《電子示波器類別》課件

電子示波器類別電子示波器用于觀察和測(cè)量電子信號(hào)。它們是電子工程師、科學(xué)家和技術(shù)人員必不可少的工具。示波器簡(jiǎn)介示波器是一種電子測(cè)量?jī)x器，主要用于觀察和測(cè)量各種電子信號(hào)的波形。它可以顯示電壓隨時(shí)間的變化曲線，并幫助工程師和技術(shù)人員分析和診斷電路問題。示波器廣泛應(yīng)用于電子工程、通信工程、自動(dòng)化控制等領(lǐng)域。示波器分類依據(jù)11.信號(hào)類型模擬信號(hào)示波器、數(shù)字信號(hào)示波器和混合信號(hào)示波器.22.工作模式實(shí)時(shí)示波器和存儲(chǔ)示波器.33.顯示方式模擬示波器和數(shù)字示波器.44.應(yīng)用領(lǐng)域通用示波器、專用示波器.模擬示波器信號(hào)波形顯示模擬示波器使用示波管將信號(hào)轉(zhuǎn)換成可見的波形。模擬信號(hào)處理模擬示波器直接處理模擬信號(hào)，無需進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換。手動(dòng)操作用戶通過旋鈕和開關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)和設(shè)置。模擬示波器工作原理1輸入信號(hào)輸入信號(hào)通過探頭連接到示波器2垂直放大器放大信號(hào)幅度以適應(yīng)屏幕顯示3水平掃描電路控制電子束水平移動(dòng)4陰極射線管顯示放大后的信號(hào)波形模擬示波器的工作原理是將輸入的電子信號(hào)通過探頭連接到示波器，并通過垂直放大器放大信號(hào)幅度，使信號(hào)能夠在陰極射線管上顯示。水平掃描電路控制電子束水平移動(dòng)，從而在屏幕上繪制出信號(hào)的波形圖。模擬示波器特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單模擬示波器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，易于維修和維護(hù)，成本較低。信號(hào)處理模擬模擬示波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行模擬處理，直接顯示波形，直觀易懂。帶寬有限模擬示波器帶寬有限，無法處理高速信號(hào)，且精度有限。功能有限模擬示波器功能有限，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析和處理。數(shù)字示波器數(shù)字示波器是一種使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來測(cè)量和顯示電子信號(hào)的儀器。它可以捕獲和分析高速信號(hào)，并提供更精確、更詳細(xì)的測(cè)量結(jié)果，并具有多種分析功能。數(shù)字示波器工作原理信號(hào)采樣數(shù)字示波器通過高速ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)處理將采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和分析，例如，進(jìn)行頻率測(cè)量、波形分析等。顯示將處理后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像，在顯示屏上顯示波形。數(shù)字示波器特點(diǎn)高精度數(shù)字示波器擁有更高的采樣率和分辨率，可以更加精確地捕捉和顯示信號(hào)細(xì)節(jié)。強(qiáng)大功能數(shù)字示波器提供了多種測(cè)量功能，例如自動(dòng)測(cè)量、頻譜分析、波形記錄等，可以進(jìn)行更深入的信號(hào)分析。靈活操作數(shù)字示波器可以通過觸控屏或鼠標(biāo)進(jìn)行操作，方便用戶進(jìn)行設(shè)置和控制。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)字示波器可以將捕獲的波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到內(nèi)存或硬盤中，方便用戶進(jìn)行后續(xù)分析和查看。混合信號(hào)示波器模擬和數(shù)字信號(hào)混合信號(hào)示波器同時(shí)測(cè)量和顯示模擬和數(shù)字信號(hào)。嵌入式系統(tǒng)它們特別適用于調(diào)試和測(cè)試包含模擬和數(shù)字組件的嵌入式系統(tǒng)。多功能這些示波器可以測(cè)量電壓、電流、頻率和其他關(guān)鍵參數(shù)?；旌闲盘?hào)示波器應(yīng)用場(chǎng)景嵌入式系統(tǒng)開發(fā)混合信號(hào)示波器可用于調(diào)試嵌入式系統(tǒng)中的模擬和數(shù)字信號(hào)。它可以捕獲和分析各種信號(hào)，例如電壓、電流、頻率和時(shí)序，幫助開發(fā)人員識(shí)別和解決問題。通信系統(tǒng)測(cè)試混合信號(hào)示波器在通信系統(tǒng)測(cè)試中扮演著重要角色，它可以用來測(cè)試和分析各種通信信號(hào)，例如無線信號(hào)、音頻信號(hào)、視頻信號(hào)等。存儲(chǔ)示波器存儲(chǔ)示波器是將信號(hào)捕捉并存儲(chǔ)在內(nèi)存中，然后將其顯示在屏幕上或使用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行分析。存儲(chǔ)示波器可以捕捉到瞬態(tài)事件，例如電源故障或高頻脈沖，這些事件在傳統(tǒng)示波器上很難觀察到。存儲(chǔ)示波器通常具有更大的內(nèi)存容量，并且可以提供更長(zhǎng)的時(shí)間記錄，以進(jìn)行更深入的分析和診斷。存儲(chǔ)示波器工作原理1數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)示波器首先將信號(hào)進(jìn)行采樣并數(shù)字化，以便存儲(chǔ)到內(nèi)存中。2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采集到的數(shù)字信號(hào)被存儲(chǔ)在示波器內(nèi)部的存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)器的大小決定了示波器可以存儲(chǔ)的信號(hào)長(zhǎng)度和時(shí)間。3數(shù)據(jù)回放存儲(chǔ)示波器可以通過回放存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來分析和研究信號(hào)，即使信號(hào)已經(jīng)消失或無法重復(fù)。存儲(chǔ)示波器特點(diǎn)高采樣率存儲(chǔ)示波器具有高采樣率，可以捕獲瞬態(tài)信號(hào)和快速變化的信號(hào)。大存儲(chǔ)深度存儲(chǔ)示波器擁有較大的存儲(chǔ)深度，可以記錄較長(zhǎng)時(shí)段的信號(hào)波形。靈活的觸發(fā)功能存儲(chǔ)示波器提供多種觸發(fā)模式，滿足不同應(yīng)用需求。豐富的分析功能存儲(chǔ)示波器具備豐富的分析功能，可以對(duì)捕獲的信號(hào)進(jìn)行深入研究。數(shù)字熒光示波器數(shù)字熒光示波器是模擬示波器和數(shù)字示波器的結(jié)合，它將模擬信號(hào)數(shù)字化，然后使用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行處理和顯示。數(shù)字熒光示波器具有模擬示波器的實(shí)時(shí)性，同時(shí)又擁有數(shù)字示波器的精確度和功能。數(shù)字熒光示波器特點(diǎn)11.高刷新率數(shù)字熒光示波器可以實(shí)現(xiàn)更高的刷新率，即使在快速變化的信號(hào)中也能提供清晰的波形顯示。22.存儲(chǔ)深度大可以存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，方便用戶分析和診斷信號(hào)，特別是對(duì)于間歇性出現(xiàn)的事件。33.色彩編碼利用顏色來區(qū)分信號(hào)的強(qiáng)度和頻率，更直觀地展現(xiàn)信號(hào)特征。44.歷史波形回放可以回放過去一段時(shí)間內(nèi)的信號(hào)波形，方便用戶分析信號(hào)的趨勢(shì)和變化。示波器校正與校準(zhǔn)1校準(zhǔn)將示波器與已知精度標(biāo)準(zhǔn)比較2校正調(diào)整示波器參數(shù)，以符合標(biāo)準(zhǔn)3校準(zhǔn)間隔定期校準(zhǔn)以保證精度4校準(zhǔn)證書記錄校準(zhǔn)結(jié)果，確?？勺匪菪允静ㄆ餍?zhǔn)是確保測(cè)量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵步驟。校準(zhǔn)過程涉及將示波器與已知精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并根據(jù)差異進(jìn)行調(diào)整。定期校準(zhǔn)可以保持示波器的精度，并確保測(cè)量結(jié)果的可靠性。校準(zhǔn)證書記錄校準(zhǔn)結(jié)果，并提供可追溯性，為測(cè)量結(jié)果提供可靠的保證。示波器探頭示波器探頭是連接示波器與被測(cè)信號(hào)之間的重要部件。探頭可以將被測(cè)信號(hào)放大或衰減，并將其傳輸?shù)绞静ㄆ?。探頭的類型多種多樣，主要取決于被測(cè)信號(hào)的類型和頻率。探頭類型電壓探頭用于測(cè)量電壓信號(hào)，具有高輸入阻抗，以盡量減少對(duì)電路的影響。電流探頭用于測(cè)量電流信號(hào)，通過夾持在導(dǎo)線上或繞在導(dǎo)線周圍來測(cè)量電流。差分探頭用于測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)之間的差值，可以消除共同模式噪聲。高壓探頭用于測(cè)量高電壓信號(hào)，通常具有隔離功能，以保護(hù)用戶安全。探頭參數(shù)示波器探頭參數(shù)直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。10:1衰減比探頭衰減比為10:1，表示探頭輸入電壓信號(hào)經(jīng)過探頭后，輸出電壓信號(hào)為輸入電壓的1/10。1GHz帶寬探頭帶寬是指探頭可以準(zhǔn)確測(cè)量信號(hào)頻率的最大值。1pF輸入電容探頭輸入電容是指探頭輸入端與地之間的電容值。1MΩ輸入阻抗探頭輸入阻抗是指探頭輸入端與地之間的阻抗值。探頭選擇原則信號(hào)類型選擇與信號(hào)類型匹配的探頭。例如，電壓探頭用于測(cè)量電壓信號(hào)，電流探頭用于測(cè)量電流信號(hào)。信號(hào)頻率選擇帶寬足夠高的探頭，以確保能夠準(zhǔn)確地測(cè)量信號(hào)。信號(hào)幅度選擇適當(dāng)?shù)奶筋^阻抗，以避免信號(hào)失真。其他因素考慮探頭的尺寸、重量、連接方式、價(jià)格等因素。示波器預(yù)置1電源預(yù)置開啟示波器電源2通道預(yù)置設(shè)置通道耦合模式、垂直靈敏度和垂直偏移3時(shí)基預(yù)置設(shè)置時(shí)間刻度和掃描模式4觸發(fā)預(yù)置設(shè)置觸發(fā)源、觸發(fā)電平、觸發(fā)方式示波器預(yù)置是使用示波器之前進(jìn)行的一系列設(shè)置，以滿足測(cè)量需求。示波器前面板操作按鍵操作前面板按鍵用于控制示波器基本功能，例如觸發(fā)、時(shí)間尺度和垂直靈敏度調(diào)節(jié)等。旋鈕調(diào)節(jié)旋鈕用于精確調(diào)整參數(shù)，例如電壓測(cè)量范圍、時(shí)間尺度和信號(hào)耦合方式等。顯示屏顯示顯示屏用于顯示信號(hào)波形、測(cè)量結(jié)果和示波器狀態(tài)信息等。菜單功能通過菜單按鈕可以訪問更多高級(jí)設(shè)置和功能，例如觸發(fā)模式選擇、測(cè)量參數(shù)配置等。示波器后面板接口示波器后面板包含各種接口，用于連接外部設(shè)備或電源。常見的接口包括：電源接口、觸發(fā)輸入接口、外部時(shí)鐘接口、數(shù)據(jù)接口等。這些接口允許用戶擴(kuò)展示波器的功能，例如同步多個(gè)示波器、連接外部觸發(fā)信號(hào)或?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行分析。示波器時(shí)基系統(tǒng)1時(shí)基掃描電子束以恒定速度從左到右掃描示波器屏幕。2時(shí)間軸水平軸代表時(shí)間，每個(gè)格子的長(zhǎng)度代表一個(gè)時(shí)間單位。3時(shí)基范圍通過調(diào)整掃描速度，可以改變時(shí)間軸上的時(shí)間范圍。示波器觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)方式觸發(fā)方式?jīng)Q定了示波器何時(shí)開始采集信號(hào)。邊沿觸發(fā)脈沖觸發(fā)斜率觸發(fā)視頻觸發(fā)觸發(fā)電平觸發(fā)電平?jīng)Q定了示波器觸發(fā)信號(hào)的閾值。觸發(fā)耦合觸發(fā)耦合決定了觸發(fā)信號(hào)如何耦合到示波器。觸發(fā)源觸發(fā)源決定了觸發(fā)信號(hào)的來源。示波器測(cè)量參數(shù)幅度測(cè)量測(cè)量信號(hào)峰峰值、峰值、平均值、有效值等，可用于評(píng)估信號(hào)的強(qiáng)度和波動(dòng)。時(shí)間測(cè)量測(cè)量信號(hào)周期、頻率、上升時(shí)間、下降時(shí)間等，可用于分析信號(hào)的時(shí)間特性。相位測(cè)量測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)之間的相位差，可用于分析信號(hào)之間的同步關(guān)系。其他測(cè)量測(cè)量占空比、脈沖寬度、延遲時(shí)間等，可用于分析信號(hào)的特定特征。示波器應(yīng)用領(lǐng)域電子電路設(shè)計(jì)與調(diào)試示波器可以直觀地顯示信號(hào)波形，幫助工程師分析電路工作狀態(tài)，調(diào)試電路故障。信號(hào)分析與測(cè)量示波器可以測(cè)量信號(hào)的幅度、頻率、相位、周期等參數(shù)，幫助工程師深入理解信號(hào)特性。教育科研領(lǐng)域示波器是電子工程、物理學(xué)、通信等學(xué)科的重要教學(xué)科研設(shè)備，用于演示和研究電子信號(hào)。醫(yī)療儀器示波器在心電圖儀、腦電圖儀、超聲波診斷儀等醫(yī)療儀器中廣泛應(yīng)用，幫助醫(yī)生診斷疾病。示波器發(fā)展趨勢(shì)帶寬提升示波器帶寬不斷提升，可測(cè)量更高頻率的信號(hào)，滿足高速信號(hào)分析的需求。采樣率提高