中心議題：

• 示波器的基本原理
• 示波器的使用方法
•  示波器的使用技巧

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電子元件技術網曾經整理過一期有關的示波器專題講座
，詳細介紹了示波器的帶寬
、采(cai)樣(yang)率(lv)和(he)存(cun)儲(chu)深(shen)度(du)三(san)大(da)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao)，各(ge)種(zhong)探(tan)頭(tou)的(de)應(ying)用(yong)環(huan)境(jing)及(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)

，三(san)大(da)模(mo)式(shi)的(de)采(cai)樣(yang)原(yuan)理(li)

，以(yi)及(ji)各(ge)種(zhong)測(ce)試(shi)的(de)操(cao)作(zuo)及(ji)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su)分(fen)析(xi)等(deng)，對(dui)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)使(shi)用(yong)進(jin)行(xing)了(le)全(quan)方(fang)位(wei)地(di)深(shen)度(du)剖(pou)析(xi)，尤(you)其(qi)適(shi)合(he)中(zhong)高(gao)工(gong)程(cheng)師(shi)查(zha)閱(yue)研(yan)究(jiu)。這(zhe)一(yi)期(qi)的(de)通(tong)用(yong)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)與(yu)使(shi)用(yong)技(ji)巧(qiao)大(da)講(jiang)台(tai)介(jie)紹(shao)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)和(he)使(shi)用(yong)方(fang)法(fa)
，並(bing)收(shou)錄(lu)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)18個使用技巧
，適合初級工程師快速學習入門。

往期回顧：示波器基礎係列講座——重要指標，影響因素，解決方案
http://www.0-fzl.cn/lecture/list?cid=4

示shi波bo器qi是shi一yi種zhong用yong途tu十shi分fen廣guang泛fan的de電dian子zi測ce量liang儀yi器qi
，其qi利li用yong電dian子zi示shi波bo管guan的de特te性xing，將jiang人ren眼yan無wu法fa直zhi接jie觀guan測ce的de交jiao變bian電dian信xin號hao轉zhuan換huan成cheng圖tu像xiang，顯xian示shi在zai熒ying光guang屏ping上shang進jin行xing測ce量liang。利li用yong示shi波bo器qi能neng觀guan察cha各ge種zhong不bu同tong信xin號hao幅fu度du隨sui時shi間jian變bian化hua的de波bo形xing曲qu線xian
，還hai可ke以yi用yong它ta測ce試shi各ge種zhong不bu同tong的de電dian量liang
，如ru電dian壓ya、電流、頻率、相位差、調幅度等等。

示波器工作原理

示波器由示波管和電源係統、同步係統、X軸偏轉係統
、Y軸偏轉係統
、延遲掃描係統

、標準信號源組成。

示波管是示波器的核心，由電子槍、偏轉係統和熒光屏三部分組成。電子槍用於產生並形成高速
、聚ju束shu的de電dian子zi流liu，去qu轟hong擊ji熒ying光guang屏ping使shi之zhi發fa光guang。偏pian轉zhuan係xi統tong控kong製zhi電dian子zi束shu在zai水shui平ping方fang向xiang和he垂chui直zhi方fang向xiang的de運yun動dong
，使shi熒ying光guang屏ping上shang的de光guang點dian隨sui外wai加jia信xin號hao的de變bian化hua描miao繪hui出chu被bei測ce信xin號hao的de波bo形xing。熒ying光guang屏ping位wei於yu示shi波bo管guan的de終zhong端duan，它ta的de作zuo用yong是shi將jiang偏pian轉zhuan後hou的de電dian子zi束shu顯xian示shi出chu來lai
，以yi便bian觀guan察cha。

電源供給電路供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控製電路所需的負高壓、燈絲電壓等。

掃sao描miao電dian路lu產chan生sheng一yi個ge鋸ju齒chi波bo電dian壓ya。該gai鋸ju齒chi波bo電dian壓ya的de頻pin率lv能neng在zai一yi定ding的de範fan圍wei內nei連lian續xu可ke調tiao。鋸ju齒chi波bo電dian壓ya的de作zuo用yong是shi使shi示shi波bo管guan陰yin極ji發fa出chu的de電dian子zi束shu在zai熒ying光guang屏ping上shang形xing成cheng周zhou期qi性xing的de、與時間成正比的水平位移，即形成時間基線。這樣，才能把加在垂直方向的被測信號按時間的變化波形展現在熒光屏上。

youyushiboguanchuizhifangxiangheshuipingfangxiangdepianzhuanlingmindudouhendi，yibandebeicexinhaodianyadouyaoxianjingguochuizhifangdadianludefangda，zaijiadaoshiboguandechuizhipianzhuanbanshang
，yidedaochuizhifangxiangdeshidangdaxiaodetuxing；接入示波管水平偏轉板的電壓（鋸齒波電壓或其它電壓）也要先經過水平放大電路的放大以後，再加到示波管的水平偏轉板上，以得到水平方向適當大小的圖形。

示波器的基本組成框圖如下圖所示。它由示波管、Y軸係統
、X軸係統、Z軸係統和電源等五部分組成。
                  
                                                                示波器基本組成框圖

關於示波器各組成部分詳情介紹，請參考：示波器的工作原理
http://www.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80004451

示波器的使用方法

示波器的使用分為麵板裝置的使用、Y軸插件部分使用及X軸插件部分使用，涉及到示波管和電源係統、垂直偏轉因數和水平偏轉因數、時基選擇和微調、輸入通道和輸入耦合選擇、觸發源選擇、觸發耦合方式選擇
、觸發電平和觸發極性、掃描方式、顯示信號
、測量信號
、交流峰值電壓測量、上升時間測量
、相位差測量等。

下麵介紹用示波器觀察電信號波形的使用步驟。[page]

1．獲得基線：當操作者在使用無使用說明書的示波器時

，首先要獲得一條最細的水平基線
，其具體方法如下：(1)預置麵板各開關
、旋鈕。亮度置適中


，聚焦和輔助聚焦置適中，垂直輸入耦合置“AC’’
，垂直電壓量程選擇置"5mv／div"
，垂直工作方式選擇置“CHl”
，垂直靈敏度微調校準位置置“CAL"
，垂直通道同步源選擇置中間位置
，垂直位置置中間位置，A和B掃描時間因數一起預置在“0．5ms／div"，A掃描時間微調置校準位置“CAL’’
，水平位移置中間位置，掃描工作方式置“A”，觸發同步方式置“AUTO"
，斜率開關置“+”，觸發耦合開關置“AC’’
，觸發源選擇置"INT"。(2)按下電源開關，電源指示燈點亮。(3)調節A亮度聚焦等有關控製旋鈕，可出現纖細明亮的掃描基線
，調節基線使其位置於屏幕中間與水平坐標刻度基本重合。(4)調節軌跡平行度控製使基線與水平坐標平行。

2．顯示信號：一般情況下


，示波器本身均有一個0．5Vp—p標biao準zhun方fang波bo信xin號hao輸shu出chu口kou
，當dang獲huo得de基ji線xian後hou
，即ji可ke將jiang探tan頭tou接jie到dao此ci處chu
，此ci時shi屏ping幕mu應ying有you一yi串chuan方fang波bo信xin號hao，調tiao節jie電dian壓ya量liang程cheng和he掃sao描miao時shi間jian因yin數shu旋xuan鈕niu
，方fang波bo的de幅fu度du和he寬kuan窄zhai應ying變bian化hua，至zhi此ci說shuo明ming示shi波bo器qi基ji本ben調tiao整zheng完wan畢bi可ke以yi投tou入ru使shi用yong。

3．測量信號：將測試線接在CHl或CH2輸入插座
，測試探頭觸及測試點
，即可在示波器上觀察到波形。如果波形幅度太大或太小，可調整電壓量程旋鈕；如果波形周期顯示不適合
，可調整掃描速度旋鈕。

4．選擇Y軸耦合方式：根據被測信號頻率的高低
，將Y軸輸入耦合方式選擇“AC-地-DC”開關置於AC或DC。

5．選擇Y軸靈敏度：根據被測信號的大約峰-峰值（如果采用衰減探頭，應除以衰減倍數；在耦合方式取DC檔時，還要考慮疊加的直流電壓值）

，將Y軸靈敏度選擇V/div開關（或Y軸衰減開關）置於適當檔級。實際使用中如不需讀測電壓值，則可適當調節Y軸靈敏度微調（或 Y軸增益）旋鈕，使屏幕上顯現所需要高度的波形。

6．選擇觸發（或同步）信號來源與極性：通常將觸發（或同步）信號極性開關置於“+”或“-”檔。

7．選擇掃描速度：根據被測信號周期（或頻率）的大約值，將X軸掃描速度t/div（或掃描範圍）開關置於適當檔級。實際使用中如不需讀測時間值，則可適當調節掃速t/div微調（或掃描微調）旋鈕，使屏幕上顯示測試所需周期數的波形。如果需要觀察的是信號的邊沿部分
，則掃速t/div開關應置於最快掃速檔。

8．輸入被測信號：被測信號由探頭衰減後（或由同軸電纜不衰減直接輸入，但此時的輸入阻抗降低、輸入電容增大），通過 Y軸輸入端輸入示波器。

關於示波器各部分的詳細使用方法
，請參考：示波器的使用方法
http://www.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011012

要想準確快速地對係統信號進行分析，測量時還有很多因素必須考慮。如儀器速度能否跟上被測信號的變化
、帶寬是否足夠
、測量方法會不會引入幹擾，甚至還有所使用的探頭是否合適等。以下收錄18個示波器使用的常用技巧

，供工程師參考。

示波器的常用使用技巧

1沒有光點或波形
答：可能原因：電源未接通；輝度旋鈕未調節好
；X，Y軸移位旋鈕位置調偏；Y軸平衡電位器調整不當
，造成直流放大電路嚴重失衡。

2波形不穩定
答：可能原因：穩定度電位器順時針旋轉過度，致使掃描電路處於自激掃描狀態（未處於待觸發的臨界狀態）
；觸發耦合方式AC、AC（H）、DC開關未能按照不同觸發信號頻率正確選擇相應檔級

；選擇高頻觸發狀態時，觸發源選擇開關誤置於外檔（應置於內檔。）；部分示波器掃描處於自動檔（連續掃描）時，波形不穩定。
可調整觸發電平和觸發點位置，選擇AUTOSET鍵，按一次後示波器自動獲取穩定波形或手動選擇觸發，旋轉麵板上TRIGGER旋鈕（有的標示LEVEL)

，慢慢旋轉，直到波形穩定（前提是被測信號在示波器的帶寬測量範圍以內，且觸發源需選擇正確）。

3水平方向展不開
答：可能原因：觸發源選擇開關置於外檔，且無外觸發信號輸入，則無鋸齒波產生；電平旋鈕調節不當；穩定度電位器沒有調整在使掃描電路處於待觸發的臨界狀態；X軸選擇誤置於X外接位置，且外接插座上又無信號輸入
；兩蹤示波器如果隻使用A通道（B通道無輸入信號），而內觸發開關置於拉YB位置，則無鋸齒波產生。

4垂直方向無展示
答：可能原因：輸入耦合方式DC-接地-AC開關誤置於接地位置；輸入端的高、低電位端與被測電路的高、低電位端接反；輸入信號較小，而V/div誤置於低靈敏度檔。

5垂直線條密集或呈現一矩形
答：可能原因：t/div開關選擇不當
，致使f掃描<<f信號。

6水平線條密集或呈一條傾斜水平線
答：可能原因：t/div關選擇不當，致使f掃描>>f信號。

7垂直方向的電壓讀數不準
答：可能原因：未進行垂直方向的偏轉靈敏度（v/div）校準
；進行v/div校準時
，v/div微調旋鈕未置於校正位置（即順時針方向未旋足）
；進行測試時，v/div微調旋鈕調離了校正位置（即調離了順時針方向旋足的位置）；使用l0 ：1衰減探頭，計算電壓時未乘以10倍；被測信號頻率超過示波器的最高使用頻率，示波器讀數比實際值偏小；測得的是峰-峰值，正弦有效值需換算求得。

8水平方向的讀數不準
答：可能原因：未進行水平方向的偏轉靈敏度（t/div）校準
；進行t/div校準時，t/div微調旋鈕未置於校準位置（即順時針方向未旋足）
；進行測試時
，t/div微調旋鈕調離了校正位置（即調離了順時針方向旋足的位置）；　　掃速擴展開關置於拉（×10）位置時
，測試未按t/div開關指示值提高靈敏度10倍計算。

9交直流疊加信號的直流電壓值分辨不清
答：可能原因：Y軸輸入耦合選擇DC-接地-AC 開關誤置於AC檔（應置於DC檔）；測試前未將DC-接地-AC開關置於接地檔進行直流電平參考點校正；Y軸平衡電位器未調整好。[page]

10測不出兩個信號間的相位差（波形顯示法）
答：可能原因：雙蹤示波器誤把內觸發（拉YB）開關置於按（常態）位置應把該開關置於拉YB位置；雙蹤示波器沒有正確選擇顯示方式開關的交替和斷續檔；單線示波器觸發選擇開關誤置於內檔；單線示波器觸發選擇開關雖置於外檔，但兩次外觸發未采用同一信號。

11調幅波形失常
答：可能原因：t/div開關選擇不當，掃描頻率誤按調幅波載波頻率選擇（應按音頻調幅信號頻率選擇）。

12波形調不到要求的起始時間和部位
答：可能原因：穩定度電位器未調整在待觸發的臨界觸發點上；觸發極性（+、-）與觸發電平（+、-）配合不當
；觸發方式開關誤置於自動檔（應置於常態檔）。

13有些瞬時信號稍縱即失，如何捕捉並使其重現？
答：將示波器設置成單次采集方式(觸發模式設置成Normal，觸發條件設置成邊沿觸發，並將觸發電平調到適當值
，然後將掃描方式設置成單次方式)
，示波器的存儲深度將決定能采集信號的時間以及能用到的最大采樣速率。

14有時抓不到經過放大後的電流信號?
答：將示波器觸發模式設置成Normal
，chufatiaojianshezhichengbianyanchufa，bingjiangchufadianpingtiaodaoshidangzhi
，ranhoujiangsaomiaofangshishezhichengdancifangshi。ruguozhezhongfangshihaibuxing
，najiukenengshiyiqichulewenti。

15如何捕捉非周期性的信號?
答： ①、設定觸發電平至需要的值。 ②
、點擊主控按鈕SINGLE，機器開始等待，如果有某一信號達到設定的觸發電平
，即采樣一次
，顯示在屏幕上。利用此功能可以輕易捕捉到偶然發生的事件， 例如幅度較大的突發性毛刺：將觸發電平設置到剛剛高於正常信號電平

，點擊SINGLE按鈕，則當毛刺發生時
，機器自動觸發並把觸發前後一段時間的波形記錄 下來。拖動觸發位置標誌線可以得到不同長度的負延遲觸發，便於觀察毛刺發生之前的波形。

16觸發和波形采集的關係如何？
答：針對不同類型的示波器，示波器不同的捕獲方式，觸發和波形采集的關係不同。如果是采樣示波器或 實(shi)時(shi)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)等(deng)價(jia)時(shi)間(jian)采(cai)樣(yang)模(mo)式(shi)，一(yi)個(ge)波(bo)形(xing)的(de)采(cai)集(ji)需(xu)要(yao)多(duo)次(ci)觸(chu)發(fa)完(wan)成(cheng)的(de)。針(zhen)對(dui)實(shi)時(shi)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)實(shi)時(shi)采(cai)樣(yang)模(mo)式(shi)，觸(chu)發(fa)一(yi)次(ci)
，波(bo)形(xing)肯(ken)定(ding)會(hui)采(cai)集(ji)一(yi)次(ci)
，不(bu)觸(chu)發(fa)
，波(bo)形(xing)也(ye)可(ke)能(neng)采(cai) 集
，這就是觸發的AUTO模式。（有三種觸發模式，一種是AUTO，不觸發，波形也會刷新，但波形在屏幕上會不穩定
，另一種是NORMAL，隻有觸發才刷 新，最後一種是SINGLE，第一次觸發捕獲波形，以後就不在捕獲波形了。）。

17在使用示波器時如何消除毛刺？
答：如果毛刺是信號本身固有的，而且想用邊沿觸發同步該信號（如正弦信號），可以用高頻抑製觸發方 式shi，通tong常chang可ke同tong步bu該gai信xin號hao。如ru果guo信xin號hao本ben身shen有you毛mao刺ci，但dan想xiang讓rang示shi波bo器qi慮lv除chu該gai毛mao刺ci
，不bu顯xian示shi毛mao刺ci，通tong常chang很hen難nan做zuo到dao。可ke以yi試shi著zhe使shi用yong限xian製zhi帶dai寬kuan的de方fang法fa，但dan不bu小xiao心xin可ke能neng也ye會hui把ba信xin號hao本ben 身慮掉一部分信息。若使用邏輯分析儀器，一般來說，使用狀態采集的方法
，有些在定時方式下采集到的毛刺，就看不到了。

18如何觀察低壓直流電源的噪聲?
答：①
、連接示波器探頭於通道A1（或A2）與被測點之間。 ②
、設定觸發源（Trigger Source）為A1或A2（必須與實際被測信號輸入的通道一致）。 ③
、點擊A1或A2按鈕，選定耦合方式為AC（交流）耦合。 ④、調節采樣速率及垂直靈敏度，直至得到滿意的顯示。

示波器知識深度學習，請點擊：示波器實用技巧和解決方案係列講座
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