示波器基础：了解如何使用示波器

一个 示波器 是必不可少的工具 可视化和分析电信号。它通常在 电子测试，调试电路和测量波形 在电气和RF应用中。本指南涵盖 示波器基础，关键特征以及如何有效使用.

1。什么是示波器？

一个 示波器（或范围） 是显示的设备 随着时间的推移电压 在 图形格式。这 X轴代表时间，而 Y轴代表电压。这使工程师和业余爱好者可以观察 波形，测量信号和故障排除电路.

2。示波器的关键特征

特征	描述
频道	输入数量（例如， 1, 2, 4 频道）
带宽	示波器可以准确测量的最大频率（例如， 50MHz，100MHz，1GHz)
采样率	范围捕获数据的速率（例如， 1 gs/s =每秒10亿个样品)
时间群	控制每个部门屏幕上显示多少时间（例如， 1ms/div，100µs/div)
电压尺度	控制每个垂直划分代表的电压多少（例如， 1V/div，500mv/div)
触发	通过定义示波器应开始显示数据，稳定并捕获了重复的波形

3。示波器类型

A.数字存储示波器（DSO）

今天使用的最常见类型。
以数字方式存储和处理波形。
提供类似的功能 缩放，自动测量和USB数据传输.

B.模拟示波器

使用阴极射线管（CRT）显示波形。
限制存储和高级分析功能。
今天很少使用，除了老式或高频应用。

C.混合信号示波器（MSO）

将标准示波器与 逻辑分析仪 功能。
可以捕获两者 类似物 和 数字信号.

D.基于PC的示波器

通过 USB 并使用软件进行信号分析。
通常更负担得起，但 取决于PC的处理能力.

4。如何使用示波器

步骤1：连接探针

插入示波器探针 进入 频道1.
附加 接地夹 到电路的地面.
连接 探针提示 到您要测量电压的地步。

步骤2：设置电压刻度（垂直控制）

调整 v/div（每分区伏） 确保波形为 正确缩放 在屏幕上。

步骤3：设置时间群（水平控制）

调整 时间/div（每分区时间） 显示 一两个全波周期 清楚地。

步骤4：调整扳机

设置 触发级别 稳定波形。
选择一个 上升边缘（↑） 或者 跌落边缘（证） 触发模式。
使用 自动模式 如果不确定，或者 正常模式 用于稳定的捕获。

步骤5：分析波形

观察 形状，频率，振幅和失真.
使用 光标或自动测量 获得准确的值。

5。用示波器测量常见信号

A.测量直流电压

连接探针 到电压源。
放 直流耦合模式.
调整 电压尺度 适合信号。

B.测量交流信号

连接探针 到交流信号源。
放 交流耦合模式 删除直流偏移。
调整 时间/div 查看完整的波形。

C.测量频率

设置时间群 因此可见多个周期。
计算每个周期的划分数。
使用 F = 1/t （t =一个周期的时间）计算频率。

D.检查PWM（脉冲宽度调制）信号

测量脉冲宽度 使用时间光标。
计算 占空比 使用： d你ty cYCle (%)=p嗯我odp你lse WIdth×100

6。了解波形

A.常见信号类型

波形	描述	例子
正弦波	光滑的振荡波形	交流电源，音频信号
方波	即时高低过渡	数字信号，PWM
三角波	线性增加和减少	功能生成器
锯齿波	逐渐上升，突然下降	振荡器，视频信号

B.确定信号问题

问题	可能的原因
噪声或失真	接地差，干扰
剪裁	信号超过电压范围
不稳定的波形	不正确的触发设置
意外的尖峰	EMI干扰或瞬态电压

7。示波器高级功能

FFT（快速傅立叶变换）： 将信号转换为频域。
持续模式： 用于可视化故障或瞬态信号。
数学功能： 波形的加法，减法和乘法。
存储和屏幕截图： 保存数据以供以后通过USB或SD卡分析。

8。示波器的应用

电子调试：测试电路以进行正确的操作。
信号分析：测量波形特性，例如频率和振幅。
嵌入式系统：监视微控制器输出（例如Arduino，Raspberry Pi）。
音频测试：观察声波形和谐波。
电力电子：测量PWM并在电源中切换波形。

9。有效使用示波器的提示

✅ 使用适当的接地：始终将探针接地夹连接到 电路地面.
✅ 从自动模式开始：如果不确定，请使用 自动设置 获取初始视图。
✅ 敏感地调整扳机：有助于稳定重复信号。
✅ 使用适当的探测设置：放 10x探针模式 用于高频信号。
✅ 检查带宽：使用示波器 至少5倍信号的频率 用于准确的测量。