示波器原理

示波器原理

示波器用來測量交流電或脈沖電流波的形狀的儀器，由電子管放大器、掃描振蕩器、陰極射線管等組成。除觀測電流的波形外，還可以測定頻率、電壓強度等。凡可以變為電效應的周期性物理過程都可以用示波器進行觀測。

示波器分為數字示波器和模擬示波器。模擬示波器采用的是模擬電路（示波管，其基礎是電子槍）電子槍向屏幕發射電子，發射的電子經聚焦形成電子束，并打到屏幕上。屏幕的內表面涂有熒光物質，這樣電子束打中的點就會發出光來。而數字示波器則是數據采集，A/D轉換，軟件編程等一系列的技術制造出來的高性能示波器。數字示波器一般支持多級菜單，能提供給用戶多種選擇，多種分析功能。還有一些示波器可以提供存儲，實現對波形的保存和處理。

示波器工作原理是：利用顯示在示波器上的波形幅度的相對大小來反映加在示波器Y偏轉極板上的電壓最大值的相對大小，從而反映出電磁感應中所產生的交變電動勢的最大值的大小。因此借助示波器可以研究感應電動勢與其產生條件的關系。

示波器利用狹窄的，由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質的屏面上，就可以產生細小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同電信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同信號的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。

模擬示波器

出現于20世紀40年代，是最早出現的一款示波器，這款示波器采用是陰極射線管的顯示屏，而且寬帶也只有幾MHz，下圖為結構框圖：

模擬示波器的觸發一般都比較簡單，通常就是邊沿觸發。在設置好相應的邊沿觸發條件后，一旦被測信號的有效邊沿來，示波器內部就開始產生鋸齒波控制水平方向的掃描，這樣在示波器屏幕上每次看到的波形都是被測信號觸發點以后的波形。如果被測的信號是周期性的，例如是時鐘信號，在示波器上就可以看到穩定的信號波形。