示波器是用于觀察電信號(hào)電壓隨時(shí)間變化關(guān)系的儀器，用于分析信號(hào)的時(shí)域特性。以下是示波器的重要指標(biāo)及原理的詳細(xì)介紹。

　　一、示波器的重要指標(biāo)

　　帶寬：

　　示波器帶寬的定義是輸入一個(gè)正弦波，保持幅度不變，增加信號(hào)頻率，當(dāng)示波器上顯示的信號(hào)是實(shí)際信號(hào)幅度的70.7%（即3dB衰減）的時(shí)候，該對(duì)應(yīng)的頻率就等于示波器帶寬。

　　例如，100MHz的帶寬在測(cè)量100MHz的正弦波時(shí)，幅度會(huì)下降到原來的0.7。但需要注意的是，100MHz帶寬的示波器不能測(cè)100MHz的方波，因?yàn)榉讲ㄓ苫ê推娲沃C波組成，5次以下的諧波對(duì)方波波形影響很大，所以要較好地看清楚方波，示波器帶寬至少要比待測(cè)波形頻率大5倍。

　　采樣率：

　　采樣率是指每秒采樣多少個(gè)樣點(diǎn)。根據(jù)香農(nóng)定理，為了避免波形混疊，采樣率應(yīng)該大于波形頻率的2倍。

　　一般來說，采樣率是帶寬的5倍即可，比如200M帶寬的示波器，配1G采樣率即可。更高的采樣率主要用于捕捉小毛刺，但這些高頻毛刺在帶寬層已經(jīng)被濾掉，所以更高的采樣率并不一定能帶來更好的收益。

　　存儲(chǔ)深度：

　　存儲(chǔ)深度表示示波器可以保存的采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)。存儲(chǔ)深度=采樣率×采樣時(shí)間。

　　示波器的存儲(chǔ)器可以看作環(huán)形存儲(chǔ)器，示波器不斷采樣得到新的采樣點(diǎn)會(huì)填充進(jìn)來，老的采樣點(diǎn)會(huì)自動(dòng)地溢出，這樣周而復(fù)始的過程直到示波器被“觸發(fā)信號(hào)”叫停或者間隔一定長的時(shí)間被強(qiáng)迫叫停為止。

　　觸發(fā)一次，示波器就將存儲(chǔ)器中保存的采樣點(diǎn)“搬移”到示波器的屏幕上顯示。這兩次“搬移”之間等待的時(shí)間相對(duì)于采樣的時(shí)間極其漫長，被稱為“死區(qū)時(shí)間”。

　　二、示波器的工作原理

　　示波器的工作原理基于電子束在垂直和水平偏轉(zhuǎn)板上的偏轉(zhuǎn)，以顯示電信號(hào)的波形。具體來說：

　　垂直系統(tǒng)：

　　垂直系統(tǒng)負(fù)責(zé)將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為屏幕上的垂直偏轉(zhuǎn)。輸入信號(hào)經(jīng)過垂直放大器放大后，驅(qū)動(dòng)垂直偏轉(zhuǎn)板，使電子束在垂直方向上偏轉(zhuǎn)。垂直放大器的增益可調(diào)，以適應(yīng)不同幅度的信號(hào)。

　　水平系統(tǒng)：

　　水平系統(tǒng)控制電子束在水平方向上的移動(dòng)速度，從而決定波形的時(shí)間基準(zhǔn)。水平系統(tǒng)通常由時(shí)基電路和水平偏轉(zhuǎn)板組成。時(shí)基電路產(chǎn)生穩(wěn)定的水平掃描信號(hào)，驅(qū)動(dòng)水平偏轉(zhuǎn)板，使電子束在水平方向上勻速移動(dòng)。

　　顯示系統(tǒng)：

　　顯示系統(tǒng)由熒光屏和電子槍組成。電子槍發(fā)射電子束，經(jīng)過垂直和水平偏轉(zhuǎn)板的偏轉(zhuǎn)后，轟擊熒光屏上的熒光物質(zhì)，發(fā)出光亮，形成可見的電信號(hào)波形。

　　此外，示波器還包括一些其他組成部分和功能：

　　顯示器：示波器通常采用陰極射線管（CRT）作為顯示器，用于顯示電信號(hào)的波形。現(xiàn)代示波器也有采用液晶顯示屏（LCD）或觸摸屏等新型顯示技術(shù)的。

　　垂直放大器：垂直放大器負(fù)責(zé)將輸入信號(hào)放大到足夠的幅度，以驅(qū)動(dòng)垂直偏轉(zhuǎn)板。垂直放大器通常具有可調(diào)增益，以適應(yīng)不同幅度的信號(hào)。

　　水平放大器：水平放大器用于控制水平掃描信號(hào)的幅度和速度，從而決定波形在水平方向上的展寬和壓縮。

　　觸發(fā)電路：觸發(fā)電路用于同步示波器的掃描速度與輸入信號(hào)的頻率。觸發(fā)電路可以設(shè)置為自動(dòng)觸發(fā)、正常觸發(fā)或單次觸發(fā)等模式，以滿足不同的測(cè)量需求。

　　控制面板：控制面板用于設(shè)置示波器的各項(xiàng)參數(shù)，如垂直增益、水平時(shí)基、觸發(fā)方式等。控制面板通常具有直觀的操作界面，方便用戶進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整。

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