波形測試及示波器

第3章波形測試與示波器返回課程目錄＊本章主要介紹波形測試原理及示波器的組成原理與應用。內容提要＊本章內容主要有：●波形測試的基本原理；●通用示波器的工作原理；●通用示波器的使用操作方法；●示波器的基本測量應用；●取樣技術在示波器中的應用。（一）學習目標基本了解：波形顯示原理；理解通用示波器的組成及原理；了解波形測試原理和示波器的面板開關旋鈕的作用與操作方法。重點掌握：示波器多波形顯示和示波器的應用。（二）技能目標

掌握示波器的正確選擇和使用；熟悉用示波器進行有關參數(shù)的測量；學會用示波器檢測實際電路。3.1示波器的功能與分類

示波器主要用來觀測信號波形、測量電壓、頻率、時間等參數(shù)，是電子測量三大儀器之一。電子測量三大儀器電子示波器電子電壓表電子計數(shù)器3.1.1示波器的功能

示波器是一種電子圖示測量儀器，它可以用來觀察和測量隨時間變化的電信號圖形，可以定性地觀察電路的動態(tài)過程，如觀察電壓、電流的變化過程，還可以定量測量各種電參數(shù)，例如測量脈沖幅值、上升時間、重復周期或峰值電壓等。

由于示波器能夠直接對被測電信號的波形進行顯示、測量，并能對測量結果進行運算、分析和處理，功能全面，加之具有靈敏度高、輸入阻抗高和過載能力強等一系列特點，因此在生產、維修、教學、科學研究等領域中得到了極其廣泛的應用。3.1.2示波器的特點

作為通用的電子測量儀器，電子示波器具有以下主要特點：1、具有良好的直觀性，可直接顯示信號的波形，也可測量信號的瞬時值。2、靈敏度高、工作頻帶寬、速度快，對觀測瞬變信號的細節(jié)帶來了很大的方便。3、輸入阻抗高（兆歐級），對被測電路的影響小。4、不用指針指示，過載能力較強。

從示波器的性能和結構出發(fā)，可將示波器分為模擬示波器、數(shù)字示波器、混合示波器和專用示波器。3.1.3示波器的分類1.模擬示波器（1）通用示波器：采用單束示波管的示波器。這類示波器采用單束示波管，有單蹤型和多蹤型，能夠定性、定量地觀測信號，是最常用的示波器。多蹤示波器是采用單束示波管而帶有電子開關的示波器，它能同時觀測幾路信號的波形及其參數(shù)，或對兩個以上的信號進行比較。（2）多束示波器：采用多束示波管的示波器。與通用示波器的疊加或交替顯示多個波形不同，其屏上顯示的每個波形都由單獨的電子束產生，能同時觀測、比較兩個以上的波形。（3）取樣示波器：它根據(jù)取樣技術將高頻傳號轉換為低頻信號，然后再用通用示波器顯示其波形。這樣，被測信號的周期被大大展寬，便于觀察信號的細節(jié)部分，常用于觀測300MHz以上的高頻信號及脈沖寬度為納秒級的窄脈沖信號。目前已被數(shù)字存儲示波器或數(shù)字取樣示波器所取代。

取樣技術——是一種頻率變化技術，通過“非實時取樣”方式將高頻信號變成低頻信號，將極窄的快速脈沖展寬后再以模擬示波器的方法顯示被測波形。2.數(shù)字示波器（1）數(shù)字存儲示波器（DSO）：它能將電信號經過數(shù)字化及后置處理后再重建波形，具有記憶、存儲被觀測信號的功能，可以用來觀測和比較單次過程和非周期現(xiàn)象、低頻和慢速信號以及在不同時間或不同地點觀測到的信號。它往往還具有豐富的波形運算能力，如加、減、乘、除、峰值、平均、內插、FFT（快速傅氏變換）、濾波等，并可方便地與計算機及其它數(shù)字化儀器交換數(shù)據(jù)。（2）數(shù)字熒光示波器（DPO）：采用先進的數(shù)字熒光技術，能夠通過多層次輝度或彩色顯示長時間信號，具有傳統(tǒng)模擬示波器和現(xiàn)代數(shù)字存儲示波器的雙重特點。

光源或一被照面之輝度——指其單位表面在某一方向上的光強度密度，也可說是人眼所感知此光源或被照面之明亮程度。3.混合示波器混合信號示波器是把數(shù)字示波器對信號細節(jié)的分析能力和邏輯分析儀對多通道的定時測量能力組合在一起的儀器。4.專用示波器不屬于以上幾類、能滿足特殊用途的示波器稱為專用示波器或特殊示波器。例如監(jiān)測和調試電視系統(tǒng)的電視示波器，主要用于調試彩色電視中有關色度信號幅度和相位的矢量示波器等等。3.2.1陰極射線示波管3.2示波顯示的基本原理

典型的示波器利用陰極射線示波管CRT作為顯示器，CRT是示波器的重要組成部分，其作用就是把電信號轉換為光信號而加以顯示。其構造與電視機顯像管相同，主要由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏三大部分組成，三大部分均封裝在密閉呈真空的玻璃殼內，其結構示意圖如圖3.1所示（圖中省略了玻璃外殼）。圖3.1陰極射線示波管結構示意圖1.電子槍

電子槍的作用是發(fā)射電子并形成聚束的高速電子流。它主要由燈絲F、陰極K、控制柵極G、第一陽極A1、第二陽極A2和后加速陽極A3組成。除燈絲外，其余電極的結構均是金屬圓筒，且它們的軸心都保持在同一軸線上。

陰極是一個表面涂有氧化物的金屬圓筒，在燈絲的加熱下，陰極散射出大量游離電子。

控制柵極是頂端有孔的圓筒，套裝在陰極外面，其電位比陰極電位低，用于控制射向熒光屏的電子數(shù)量，改變電子束打在熒光屏上亮點的亮度。調節(jié)電位器RP1可以調節(jié)亮度，稱之為“輝度（INTENSITY）”調節(jié)旋鈕。與控制柵極極性相反的電壓加到陰極上時，也可起到與控制柵極相同的作用。

第一、二陽極是中間開孔、內有許多柵格的金屬圓筒，它們與控制柵極配合完成對電子束的加速和聚焦，聚焦就是使電子束在熒光屏上的亮點直徑變小，調節(jié)電位器RP2、RP3可使熒光屏亮點鮮明，得到最佳的聚焦效果，RP2、RP3分別稱為“聚焦（FOCUS）”調節(jié)和“輔助聚焦（AUXFOCUS）”調節(jié)旋鈕。

后加速陽極用來加速電子束，提高示波管的偏轉靈敏度。

注意：調節(jié)“輝度”旋鈕時會影響聚焦效果，因此，示波管的“輝度”與“聚焦”并非相互獨立，要配合調節(jié)。2.偏轉系統(tǒng)

偏轉系統(tǒng)位于第二陽極之后，由兩對相互垂直的X（水平）、Y（垂直）偏轉板組成，分別控制電子束水平方向、垂直方向的偏轉，偏轉的距離分別與加在偏轉板上的電壓大小成正比，該特性稱為陰極射線示波管的線性偏轉特性。

偏轉系統(tǒng)的作用是：掃描電壓、被測信號加到X、Y偏轉板上時，各自在X、Y偏轉板間形成偏轉電場，分別使電子束產生在X、Y方向上的位移，由此確定出亮點在熒光屏上的位置。

為了顯示出被測信號的波形，掃描電壓和被測信號電壓分別加在示波管X、Y偏轉板上。掃描電壓是與時間成正比的鋸齒波，因此，電子束在水平方向上的偏轉距離與時間成正比，這是示波器測量時間、周期等參數(shù)的原理依據(jù)。

改變掃描電壓的大小，可以調整顯示波形的寬度。

鋸齒波和被測信號都變換成極性相反的對稱信號后加到偏轉板上，如圖3.1所示。被測信號變換后加在Y偏轉板上，使電子束產生與信號電壓成正比的偏移，這是示波器測量電壓等參數(shù)的原理依據(jù)。

改變Y偏轉板上的信號電壓大小，可以調整顯示波形的幅度。

當在Y1、Y2偏轉板上再疊加上對稱的正、負直流電壓時，顯示波形會整體向上移位，反之，向下移位，調節(jié)該直流電壓的旋鈕稱為“垂直移位(VERTICAL)”旋鈕。

當在X1、X2偏轉板上再疊加上對稱的正、負直流電壓時，顯示波形會整體向左移位，反之，向右移位，調節(jié)該直流電壓的旋鈕稱為“水平移位（HORIZONTAL）”旋鈕。

熒光屏內壁涂有熒光物質（磷光質），外壁則是玻璃管殼。當熒光物質受到電子槍發(fā)射的高速電子束轟擊時能發(fā)出熒光，并維持一定的時間，該現(xiàn)象稱為熒光物質的余輝現(xiàn)象。3.熒光屏

按照余輝現(xiàn)象維持時間（即余輝時間）的長短，熒光物質分為短余輝（小于1ms）、中余輝（1ms～0.1s）和長余輝（大于0.1s，甚至可達幾分鐘或更長）等幾種。被測信號頻率越低，越宜選用余輝長的熒光物質，反之，宜選用余輝短的熒光物質。

熒光物質發(fā)出的顏色有藍色、綠色、黃色等幾種，普通示波管常選用黃色或綠色的熒光物質。

為了進行定量測試，一般在熒光屏內壁預先沉積一個透明刻度，稱為內刻度；或在屏外安置標有刻度的透明塑料板，稱為外刻度?？潭葏^(qū)域通常為一矩形，稱為測量窗或顯示窗，其尺寸是示波器可視尺寸，一般為10div×8div（寬×高）。3.2.2示波管顯示原理

利用示波器可以顯示被測信號的波形，常見的有兩種類型：一種是顯示隨時間變化的信號，稱為波形顯示；另一種是顯示任意兩個信號X與Y的關系，稱為X-Y顯示。1.波形顯示

當示波管未加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏中心位置上而產生亮點。當在示波管X、Y偏轉板上都只加直流電壓時，也可以在熒光屏上得到一個位置產生變化的亮點。每個亮點所在的位置都可以設為起始點。

被測信號的波形可以看作是由很多亮點構成的，由示波管的線性偏轉特性可知，每個亮點在X、Y方向上的坐標（即相對于起始點的距離）分別與被測信號波形中該點的時間及瞬時電壓成正比。

當被測電壓、掃描電壓分別加至垂直、水平偏轉板上時，電子束受到垂直、水平偏轉板的共同作用，使電子束每一時刻產生的亮點的垂直位移與被測電壓的瞬時電壓成正比，而在時間上則一一對應，這樣就在熒光屏上得到一個留存時間很短的亮點軌跡，即波形。

只要被測信號是周期性信號，每次得到的波形又能完全重復，并且每次重復的間隔時間又很短，就可以得到穩(wěn)定的被測信號波形，重復間隔時間應少于人眼視覺暫留時間，否則，波形會閃爍，不便于觀測。（1）掃描的概念

光點在鋸齒波作用下移動的過程稱為掃描。能實現(xiàn)掃描的鋸齒波電壓叫掃描電壓，分為掃描正程和掃描回程。如圖(c)所示，亮點從0點經1、2、3至4點移動為正程，從4點迅速返回到0點的移動為回程。

下圖為掃描電壓實際波形。

Ts為掃描正程時間，在此期間電子束產生自左至右的移動，稱為“掃描正程”；Tb為掃描逆程時間，在此期間電子束產生自右至左的移動，稱為“掃描逆程”或“掃描回程”，以保證下次掃描從起始點開始向右掃描；T為掃描休止時間，以保證下次掃描在熒光屏上的起始點能夠與本次掃描的起始點重合，為便于分析通常不予考慮。

當掃描逆程時間和掃描休止時間均為零時，掃描電壓為理想掃描電壓。鋸齒波電壓波形(a)實際鋸齒波(b)理想鋸齒波

掃描正程時顯示被測信號的波形。在掃描逆程時，電子束在向左移動的過程中會出現(xiàn)亮線，該亮線稱為回掃線。

假如在Y偏轉板上加正弦電壓，在掃描休止時，電子束會在起始點位置出現(xiàn)一條垂直的亮線，該亮線稱為休止線，如下圖所示。

應對回掃線和休止線進行消隱，否則，將影響波形的觀測。可以在掃描正程期間給控制柵極加正極性脈沖或給陰極加負極性脈沖（在掃描正程期間使電子槍發(fā)射更多的電子，即給示波器增輝）來實現(xiàn)消隱。

（2）掃描與被測信號的同步

掃描的后一個周期描繪的波形與前一周期完全重合，掃描電壓與被測信號的同步，簡稱“同步”。

式中，Tx為掃描信號周期；Ty為被測信號周期。

如果要得到穩(wěn)定的周期性被測信號波形必須滿足同步條件：Tx=Ts+Tb+T=nTy（n=1，2，3，…即n為整數(shù)）

由此可見，被測信號和掃描電壓對電子束的作用時間總是相等的。

掃描電壓正程、逆程時間等于被測信號的幾個周期，就相應地掃描得出被測信號幾個周期的波形，其中掃描逆程得到的波形（即回掃線）是緊隨掃描正程波形之后的被測信號波形的回折，即以掃描正程結束點所在縱軸為軸線將正程之后的波形向起始方向對折，并且使掃描逆程的結束點與掃描起始點重合，如圖3.4所示。

示波管除供電部分外，再加上掃描電壓產生部分（即X通道）和輸入電壓變換部分（即Y通道）則構成示波器。示波器一般采用電平觸發(fā)的方法獲取被測信號的周期信息，從而實現(xiàn)掃描電壓與被測信號的同步，這個過程稱為觸發(fā)同步，在這種狀態(tài)下的掃描稱為觸發(fā)掃描，是示波器優(yōu)先采用的掃描方式。

有時，掃描電壓是在自激狀態(tài)下產生的，這種掃描方式稱為連續(xù)掃描。

有時掃描電壓是在手動控制下產生的，稱之為單次掃描，單次掃描適于觀測非周期性信號。

有時在自動電路控制下，連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描可以實現(xiàn)自動變換，這種掃描方式稱為自動掃描，是操作示波器時通常選用的掃描方式。2.顯示任意兩個變量之間的關系

X—Y圖示儀：當有兩個信號分別加在X和Y偏轉板上時（Ux不一定是鋸齒波），熒光屏上即能顯示出兩個信號波形之間的關系。

通常把兩個偏轉板上都加正弦電壓時顯示的圖形叫李沙育圖形，它常用于頻率和相位測量中。

圖3.7兩個同頻率信號構成的李沙育圖形

(a)Uy與Ux同相位；(b)Uy超前Ux90°3.3.1通用示波器的基本組成通用示波器是指示波器中應用最廣泛的一種，通用示波器主要由X通道（HORIZONTAL）、Y通道（VERTICAL）、主機三大部分組成。通用示波器的基本組成如圖3.8所示。3.3通用示波器的工作原理圖3.8通用示波器基本組成（1）X通道（水平系統(tǒng)）

X通道由觸發(fā)電路、掃描電路和X放大器組成。它的主要作用是：在觸發(fā)信號的作用下，輸出大小合適、極性相反的對稱掃描電壓，以驅動電子束水平偏轉。

（2）Y通道（垂直系統(tǒng)）

Y通道由衰減器、前置放大器、延遲級、輸出放大器等組成。它的主要作用是：對單端輸入的被測信號進行變換、處理成為大小合適極性相反的對稱信號加到Y偏轉板上，使電子束產生垂直偏轉。（3）主機部分

主機部分主要包括標準信號源、增輝電路、電源、示波管等部分。

增輝電路的作用是在掃描正程時使波形增輝，掃描逆程或掃描休止期時使回掃線和休止線消隱；或在外加高頻信號的作用下，對顯示波形進行亮度調制，即使波形亮暗變化情況受外加信號的控制，波形由實線變?yōu)樘摼€，由此可測量信號周期或頻率。

標準信號源用于提供幅度、周期等都很準確的方波信號，例如1kHz、10mVP-P的方波，以便對示波器有關技術指標進行校準調整。

由于增輝信號是加在示波管的控制柵極或陰極上，而控制柵極或陰極均與偏轉板垂直，符合三維坐標關系，故增輝電路等又稱為Z軸系統(tǒng)，有時也將主機部分稱為Z軸系統(tǒng)。

示波器Y通道主要由輸入電路、前置放大器、延遲級和輸出放大器等組成，如圖3.8所示。它的主要作用是把被測信號變換成為大小合適的雙極性對稱信號后加到Y偏轉板上，使顯示的波形適于觀測；向X通道提供內觸發(fā)信號源；補償X通道的時間延遲，以觀測到諸如脈沖等信號的完整波形。3.3.2通用示波器Y通道（垂直系統(tǒng)）1.輸入電路

如圖3.9所示，輸入電路主要包括探極、耦合方式變換開關、衰減器、阻抗變換及倒相放大器等部分。圖3.9Y通道輸入電路（1）探極

被測信號與示波器的連接可以選用引線或附帶的探極，通常選用高頻特性良好、抗干擾能力強的高輸入阻抗探極。

探極分為有源探極和無源探極兩種，探極中通常設置有衰減器。

有源探極具有良好的高頻特性，衰減比為1：1，適于測試高頻小信號，但需要示波器提供專用電源，應用較少。

應用較多的是無源探極，衰減比（輸入/輸出）有1：1、10：1和100：1三種，前兩種的應用比較普遍，后一種通常用于高頻測量。當探極衰減比為10：1或100：1時，被測電壓值是示波器測得電壓的10倍或100倍。

無源探極的結構如圖3.10所示。如果要正確地測量高頻波和方波，需要調節(jié)探極補償電容器C。補償電容的位置有的在探針處（圖(a)），有的在探極末端（圖(b)）或在校準盒內。圖3.10兩種無源探極的結構

調整補償電容時，將示波器標準信號發(fā)生器產生的方波加到探極上，用螺刀左右旋轉補償電容C，直到調出下圖(a)所示的方波（即正確補償）為止。否則，會出現(xiàn)下圖(b)、下圖(c)所示的電容過補償或欠補償情況。探極補償情況

原則上，示波器的探極應專用。

正確使用探極，可以提高示波器的輸入阻抗，增強示波器的抗干擾能力，擴展示波器的電壓量程。接入探極后，一般可以使示波器輸入電阻提高到10MΩ、輸入電容減小到十幾pF。（2）耦合方式選擇開關

輸入耦合方式選擇開關一般有DC、AC和GND三個擋位。

在不斷開被測信號的情況下，GND耦合為示波器提供測量直流電壓的參考零電平。

交流（AC）耦合可隔離被測信號中的直流及慢變化分量，抑制工頻干擾，便于測量高頻及交流瞬變信號。

直流(DC)耦合即直接耦合，信號直接接至衰減器，用于觀測頻率很低或帶有直流分量的交流。

變換交流耦合和直流耦合，可以測出交流信號中直流成分的大小。（3）衰減器

衰減器一般為阻容步進衰減器，它對應示波器面板上的Y軸靈敏度粗調旋鈕，其電路原理如下圖所示。阻容步進衰減器原理圖

改變衰減器衰減比，也就改變了示波器偏轉因數(shù)，從而使顯示波形的幅度得以調整。偏轉因數(shù)旋鈕每擋所對應的阻容衰減器是唯一的。

對于下圖所示的阻容衰減器，只有當滿足R1C1=R2C2時，衰減器才具有平坦的幅頻特性，即示波器偏轉因數(shù)與輸入信號頻率無關，其衰減比為R2/(R1+R2)。阻容步進衰減器原理圖（4）阻抗變換及倒相放大器

阻抗變換及倒相放大器的作用是將來自衰減器的單端輸入信號變換為后級差分放大器所需的雙端輸出信號，以克服放大器零點漂移的影響；提高放大器輸入阻抗；隔離前后級的影響；提供Y偏轉板所需的對稱信號。

與該電路有關的旋鈕有直流“平衡”及偏轉因數(shù)“微調”等旋鈕。“微調”可以連續(xù)調節(jié)顯示波形的幅度；適當調節(jié)“平衡”可以避免因為偏轉因數(shù)的改變而使波形產生位移，示波器面板上一般不予設置。2.前置放大器

前置放大器的作用是對前級輸出信號進行初步放大，補償延遲級對信號的損耗；為X通道的觸發(fā)電路提供大小合適的內觸發(fā)信號，以得到穩(wěn)定可靠的內觸發(fā)脈沖。

與前置放大器有關的開關旋鈕有“倒相”開關、垂直“移位”旋鈕?！暗瓜唷遍_關通過改變加在前置放大器的雙端輸入信號的極性使顯示波形倒置；“移位”旋鈕通過調節(jié)同軸雙聯(lián)電位器反向對稱地改變前置放大器雙端輸出信號中的直流成分而使波形垂直移位。3.延遲級

為了顯示穩(wěn)定的脈沖波形，示波器通常采用內觸發(fā)方式來產生掃描電壓。只有當被測信號達到一定的觸發(fā)電平時，才能產生觸發(fā)脈沖并形成掃描電壓，但被測信號從零電平開始上升到一定的觸發(fā)電平需要經歷一定的時間，這表明掃描電壓要比被測信號出現(xiàn)的時間晚，從而使被測信號的前沿無法完整顯示。為了完整顯示被測信號波形，在Y通道中設置延遲級對被測信號進行延遲,延遲時間一般為60～200ns，常取100ns左右。

圖3.10為延遲級原理示意圖，圖3.10(a)、圖3.10(b)、圖3.10(c)、圖3.10(d)分別為被測信號uy(t)、觸發(fā)脈沖p(t)、掃描電壓ux(t)的波形和被測信號的顯示波形，Ut為觸發(fā)電平。由此可見，經過延遲級適當延遲后即可看到完整的被測信號波形。但觀測正弦等緩慢變化的信號時，延遲級的作用卻不顯著，故簡易示波器中一般不設置延遲級。圖3.10延遲級原理示意圖4.輸出放大器

為了克服零點漂移等的影響，輸出放大器一般采用差分放大器。其作用是對來自前級的信號進行放大，使電子束在垂直方向上產生足夠大的偏轉，便于觀測微弱信號。

與該電路有關的開關旋鈕主要有“倍率”、偏轉因數(shù)“微調”等開關旋鈕。如果“微調”旋鈕已設置在阻抗變換及倒相放大器中，則不再出現(xiàn)在輸出放大器中，反之，則不再出現(xiàn)在阻抗變換及倒相放大器中。這兩個旋鈕都是通過調節(jié)放大器增益來實現(xiàn)偏轉因數(shù)調節(jié)的。3.3.3通用示波器X通道（水平系統(tǒng)）

示波器X通道主要由觸發(fā)電路、掃描電路及X放大器等三大部分組成，如圖3.11所示。它的主要作用是產生掃描電壓，使波形在水平方向上展開；給示波管提供增輝、消隱脈沖；提供雙蹤示波器交替顯示時的控制信號。圖3.11X通道組成框圖1.觸發(fā)電路

觸發(fā)電路用來選擇觸發(fā)源并產生穩(wěn)定可靠的觸發(fā)信號，以觸發(fā)產生穩(wěn)定的掃描電壓。

如圖3.12所示，觸發(fā)電路主要由觸發(fā)源選擇開關S1、耦合方式選擇開關S2、觸發(fā)電平與斜率選擇器、放大整形電路等組成。圖中S1為“觸發(fā)源（TRIGSOURCE）”選擇開關；S2為“觸發(fā)耦合（TRIGCOUPLING）”方式選擇開關；S3為“觸發(fā)極性（SLOPE）”選擇開關；電位器RP為“觸發(fā)電平(LEVEL)”調節(jié)器。圖3.12觸發(fā)電路組成框圖（1）觸發(fā)源

用于產生觸發(fā)脈沖的信號源，有內觸發(fā)、外觸發(fā)、電源觸發(fā)三種。雙蹤示波器內觸發(fā)源又分為CH1、CH2。

內觸發(fā)（INT）：將Y前置放大器的輸出作為觸發(fā)信號，適用于觀測被測信號。

外觸發(fā)（EXT）：用外接的、與被測信號有嚴格同步關系的信號作為觸發(fā)源，用于比較兩個信號的同步關系。

電源觸發(fā)（LINE）：用50Hz的工頻正弦交流電信號作為觸發(fā)源，適于觀測與50Hz交流電有同步關系的信號。（2）耦合方式

觸發(fā)信號的耦合方式是指選擇觸發(fā)源中某種成分來產生觸發(fā)脈沖，有DC、AC、AC（H）和HF四種方式。DC耦合，即直接耦合，常用于外觸發(fā)或連續(xù)掃描方式；AC耦合是一種常用的方式，因C1的接入，適于低頻到高頻信號的觸發(fā)。AC(H)為低頻抑制耦合，C1和C2串聯(lián)，阻抗增大，有利于抑制工頻干擾等的低頻干擾。HF為高頻抑制耦合，耦合電容較小，適用于5MHz以上信號的觀測。（3）觸發(fā)方式

常態(tài)（NORM）掃描即觸發(fā)掃描，是示波器優(yōu)先采用的掃描方式。

無信號時，屏幕上無掃線。有信號時，與電平控制配合顯示穩(wěn)定波。

自動(AUTO)觸發(fā)方式:無信號時，屏幕上顯示光跡；有信號時,與電平控制配合顯示穩(wěn)定波形。該方式適于觀測低頻信號。

視頻（TV）觸發(fā)方式：用于顯示電視場信號，以便對電視信號（行、場同步）進行監(jiān)視與電視設備維修。

P-PAUTO（峰值自動）：無信號時，屏幕上顯示光跡；有信號時,無須調節(jié)電平即能獲得穩(wěn)定波形。該方式只有部分示波器中采用。（4）觸發(fā)電平及斜率選擇器

觸發(fā)電平及斜率選擇器用于選擇合適穩(wěn)定的觸發(fā)點，以控制掃描起始時刻，為了使波形顯示穩(wěn)定，應選擇同相位點作為每次掃描的起始點。

觸發(fā)電平可以由“觸發(fā)電平”旋鈕進行調節(jié)，它有正電平、負電平和零電平之分，觸發(fā)點分別位于觸發(fā)信號的上部、下部和中部。

觸發(fā)斜率即觸發(fā)極性，是指觸發(fā)點位于觸發(fā)信號的上升沿還是下降沿，位于上升沿的稱為正極性觸發(fā)，位于下降沿的稱為負極性觸發(fā)。

觸發(fā)電平及觸發(fā)極性可以直接從顯示波形上進行判斷。圖4.13(a)~圖4.13(f)的觸發(fā)電平及觸發(fā)極性分別為零電平、正極性，負電平、正極性，正電平、正極性，零電平、負極性，負電平、負極性，正電平、負極性。圖3.13觸發(fā)電平、觸發(fā)極性與波形顯示的關系（5）觸發(fā)放大及觸發(fā)形成電路

觸發(fā)放大及觸發(fā)形成電路一般由電壓比較器、斯密特電路、微分電路組成，其作用是對前級輸出信號進行放大整形，產生穩(wěn)定可靠的觸發(fā)脈沖。2.掃描電路

掃描電路又稱為時基電路，其作用是產生符合要求的掃描電壓；為Z通道提供增輝、消隱脈沖；為雙蹤示波器電子開關提供交替顯示的控制信號。

掃描電路主要由時基閘門電路、積分器、電壓比較器和釋抑電路等四個呈環(huán)狀結構的電路組成，故又稱為掃描環(huán)，如圖3.11所示。圖3.11X通道組成框圖（1）時基閘門

時基閘門電路又稱為掃描門，是施密特觸發(fā)器。它的作用是在觸發(fā)脈沖作用下或在自激狀態(tài)下產生閘門脈沖，閘門脈沖是積分器的控制信號。另外，閘門脈沖還通過射隨器加到Z通道去實現(xiàn)增輝消隱，以及加到雙蹤示波器Y通道電子開關作為交替顯示的控制信號。（2）積分器

積分器又稱為掃描電壓發(fā)生器，是密勒積分器，它具有輸入阻抗高、線性好的特點，電路結構框圖如圖3.16所示。圖3.16掃描電壓發(fā)生器電路結構框圖

時基閘門電路輸出的閘門脈沖控制開關S的斷開閉合。當S斷開時，積分器開始積分，產生掃描正程電壓，掃描正程電壓為:

改變RC的值，即改變了掃描電壓正程斜率，也就改變了掃描速度。改變積分電阻、積分電容的旋鈕稱為“時基因數(shù)（sec/div）”旋鈕。

當S閉合時，積分電容放電，產生掃描逆程電壓。（3）電壓比較器

如圖3.17所示，二極管與有關電路一起構成電壓比較器，當掃描電壓高于參考電壓Vr時，二極管導通，輸出信號經釋抑電路送至時基閘門電路，以結束閘門脈沖，從而閉合掃描電壓發(fā)生器開關S，進入掃描逆程。調節(jié)參考電壓Vr的大小可以改變二極管導通時間，從而調節(jié)掃描電壓的幅度。（4）釋抑電路

釋抑電路一般是RC電路，如圖3.17所示。釋抑電路的作用是使每次掃描水平方向上起始點在熒光屏上的位置都相同，以保證每次掃描得到的波形能夠重合，這是得到穩(wěn)定波形的重要條件之一。

當二極管導通時，掃描電壓還對釋抑電容Ch充電。當二極管截止時，釋抑電容放電，釋抑電容的放電速度很慢，這樣可以使時基閘門電路輸入信號的電平被長時間抬升，使得時基閘門脈沖為低電平，積分器控制開關S長時間處于閉合狀態(tài)，從而保證積分電容有足夠的時間進行放電。

只有在積分電容放完電的基礎上，積分器才能在觸發(fā)脈沖的作用下產生掃描正程電壓，這樣就保證了每次掃描水平方向起始點的位置都相同。釋抑電容放完電之前，無論有無觸發(fā)脈沖，始終不能產生下次掃描，掃描電路處于被抑制狀態(tài)；釋抑電容放完電到下次產生掃描信號之前，釋抑電路失效，即掃描電路被釋放，釋抑電路名稱由此而來。3.X放大器X放大器的作用是：將單端輸入的信號進行放大變換成為大小合適的雙端信號加在X偏轉板上，使電子束在水平方向上產生足夠的偏轉，得到合適的波形。當示波器用于顯示被測信號波形時，X放大器的輸入信號是掃描電壓；當示波器工作在“X-Y”方式時，輸入信號是外加的X信號。

“X-Y”方式時，示波器X偏轉板上所加的信號不再是掃描電壓而是外加的X信號，該信號與Y信號是各自獨立的，它們各自在X、Y偏轉板間建立偏轉電場對電子束共同作用而產生一個新的圖形。例如，將兩個同頻正弦波加到示波器上時，得到的波形為橢圓、圓或直線，兩個正弦波加到示波器得到的圖形稱為李沙育圖形。

與X放大器有關的開關旋鈕有：“水平移位”、“掃描擴展”等開關旋鈕。“水平移位”是通過改變水平偏轉板上疊加的對稱直流電壓的大小來實現(xiàn)波形水平移位的。“掃描擴展”是通過成倍增大X放大器增益來實現(xiàn)波形擴展的。3.4示波器的多波形顯示

實際工作中常常需要同時觀測兩個或兩個以上的波形，即多波形顯示，實現(xiàn)多波形顯示的方法有兩種：

一種是采用多束示波管（又稱為多線示波管）制成的多束示波器。多束示波管內裝有兩個或兩個以上的電子槍，每個電子槍能同時發(fā)出一束電子束，每一電子束都有各自獨立的Y偏轉板，有的還有獨立的多個掃描系統(tǒng)。多束示波器制造困難，成本高，性能有待提高，較少使用。

另一種方法是采用單束示波管制成的多蹤示波器。單束示波管內只有一個電子槍，示波管內只有一套Y偏轉板。多蹤示波器是利用Y通道上增設的電子開關控制被測信號輪流快速地接入Y偏轉板而顯示出多個波形的，即采用了時分復用技術，這一技術充分利用了電子開關的高速變換特性和人眼的視覺惰性。比較常用的是雙蹤示波器，即能夠顯示兩個波形的多蹤示波器。本節(jié)只討論雙蹤示波器的多波形顯示原理，即雙蹤顯示原理。

電子開關又稱為通道變換器，基本工作原理如圖3.18(a)所示，其輸入端接前置放大器，S1～S8為模擬電子開關。電子開關有“信道1”、“信道2”、“疊加”、“交替”和“斷續(xù)”五種工作狀態(tài)。3.4.1雙蹤顯示原理

圖3.18雙蹤波形顯示原理示意圖（1）信道1（CH1）

開關S1、S2、S7、S8斷開，開關S3、S4、S5、S6閉合，CH1輸入的信號送到輸出端，而信道2（CH2）輸入的信號不能到達輸出端，只能顯示CH1輸入的信號。（2）信道2（CH2）

開關S3、S4、S5、S6斷開，開關S1、S2、S7、S8閉合，CH2輸入的信號送到輸出端，而CH1輸入的信號不能到達輸出端，只能顯示CH2輸入的信號。（3）疊加

開關S1、S2、S5、S6斷開，開關S3、S4、S7、S8閉合，CH1和CH2輸入的兩路信號均送到輸出端，并在負載中互相疊加，顯示疊加（ADD）后的波形。當CH2輸入的信號未倒相時，實現(xiàn)求和（CH1+CH2），當CH2輸入的信號被倒相后，實現(xiàn)求差（CH1－CH2）。（4）交替

交替（ALT）狀態(tài)時，開關S3、S4、S5、S6和S1、S2、S7、S8斷開或閉合的狀態(tài)受時基閘門脈沖的控制，并且每間隔一個掃描周期變換一次狀態(tài)，使得CH1和CH2輸入的信號輪流接通、輪流顯示，只要輪流顯示的間隔時間較短，就可交替顯示出兩個信號的波形。設CH1、CH2的輸入分別為梯形波、三角波信號，示波器顯示的波形如圖3.18(b)所示。

交替方式適于觀測高頻信號。這是因為被測信號頻率較低時，所需掃描電壓的周期長，即交替顯示同一信號的間隔時間長，當間隔時間接近或超過人眼視覺暫留時間時，顯示波形會產生閃爍，不便于觀測。圖3.18雙蹤波形顯示原理示意圖（5）斷續(xù)

斷續(xù)（CHOP）狀態(tài)時，在每一次掃描過程中，開關S3、S4、S5、S6和S1、S2、S7、S8的斷開或閉合受電子開關內斷續(xù)器（自激多諧振蕩器）產生的高頻振蕩信號（如200kHz的方波）的控制，快速輪流接通兩個輸入信號，從而顯示出每個被測信號的某一段，以后各次掃描重復以上過程。這樣顯示出的波形是由許多線段組成的，只要開關變換頻率很快、水平掃速又較慢，這些線段就很短，看起來顯示的波形好象是連續(xù)的，如圖4.18(c)所示。

斷續(xù)方式時，斷續(xù)器還產生“斷續(xù)”消隱信號，以對信號變換過程中產生的掃描線進行消隱。

斷續(xù)方式適于觀測頻率較低的信號，這是因為，被測信號頻率較高時，所需掃描電壓的周期短，亦即電子束水平移動速度快，但顯示每一線段的時間是相等（斷續(xù)器頻率不變）的，這樣顯示出的波形的斷續(xù)感比較明顯，不便于觀測；另外，當被測信號頻率很高時，要求斷續(xù)器的振蕩頻率也很高，但斷續(xù)器的頻率一般是不可調的，因此，斷續(xù)方式不適于觀測高頻信號。3.5.1通用模擬示波器的主要技術性能指標3.5通用示波器的使用操作方法通用模擬示波器的主要技術性能指標有：（1）頻帶寬度BW：通常指Y通道的工作頻率范圍，即Y通道輸入信號上、下限頻率之差?，F(xiàn)代示波器的下限頻率都已延伸至0Hz，因而示波器的頻帶寬度可用上限頻率來表示。通常要求：BW≥3fmax式中fmax為被測信號的最高頻率。此值越大越好。（2）時域響應：

當輸入理想的矩形脈沖波后，從示波器顯示的波形中可看出上升時間tr、下降時間tf、上沖δ、反沖ε、平頂?shù)洇さ让}沖參數(shù)。頻帶寬度BW與上升時間tr之間一般有確定的內在關系，即： 此值越小越好。

上述兩項指標在很大程度上決定了可以觀測的信號最高頻率值或脈沖信號的最小寬度。（3）偏轉靈敏度：

指輸入信號在無衰減情況下，亮點在屏幕上偏轉1cm（或1格）所需信號電壓的峰-峰值（UP-P），其單位為V/cm或V/div，它反映示波器觀察微弱信號的能力。其值越小，偏轉靈敏度越高。一般示波器的偏轉靈敏度為幾十毫伏。

通常示波器的靈敏度都是按1-2-5步進分檔，例如，10mV/cm~20V/cm分為11檔。（4）輸入阻抗：

示波器輸入阻抗一般可等效為電阻和電容并聯(lián)，用在示波器輸入端測得的直流電阻值Ri和并聯(lián)電容值Ci分別給出。Ri值越大、Ci值越小越好。一般示波器Ri和Ci值分別在MΩ和pF數(shù)量級。例如，CA8040型示波器的Ri=1MΩ,Ci=25pF。（5）掃描速度：

掃描速度又叫掃描因數(shù)。它表示在無擴展情況下，亮點在屏幕上軸方向移動單位長度1cm（或1格）所表示的時間，其單位為t/cm或t/div。其中t可取s、ms或us。3.4.2示波器的選擇與使用一、示波器的合理選擇

1.根據(jù)被測信號的特性來選擇(1)定性觀察頻率不高的一般周期性信號，可選用普通示波器或簡易示波器。

(2)觀察非周期信號、寬度很小的脈沖信號，應選用具有觸發(fā)掃描的寬帶示波器。

(3)觀察快速變化的非周期性信號，應選用高速示波器。(4)觀察頻率很高的周期性信號，可以選用取樣示波器。(5)觀察低頻緩慢變化的信號，可選用長余輝、慢掃描示波器。(6)需要對兩個信號進行比較時，應選用雙蹤示波器；需要對兩個以上信號比較時，則選用多蹤示波器或多束示波器。(7)若被測信號為一次性過程或復雜波形，需將被測信號存儲起來，以便進一步分析、研究，可選用數(shù)字存儲示波器。2.根據(jù)示波器的性能來選擇(1)頻帶寬度和上升時間。

一般要求示波器:頻帶寬度BW≥3fmax；上升時間tr≤try（被測信號的上升時間）。

如果示波器的頻帶寬度不夠，則輸入信號中的高頻分量將被極大地衰減。如將一個50MHz的方波加至一個頻寬150MHz的數(shù)字示波器上，將得到如圖3.19（a）所示的波形；若加至一個頻寬500MHz的數(shù)字示波器上，得到的波形將如圖3.19（b）所示。所以要選擇頻帶寬度大于150MHz的示波器來觀測50MHz的方波。

圖3.1950MHz方波在不同頻寬示波器上顯示的波形

(a)頻寬150MHz;（b）頻寬500MHz(2)垂直偏轉靈敏度。如需觀測微弱信號，應選較高偏轉靈敏度，即V/div較小的示波器。(3)輸入阻抗。盡量選用高輸入阻抗的示波器，這對觀測一些帶負載能力較弱的電路波形十分重要。如，用低阻抗探頭檢測高頻振蕩器，可能會造成其停振的現(xiàn)象。(4)掃描速度。它反映了在X方向對被測信號展開的能力。掃描速度越高（t/cm值越小），表明示波器能夠展開高頻信號或窄脈沖信號波形的能力越強。二、示波器的使用要點示波器在使用時應注意以下幾點：(1)選擇合適的電源，并注意機殼接地。使用前要預熱幾分鐘再調整各旋鈕。(2)經過探極衰減后的輸入信號切不可超過示波器允許的輸入電壓范圍，并應注意防止觸電。(3)根據(jù)需要，選擇合適的輸入耦合方式。(4)輝度要適中，不宜過亮，且亮點不能長時間停留在同一點上，特別是暫時不觀測波形時，更應該將輝度調暗，以免縮短示波管的使用壽命。(5)聚焦要合適，不宜太散或過細。(6)測量前要注意調節(jié)“軸線校正（TRACEROTATION”）旋鈕，使熒光屏刻度軸線與顯示波形的軸線平行。(7)盡量在熒光屏有效尺寸內進行測量。(8)探極要與示波器配套使用，不能互換，且使用前要校正。(9)波形不穩(wěn)定時，通常按“觸發(fā)源”、“觸發(fā)耦合方式”、“觸發(fā)方式”、“掃描速度”、“觸發(fā)電平”的順序進行調節(jié)。3.4.3示波器測量應用1.直流電壓的測量

測量直流電壓的原理是利用被測電壓在屏幕上呈現(xiàn)一條直線。被測直流電壓值為

U=HDy式中U——被測直流電壓值；

H——被測電壓偏離零電平線的高度；

Dy——示波器的垂直靈敏度。

若使用的探頭具有衰減，應考慮其衰減倍數(shù)Ky。此時，被測電壓值為

U=HDyKy

圖3.20直流電壓的測量(a）“交流-地-直流”開關置GND；(b）“交流-地-直流”開關置DC

示波器只能測出交流電壓的峰-峰值、任意時刻的電壓瞬時值或任意兩點間的電位差值，其有效值或平均值是無法直接讀出的，必須進行換算求出。峰值為

UP-P=HDyK

有效值為2.交流電壓的測量

式中，KP為被測電壓的波峰因數(shù)。例如，對于正弦波KP為；對于三角波KP為

。圖3.21交流電壓的測量例3.3

示波器顯示波形如圖3.21所示，H=3.6（div），Dy=50mV/div，探頭衰減為10倍，求被測交流電壓有效值。解：被測電壓峰-峰值:

UP-P=HDyKy=3.6div×50mV/div×10=1800mV=1.8V

有效值:【思考】假設顯示波形為三角波，試求其有效值是多大？3.時間、周期與頻率的測量(1)周期的測量

將“掃描速度微調”旋鈕置于“校準”位置，將Y輸入耦合開關置于“AC”擋，調節(jié)“V/div”、“t/div”開關，使屏幕上顯示的波形穩(wěn)定、大小適中。記錄下掃描速度（t/div）的擋位數(shù)值Dx，以及交流信號的一個周期在X軸上所占的距離L，則所測信號的周期為:T=LDx

。

若使用了掃描速度擴展，應考慮擴展倍率的作用。此時，被測信號的周期為：T=LDx/Kx

，式中Kx——掃描速度擴展倍率。例3.4熒光屏上的波形如圖3.24所示，信號一周期7div掃描速度開關置于“10ms/div”位置，掃描擴展置于“拉出×10”位置，求被測信號的周期和頻率。解：從顯示的波形上可以看出L=7div，Dx=10ms/div，Kx=10。T=LDx/Kx=（7div×10ms/div）/10=7ms

故：f=1/T=0.14286kHz=142.86HzLt/div

根據(jù)上述測周期的方法也可以測兩個時刻之間的時間間隔t，所不同的是L為任意兩點之間的水平距離?；诖朔椒ǎ秒p蹤示波器也可測出兩個輸入信號之間的時間差。二個相關信號的時間差或相位差的測量

根據(jù)二個相關信號頻率，選擇合適的掃描速度，并將垂直方式開關根據(jù)掃描速度的快慢分別置“交替”或“斷續(xù)”位置，將“觸發(fā)源”選擇開關置被設定作為測量基準的通道，調節(jié)電平使波形穩(wěn)定同步，根據(jù)兩個波形在水平方向某兩點間的距離，用下式計算出時間差：

在下圖中，掃描時間系數(shù)置50μs/格，水平擴展置×1，測得兩測量點A、B間的水平距離為1.5格，則：（2）頻率的測量①直接測量法先測得信號周期，再換算為頻率。這種測量頻率的方法精度不太高，常用作頻率的粗略測量。f=1/T（2）李沙育圖形法李沙育圖形法測頻率的基本操作思路是：示波器工作于X-Y方式下，將頻率已知的信號與頻率未知的信號分別加到示波器的X、Y端，調節(jié)已知信號的頻率，使熒光屏上得到李沙育圖形。

當李沙育圖形穩(wěn)定后，設熒光屏X軸方向與圖形的切線交點數(shù)為Nx，Y軸方向與圖形的切線交點數(shù)為Ny，則已知頻率fx與待測頻率fy有如下關系：即圖3.22幾種常用的李沙育圖形圖3.22所示的李沙育圖形及式即可測出被測信號的頻率。例3.5

如圖3.23所示的李沙育圖形，已知X信號頻率為6MHz，問Y信號的頻率是多少？NyNx圖3.23李沙育圖形解：根據(jù)李沙育圖形法測頻率的基本原理，由圖示的李沙育圖形的可得：Nx=2Ny=6（3）相位差的測量①雙蹤示波器測時間間隔法

將兩個信號u1、u2分別接入雙蹤示波器的兩個輸入端，選擇觸發(fā)信號，采用交替顯示（選用相位超前的u1信號作內觸發(fā)信號，否則會產生誤差）或斷續(xù)顯示方式，適當調整Y軸移位旋鈕，使兩個信號的水平中心軸重合，如下圖所示，測出AB、AC長度。則相位差的計算公式為：BCu1(t)u2(t)A△圖3.24u1與u2的相位差測量【例】u1與u2的相位差是多少？

在圖3.24中，u1與u2的周期為5格，u1與u2之間的相位差為1.65格，由此可得，u2超前u1為1.65/5×2π≈2π/3，即u2超前u1的相位角為120°。②橢圓法橢圓法原理類似于李沙育圖形法。將兩個正弦信號分別加到示波器“X”、“Y”輸入端時，兩個信號在示波器X、Y偏轉板間產生的電場對電子束共同作用而在熒光屏上得到下圖所示的橢圓，圖中O點為橢圓中心。AyByAxBxO

橢圓形狀與兩信號的幅度和相位差有關，則相位差的計算如下： 1)直線掃描法直線掃描法測量調幅系數(shù)時，將被測信號加到示波器Y軸輸入端，調整示波器有關的開關旋鈕，得到如下圖所示的調幅波波形。（4）調幅系數(shù)的測量

測出A、B的長度，代入下式計算得出調幅系數(shù)：A、B分別為調幅波最大和最小振幅。2）梯形圖法梯形圖法測量調幅系數(shù)時，示波器工作于X-Y方式，將調幅波、調制信號分別加至示波器X、Y軸輸入端，在熒光屏上顯示出圖3.26所示的梯形圖，測出A、B的長度，利用前式計算即可。圖3.26梯形法測量調幅系數(shù)3.5取樣技術在示波器中的應用

為了觀測高頻信號，在普通示波器的前面加一個專門的取樣裝置，然后在熒光屏上以斷續(xù)的亮點顯示出被測信號的波形來，這樣就構成了取樣示波器。取樣示波器屬非實時示波器，可以觀測吉赫茲（1GHz=109Hz）以上的超高頻信號。

取樣技術——是一種頻率變換技術，通過“非實時取樣”方式將高頻信號變成低頻信號，將極窄的快速脈沖展寬后再以模擬示波器的方法顯示被測波形。

欲觀察一個波形，可以把這個波形在示波器上連續(xù)顯示，也可以在這個波形上取很多的點，把連續(xù)波形變換成離散波形，只要取樣點數(shù)足夠多，這些離散點也能夠反映原波形的形狀。這種從被測連續(xù)波形上取得一系列樣點(也就是獲取一系列離散時刻對應的信號幅值)的過程就是取樣，又稱采樣。1.取樣原理

取樣分為實時取樣和非實時取樣兩種。從信號波形一個周期中取得大量取樣點來表示一個信號波形（也就是取樣脈沖的周期遠小于輸入信號的周期），并且取樣持續(xù)的時間等于輸入信號的一個周期或輸入信號實際經歷的時間，這種取樣方式稱為實時取樣，如圖3.28（a）所示。

由于實時取樣信號的頻率比輸入信號的頻率還要高。所以實時取樣不能用于高頻信號的觀測而常用于非周期現(xiàn)象和單次過程的觀測。2.實時取樣

圖3.28實時與非實時取樣示意圖(a)實時取樣；(b)非實時取樣3.非實時取樣

取樣點分別來自輸入信號若干周期的取樣方式稱為非實時取樣，即跨周期取樣，如圖3.28（b）所示。

步進間隔Δt與信號最高頻率fh間應滿足取樣定理：即：3.5.2取樣示波器的組成取樣門放大電路延長門取樣門脈沖信號源延長門脈沖信號源時基單元取樣脈沖△t步進延遲脈沖mT+△tmT同步信號被測信號圖3.29取樣示波器組成方框圖取樣電路延長電路Y通道X通道ui(t)

取樣示波器主要由主機、Y通道和X通道三大部分組成，如圖3.29所示。

采用階梯波作為掃描電壓，且與取樣信號同步。

延長電路中有保持電容和直流放大器，可以把窄脈沖取樣信號展寬得到階梯取樣信號。t

00uxuyt0134526(a)01345260134526(b)(c)圖3.30顯示過程取樣信號階梯掃描信號被測高頻信號當取樣密度足夠高時，則顯示的波形與被測波形非常接近。取樣示波器與通用示波器主要有如下區(qū)別：（1）通用示波器中，每觸發(fā)一次能產生一個完整掃描信號，而取樣示波器中，每觸發(fā)一次，只能獲得一個樣點。這是因為取樣示波器中的掃描信號是階梯波。（2）取樣示波器顯示的波形由許多點組成，它能反映被測信號形狀，但它是經過變換得到的，波形經歷的時間遠大于被測信號的實際經歷時間。故取樣示波器只能測量頻率較高的重復信號，而不能對單次脈沖，極低頻信號進行觀測?！菊n后延伸】波形測試技術的新發(fā)展1.示波器的發(fā)展歷程幾十年來，示波器由電子管發(fā)展到晶體管、集成電路的示波器，由模擬示波器發(fā)展到數(shù)字示波器。

模擬示波器最大的缺點——不適于觀測緩慢變化的信號。比如在1s內變化幾次或數(shù)秒變化一次的信號用模擬示波器幾乎不能觀測到，而數(shù)字示波器可以輕松地解決上述問題。2.數(shù)字示波器的特點

數(shù)字示波器就是在示波器中以數(shù)字編碼的形式來存儲信號，主要有以下特點：（1）可以顯示大量的預觸發(fā)信息。（2）可以通過使用光標和不使用光標的方法進行全自動測量。（3）能長期存儲波形。（4）可以將波形傳送到計算機進行儲存或供進一步分析之用。（5）可以將已存儲的波形與實時波形同時顯