋势图和抖动频谱图。今天我們就主要討論示波器直方图。什么是示波器直方图？直方图是对数值数据分布情况的图形表示；这里选定的参数通常是时间或幅度（在 X 轴上显示）和发生频率（在 Y 轴上显示）。直方图拥有比眼图更深一层的洞见力，它对于了解电路和执行故障诊断非常有用。此外，在数字总线标准中所要求的抖动分离例程中，直方图（尤其是 TIE 直方图）都是必不可少的基本数据集。在进行故障诊断时，上升时间、下降时间、周期和占空比等波形参数，均可用直方图表示。这些直方图可以清楚地显示出多模性能分布等条件。然后，这些条件可被用来与传输模式等电路条件相关联。周期抖动直方图上图是一个周期抖动的直方图。左侧驼峰呈现正常的高斯形状，但右侧有两个波峰。进一步分析之后我们发现：这个时钟参考信号的二次谐波和四次谐波是造成抖动的根源。针对一次波形捕获，它可以显示出 TIE 值在所有比特跳变中出现的频率。这是直方图的一个最重要的应用。使用示波器直方图进行抖动分析 https://www.zhihu.com/video/1642960765891096576抖动和时钟恢复的各种显示方法我们首先来看抖动的定义是什么。什么是抖动？抖动是指随时间变化的信号对其当时理想位置的偏离，往往又被称作时间间隔误差（TIE）。工程师常常把抖动看成是信号边沿相对于参考边沿 ( 触发点 ) 的“跳动”( 见图 1)。在此例中，示波器触发在时钟的某个边沿上，我们观察该边沿后面的边沿，多次采集得到其抖动分布。这时体现示波器捕获和显示信号动能力的，有一个关键指标，就是波形捕获率，好的示波器可快速积累足够的波形得出抖动的极端情况。图 1 分析的是 50% 幅度附近很窄的区域内的波形，以直方图形式给出其抖动分布。该水平直方图显示的是抖动的概率分布 (PDF)，它和波形是时间相关的。在本例中，我们可以看到抖动呈双峰分布。波形直方图测量是最简单的抖动测量方法，也是当前大部分高性能示波器（包括 Keysight InﬁniiVision 6000 X 系列示波器和 Inﬁniium 系列示波器）都提供的关键测量功能。捕获和查看重复时钟信号的抖动较为直接，串行数据信号的抖动观察则略显复杂，特别是在没有时钟信号可用作触发的情况下。目前大部分高速串行总线都采用嵌入式时钟，嵌入式时钟必须由接收端进行时钟恢复之后才能查看。对含有嵌入式时钟的串行总线数据信号执行抖动分析，要求示波器必须能够从数据信号中恢复时钟。抖动分析选件中的软件算法可以完成这一任务。其方法是创建一个虚拟时钟，以仿真串行数据总线接收端的时钟恢复。工程师以此恢复时钟为参考，对采集到示波器存储器中的串行数据进行逐个边沿对齐，完成 TIE 测量。图 1：基本抖动分析；通过波形直方图查看重复时钟抖动。直方图（蓝色）显示时钟抖动（黄色）呈双峰分布。图 2 是重复采集连续串行数据信号的示例。由于除了被测信号本身，我们没有其它时钟源可以用作触发源，所以无法直接观察每个边沿的抖动。对这种应用，我们需要使用具有时钟恢复功能的示波器抖动分析选件。图 2：在数据信号上触发时，重复捕获连续的串行总线数据信号。使用示波器抖动分析选件，我们首先用示波器捕获多个周期的数据信号。串行数据信号的一个比特周期通常称为单位间隔（UI）。接下来，我们根据恒定速度时钟恢复算法对数据执行 TIE 抖动分析。图 3 中的直方图显示了抖动测量结果。不过，用于生成此直方图的机理与图 1 中所用的方法截然不同。该图使用的是每个数据边沿（上升沿和下降沿）相对于其恢复时钟（未显示）的 TIE 测量数据，而不是相对于触发点所捕获的波形数据。目前的高性能示波器除了显示直方图之外，还能够显示直方图对应的全部统计结果（参见下图显示屏最右侧）。图 3：使用 TIE 直方图进行的抖动分析。从此直方图中我们可以看到，串行数据信号中的抖动包含非常大的高斯（随机抖动）分量，以及确定性抖动分量（双峰）。还要注意的是，示波器波形显示区域右下角附近的大量的“离群点”。现在我们通过另一种显示 / 图形方式来查看这个水平时间误差，您可能会发现关于这个抖动的更多信息。图 4 显示的是在图 3 的抖动分析结果上增加了 TIE 抖动趋势波形显示 ( 紫色迹线 )。TIE 抖动趋势波形图显示的是数据的每个边沿相对于恢复时钟的水平偏差，纵轴代表偏差值，横轴代表时间。该波形与捕获的串行数据信号 ( 黄色迹线 ) 有时间对应关系。从该TIE 抖动趋势图中，我们可以看到数据信号是正弦调制，与抖动直方图的双峰分布相对应。除了正弦调制之外，我们的数据信号还偶然出现了极端正值时间偏差，即 TIE 抖动趋势波形中的尖峰。这些尖峰对应直方图中的“离群点”。图 4：TIE 抖动趋势波形显示正弦调制和相关极端时间误差。我们可以通过确定调制频率，得到线索找出抖动源。某些高性能示波器，比如 Keysight Inﬁniium 系列可以帮助您直接测定它们（趋势波形测量结果）的频率。如果您使用的示波器未提供这种功能，那么可以换用一种简单的方法来测量—— 使用示波器的水平光标来手动测量正弦调制周期。另一种选择是启动图 5 所示的抖动频谱显示( 下方的紫色迹线 )，它其实是 TIE 趋势波形 ( 上方的紫色迹线 ) 的 FFT 频谱波形。所有这三种方法都可以确定调制频率，该频率在本例中正好是 20 kHz。图 5：使用抖动频谱视图显示和测量抖动调制频率，该信号的频率为 20 kHz，非常有助于分析查找抖动源。在上面的抖动测量示例中，时钟恢复算法自动根据恒定速率时钟确定串行总线信号的标称比特率。您也可选择使用一阶或二阶锁相环（PLL）时钟恢复算法。目前许多高速数字系统实际上会有意对发送的数据加以调制，即扩频时钟（SSC）技术，主要用途是减少电磁干扰（EMI）。如果遇到这种情况，应该选择使用 PLL 类型时钟恢复算法，以仿真 SSC 系统接收机的 PLL 时钟恢复。图 6 显示了相同串行总线数据的抖动测量结果，但此次使用一阶 PLL 时钟恢复算法，指定环路带宽为 200 kHz。对比图 4 和图 6。请注意，20 kHz 正弦调制在图 6 的 TIE 趋势波形中消失了，抖动直方图的双峰分布特征不明显了，而高斯分布特征增强了。图 6：与图 4 相比，使用一阶 PLL 时钟恢复算法进行的抖动测量使抖动直方图的双峰分布特征减弱，高斯分布特征增强。另一个有助于分析串行数据信号抖动的视图是将捕获的波形数据显示为实时眼图（RTE），见图 7。实时眼图由所有捕获到的 UI 叠加而成。基于时钟恢复，示波器将捕获到的波形分成片段并归入单个比特周期（UI），然后将所有片段重叠到一个颜色分级的显示窗口中。通过这个显示窗口，我们可以看到峰峰值边沿抖动和噪声的复合视图。我们还可以查看数据边沿极端正值位移（深蓝色迹线）。它是造成直方图“离群点”（图3）和 TIE 趋势波形尖峰（图 4）的原因。示波器还能够自动测量眼图高度和眼图宽度，从而确定数据有效窗口。图 7：该眼图给出了边沿抖动和噪声的峰峰值信息，图中黑色迹线表明波形边沿抖动的极端情况，对应直方图显示的‘离群现象’，在眼图上则表现为最差情况下的眼开。以上所有抖动和实时眼图测量都是使用 Keysight 6000 X 系列 6 GHz 带宽示波器及DSOX6JITTER 选件完成的。使用 Keysight Inﬁniium 系列示波器的 EZJIT 抖动分析基础版选件也可执行相同的抖动测量，见图 8。请注意，该示波器会在独立的分格窗中分别显示波形、测量结果直方图、测量结果趋势图及抖动频谱。您可以利用每个独立分格窗口中的测量结果深入分析抖动来源。EZJIT 选件提供易于使用的向导程序，可引导您完成所有抖动测量设置。图 8：使用运行 EZJIT 选件的 Keysight Inﬁniium 系列示波器执行抖动分析。“利用超高带宽、超低本底噪声和高 ENOB 的示波器，轻松获得开发下一代技术时所需的信号完整性。”更多示波器的使用:是德科技发布于 2023-05-26 06:31赞同 5添加评论分享收藏喜欢收起罗德与施瓦茨已认证账号关注理想情况下，每个电源都应该按照为它设计的数学模型那样工作。下面将进行一个实际测量的记录。在实测中，使用5G Sa/s，10-bit ADC的RTM3004示波器，RT-ZHD16差分探头，RT-ZC20电流探头进行LLC半桥电路的电流和电压测试。连接测试电路和测试仪器，示波器显示出上管Vds电压波形存在正常的轻微抖动。由于RTM3004示波器具有超高的直流偏置的功能，特别是分析直流上叠加的纹波时优势明显。因此放大波形，可看到波形不是完全平坦的，而是带有尖峰和圆弧。（以下图为例）在LLC典型电路下，可以看到上管VDS信号和驱动信号的波形都非常干净，说明RTM3004示波器的共模抑制比很好。在放大谐振电流波形之后，可以看到波形有正常的抖动，使用示波器的精确触发功能，在谐振电流峰值触发波形，得到相对静止的波形。RTM3004示波器的触发灵敏度非常高，可以在临界点显示相对静止的波形，并捕捉到异常波形，为工程师正确调整电路提供参考。同时显示Vds和谐振电流的波形，可以看到关断瞬间谐振电流的波形。了解更多，请访问：推荐阅读：发布于 2022-09-14 15:30赞同 301 条评论分享收藏喜欢收起

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序言

1示波器综述

开关示波器综述子章节

1.1外观

1.2分类

1.3数字示波器基本指标

1.4发展趋势

1.5世界主要厂商

2工作原理

3模拟示波器

开关模拟示波器子章节

3.1X-Y模式

4数字示波器

5混合信号示波器

开关目录

示波器

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示波器

示波器（英语：oscilloscope）是一种能够显示电压信号动态波形的电子测量仪器。它能够将时变的电压信号，转换为时间域上的曲线，原来不可见的电气信号，就此转换为在二维平面上直观可见光信号，因此能够分析电气信号的时域性质。更高级的示波器，甚至能够对输入的时间信号，进行频谱分析，反映输入信号的频域特性。

示波器综述[编辑]

外观[编辑]

一个典型的示波器通常是盒状屏幕，有多个输入连接，示波器至少包括探头、显示器和控制面板三部分。电压信号通过探头连接到示波器的输入端口，经过处理之后的波形就显示在显示器上。显示器一般为长方形，偶尔也有圆形，在表面标记有垂直的网格坐标。传统的示波器控制面板一般在示波器前部，分布有多个旋钮、按钮或开关，用于调整参数，目前最新的示波器——平板示波器采用全触控屏幕操作，外形如同iPad。

分类[编辑]

示波器主要可以分为模拟示波器与数字示波器两类。

模拟示波器主要基于阴极射线管，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。

数字示波器主要是通过ADC将模拟数字离散化并存入存储器，通过CPU或专用芯片进行处理后在屏幕上进行显示。原有的数字存储示波器对波形的捕获率较慢，随着技术及专用芯片的发展，现有数字存储示波器的波形捕获率已经可以达到每秒100万次，高于模拟示波器的40万次。数字示波器又可分为

数字存储示波器（DSO，Digital Storage Oscilloscope）：将信号数字化后再建波形，具有记忆、存储被观测信号的功能，可以用来观测和比较单次过程和非周期现象、低频和慢速信号，以及不同时间不同地点观测到的信号。

数字荧光示波器（DPO，Digital Phosphor Oscilloscope）：通过多层次辉度或彩色可显示长时间内信号。

混合信号示波器（MSO，Mixed Signal Oscilloscope）：把数字示波器对信号细节的分析能力和逻辑分析仪多通道定时测量能力组合在一起，可用于分析数模混合信号交互影响。

数字示波器基本指标[编辑]

带宽、采样率和存储深度是示波器的三大技术指标。示波器的带宽定义为信号衰减3dB时的信号频率。若一台示波器带宽不够会导致看到的信号失真，测试不准确。带宽指标主要体现在衰减器与放大器的指标。实时采样率体现出示波器的ADC的性能。采样率通常要大于等于带宽的4倍。存储深度影响观测时间的长短，另外也会影响到示波器的采样率。因为存储深度=采样率×观测时间，若观测时间较长（与水平观测时间相关），则采样率会下降。除此之外，波形捕获率和示波器响应速度，触发条件的多少，底噪的情况，使用的方便性，及扩展性也体现了示波器的性能。

带宽选择实例：

已知条件：示波器主机1GHz，探头配置1.5GHz，被测信号200MHz（上升时间500ps）。

示波器参数

参数值

示波器上升时间

0.35/1GHz = 350ps

探头上升时间

0.35/1.5GHz = 233ps

整个测量系统上升时间

350

233

{\displaystyle {\sqrt {350^{2}+233^{2}}}}

= 420ps

整个测量系统实际带宽

0.35/420 = 833MHz

实测信号所得上升时间

420

500

{\displaystyle {\sqrt {420^{2}+500^{2}}}}

= 653ps

实际测量误差

（653 – 500） / 500 = 30.6%

发展趋势[编辑]

高性能与通用是示波器发展的两个趋势。体现高性能的例子是安捷伦科技的63GHz模拟带宽、160GSa/s采样的实时示波器，同时具有低噪声和高输入动态范围的特性，美国力科公司宣布了65GHz模拟带宽、160GS/s实时采样率、4~40通道的任意通道示波器系统，大幅的优化了示波器的通道选择性。另一个趋势是通用，将更多的功能集成到示波器中，常见的有将逻辑分析功能集成，形成混合型号示波器；将协议分析功能集成，最近安捷伦又将信号源集成到示波器中。力科也在全系列示波器中加上逻辑模组，随着技术的发展，也许示波器会集成越来越多的功能。

世界主要厂商[编辑]

美国：泰克（Tektronix）、是德科技（Keysight，原安捷伦（Agilent）的电子仪器部门，再之前则是惠普（HP）的仪器部门）、福禄克（Fluke）、力科（LeCroy）、国家仪器（National Instruments）

荷兰：飞利浦（Philips）（90年代其仪器部门与美国福禄克合并）

德国：罗德与施瓦茨（R&S，Rohde & Schwarz，原HAMEG）

英国：古尔德（GOULD，2014年结束营业）

日本：日立（Hitachi）、菊水电子（KIKUSUI Electronics）、岩崎通信机（IWATSU ELECTRIC）、建伍（Kenwood/Trio）、利达（Leader）

中国大陆：普源（Rigol）、鼎阳（Siglent）

台湾：固纬（GWInstek）

工作原理[编辑]

示波器主要由电源系统、同步系统、水平偏向系统、垂直偏向系统、延迟扫描系统、显示系统和标准信号源等部分组成。

模拟示波器[编辑]

模拟示波器有多种工作模式。

X-Y模式[编辑]

大多数现代的模拟示波器都有多个电压输入，可以用来绘制一个变化的电压与另一个电压的对比图。这对于绘制二极管等元件的I-V曲线（电流与电压的特性）以及李萨如图形特别有用。这种曲线是一种典型的跟踪多个输入信号之间相位差异的方法，在广播工程中经常被用来绘制左右立体声通道，以确保立体声发生器正确校准。

数字示波器[编辑]

数字科技的发达让示波器从传统的模拟式发展到了数字式。数字系统给示波器带来了大量强大的特性。

优于传统的示波器之处：

光明大屏幕彩色区分多重痕迹。

等效时间采样和平均跨连续样品或扫描导致更高的分辨率降至第五。

峰值检测。

预设触发。

易潘变焦和多个存储痕迹让初学者工作无触发。

大多数位式示波器的缺点是波形更新的速度过慢。但最近几年也有数字示波器的波形捕获率超过模拟示波器

混合信号示波器[编辑]

混合信号示波器（MSO）有两种输入，一小部分（通常是2个或4个）的类比通道，更多（通常为16个）的部份是属于数位通道;即，含逻辑分析仪的数位示波器，不过逻辑分析仪的功能非常弱，只做简单时序分析和串行解码用，无法和传统逻辑分析仪的强大功能相比，适合只需简单功能的应用。最新的混合信号示波器加入其它仪器元素，除示波器和逻辑分析仪外，还有串行信号解码分析，任意波形发生器，数字电压表功能。

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查论编电子仪器与测量设备（英语：List of electrical and electronic measuring equipment）测量

电流表

电容计（英语：Capacitance meter）

失真计（英语：Distortionmeter）

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计频器（英语：Frequency counter）

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微波功率仪（英语：Microwave power meter）

多用表

高阻计（英语：Megohmmeter）

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峰值仪（英语：Peak meter）

音量峰值仪（英语：Peak programme meter）

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测Q计（英语：Q meter）

时域反射仪（英语：Time-domain reflectometer）

时间数位转换器（英语：Time-to-digital converter）

电晶体测试器（英语：Transistor tester）

电子管试验器（英语：Tube tester）

瓦特计（英语：Wattmeter）

电压表

音量计（英语：VU meter）

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总线分析仪（英语：Bus analyzer）

逻辑分析仪

网路分析仪（英语：Network analyzer (electrical)）

示波器

信号分析仪（英语：Signal analyzer）

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波形监视器（英语：Waveform monitor）

向量示波器（英语：Vectorscope）

视讯示波器（英语：Videoscope）

产生源

任意波形发生器（英语：Arbitrary waveform generator）

数字波形发生器（英语：Digital pattern generator）

信号发生器

函数发生器

影像信号发生器（英语：Video-signal generator）

查论编实验室设备通用设备加热器干燥器

酒精灯

本生灯

干燥器

加热包（英语：Heating mantle）

加热板（英语：Hot plate）

热风烘箱（英语：Hot air oven）

窑

麦克尔-费雪灯

特克卢喷灯

实验用水槽（英语：Laboratory water bath）

真空干燥箱（英语：Vacuum dry box）

混合器搅拌器

恒化器（英语：Chemostat）

均质机（英语：Homogenizer）

液哨（英语：Liquid whistle）

电磁搅拌器

研钵

摇床

超音波振荡器（英语：Sonication）

静态混合器（英语：Static mixer）

玻璃棒

试管震荡器（英语：Vortex mixer）

洗瓶

搅拌棒

脚架夹钳固定

烧杯夹

持夹器（英语：Clamp holder）

三脚架

滴定管夹

延伸夹钳

砂箱夹

漏斗架

铁圈

弹簧夹

铁架台

螺旋夹

试管夹

试管架

石棉网

实验室沥水架（英语：Lab drying rack）

容器储存设备

琼脂平板

保温瓶

恒温箱（英语：Incubator (culture)）

无菌操作台（英语：Laminar flow cabinet）

微量滴定板（英语：Microtiter plate）

培养皿

微孔板（英语：Picotiter plate）

冰箱

称量舟

称量皿

培养箱

其它

抽滤管

灭菌釜

天平刷

软木穿孔器（英语：Cork borer）

坩埚

滤纸

锉刀

钳子（英语：Forceps）

离心机（英语：Laboratory centrifuge）

显微镜

泥三角

分光光度计

木棒（英语：Splint (laboratory equipment)）

橡皮塞（英语：Laboratory rubber stopper）

刮刀（英语：Scoopula）

刮勺（英语：Spatula）

试管刷

钢丝刷（英语：Wire brush）

接种针（英语：Inoculation needle）

接种环（英语：Inoculation loop）

软木塞

玻璃器皿装置

迪安-斯塔克装置

索氏提取器

启普发生器

瓶罐容器

波士顿圆形瓶

比重瓶

冷凝管

冷指（英语：Cold finger）

李必氏冷凝管

蛇形冷凝管

器皿

蒸发皿

培养皿

表面皿

烧瓶

布氏烧瓶

真空保温瓶

锥形瓶

冯巴赫瓶（英语：Fernbach flask）

缩颈烧杯（英语：Fleaker）

平底烧瓶

曲颈甑

圆底烧瓶

舒伦克瓶

容量瓶

漏斗

布氏、赫式漏斗

滴液漏斗（英语：Dropping funnel）

分液漏斗

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安全护目镜

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灭火器

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取自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=示波器&oldid=75695512”

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示波器波的类型和参数介绍

2019-03-09 21:40

来源:

民亦达

原标题：示波器波的类型和参数介绍

一、什么是波？

随时间变化的模式称为波，声波、脑电波、海浪、电压波形都是波，波形能够揭示信号的许多特点。

当看到波形的高度变化，则表示电压值在变化；

当看到的是平坦的水平线，则表示在一段时间内，信号没有变化；

平直斜线表示线性变化，电压以恒定的斜率上升或下降；

波形中的尖角指示的是忽然的变更。

二、波的类型

展开全文

大多数波都属于如下类型：

1、正弦波

2、方波和矩形波

3、三角波和锯齿波

4、阶跃波和脉冲波

5、噪声波

6、复杂波

方波是由基波与无数奇次谐波叠加所构成，包含的谐波越多，波形越近似方波。

方波的质量根据包含的谐波次数，其近似程度有所不一样。

每个谐波的幅度必须使波形成为方波所需要的恰当值。

此外，谐波之间的相位关系也必须正确：

三、波形参数

都说示波器是捕获、观察、测量、分析波形的工具，那它是如何分析波形的呢？是通过以下参数分析的：

1、时间参数：如频率、周期、上升时间、下降时间、正脉宽、负脉宽、正占空比、负占空比等等，如下图：

2、电压参数：最大值、最小值、峰峰值、顶端值、底端值等等。。。。如下图：

以上就是关于示波器波类型与参数介绍，对于示波器初学者来说是非常有必要了解的，希望本文能对大家有所帮助，谢谢阅读!返回搜狐，查看更多

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