示波器基本知识及其操作培训

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1、示波器基本理论培训教程1目录波和波形什么是示波器示波器的主要指标及其选择指南数字示波器技术的发展2目录波和波形什么是示波器示波器的各个组成部分示波器的类型和区别数字示波器的工作原理示波器的主要指标及其选择指南数字示波器技术的发展3波和波形什么是波波的类型波的参数示波器是测量波的基本仪器4什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性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突然的变更5波的类型大多数波都属于如下类型：正弦波方

2、波和矩形波三角波和锯齿波阶跃波和脉冲波噪声波复杂波还有很多波是上述波形的组合6波的类型周期信号和非周期信号同步信号和异步信号7波的参数周期频率正脉冲宽度负脉冲宽度上升时间下降时间幅度占空比＋占空比－延迟相位突发宽度峰-峰值均值周期均值高低值最小值最大值过冲＋过冲－均方值周期均方值8常见波形参数频率和周期幅度和相位9常见波形参数相位差10目录波和波形什么是示波器示波器的各个组成部分示波器的类型和区别数字示波器的工作原理示波器的主要指标及其选择指南数字示波器技术的发展11什么是示波器示波器是形象地显示信号随时间变化波形地仪器，是一种综合的信号特性测试仪，是电子测量仪器的基本种类。示波器的用途：电压

3、表，电流表，功率计频率计，相位计脉冲特性，阻尼振荡示波器的应用：电子，电力，电工压力，振动，声，光，热，磁以示波器为基础的仪器：逻辑分析仪，时域反射仪，晶体管特性测试仪，心电图。。。。12示波器的组成水平系统垂直系统扫描系统触发系统显示系统13示波器的类型模拟示波器模拟数字混合示波器数字示波器数字荧光示波器取样示波器14示波器的典型结构ARTDSODPO放大器水平放大器垂直放大器延迟线触发放大器多路分解器采集信号存储器uP显示存储器A/D放大器数字荧光器A/DuP模拟实时显示串行处理并行处理15示波器的刻度水平刻度垂直刻度触发电平刻度格线1617示波器的主要指标示波器的带宽数字示波器的采样率示

4、波器的触发和信号存储先进的DPO技术18选择示波器的带宽19带宽是选择示波器的第一参数示波器的结构决定了带宽的重要性：放大器的模拟带宽决定了示波器的带宽；放大器是信号进入示波器的大门，它的带宽决定了示波器的带宽，示波器能请进什么样的信号由这个大门来决定。数字示波器的带宽也是模拟带宽。20带宽测量AC波形的仪表通常有某种最大频率，超过它，测量精度就会下降，这一频率就是仪表的带宽，它由仪器的幅频特性决定。定义：在幅频特性中，仪表的灵敏度下降3dB，此时的频率为仪表的带宽。注：只能测量AC电压的仪表，必须对高频和低频带宽都加考虑。100%（0dB）71%（-3dB）仪表的带宽（BW）只能测量低频交流

5、的仪表在处也下滑。幅频特性曲线21选择示波器的带宽依据以谐波情况为核心选择示波器；以上升沿情况选择示波器；22波形谐波除绝对的正弦波之外，周期波含的一切频率分量称谐波。谐波频率是基波频的整数倍。周期波无论其波形如何都有谐波。周期波给定的频率为基波频率。方波基波为正弦波23以方波为例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，其近似程度有所不同。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：谐波以不等量延迟，即使谐波幅度正确，方波也会失真。叠加3次谐波叠加5次谐波基波叠加7次谐波叠加9次谐波方波24由方

6、波为例得知正弦波只有一个基波，仪表的带宽必须至少是波形的频率。但是，在大多数情况下，这仅仅是最基本的，如果只是这样，是不够精确的，甚至是错误的。要对波形进行准确的测量，对于非正弦波的波形，必须考虑其谐波。假如组成波形的主要谐波分量超出仪表的带宽，那么我们就不能精确地测得波形的参数。25测量20MHz的方波在20MHz带宽示波器测试所显示的结果在200MHz带宽示波器测试所显示的结果示波器所显示的波形仪器带宽对测量波形影响26带宽对方波的影响带宽如何在时域影响波形。信号进入示波器首先是通过放大器，它是一个低通滤波器。放大器的带宽很宽（和基波比较），输出方波不表现失真。放大器的带宽变窄，波形中的某

7、些谐波不能通过，输出的方波发生畸变，产生误差。放大器带宽很窄，输出的几乎完全不像方波，由于缺少主要的谐波分量，波形呈圆弧状。低通滤波器高带宽时的输出中带宽时的输出低带宽时的输出输入输出27波形的谐波与测量精度的关系波形重要谐波数（基波10％）正弦波无谐波分量方波1:9三角波1:3脉冲波（占空比50％）1:9脉冲波（占空比25％）1:14脉冲波（占空比10％）1:26注：列出的影响波形的谐波数是基波