示波器的原理和使用方法（示波器的原理和使用）

原理示波器动态显示随时间变化的电压信号思路是将电压加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这变化电场的电子运动情况相应地随时间变化，最后把电子运动的轨迹用荧光屏显示出来。

示波器主要由示波管（见图1））和复杂的电子线路构成。

示波器的基本结构见图2。

图1 示波管示意图图2 示波器的基本结构简图1.偏转电场控制电子束在视屏上的轨迹 偏转电压U与偏转位移Y（或X）成正比关系。

如图3所示： 。

图3偏转电压U与偏转位移Y如果只在竖直偏转板（Y轴）上加一正弦电压，则电子只在竖直方向随电压变化而往复运动，见图4。

要能够显示波形，必须在水平偏转板（X轴）上加一扫描电压，见图5。

图4 信号随时间变化的规律 （加在Y偏转板） 图5 锯齿波电压（加在X偏转板）示波器显示波形实质：见图6，沿Y轴方向的简谐运动与沿X轴方向的匀速运动合成的一种合运动。

显示稳定波形的条件：扫描电压周期应为被测信号周期的整数倍，即Tx=nTy （ n=1，2，3…）（见图7）2.同步扫描（其目的是保证扫描周期是信号周期的整数倍）若没有“扫描”（横向的扫描电压），被测信号随时间规律变化规律就显示不出来；如果没有“整步”，就得不到稳定的波形图像。

为了达到“整步”目的，示波器采用三种方式：“内整步”：将待测信号一部分加到扫描 图6 示波器显示波形原理图（Tx=Ty） 图7 Tx=2Ty时合成的图形发生器，当待测信号频率fy有微小变化，它将迫使扫描频率fx追踪其变化，保证波形的完整稳定；“外整步”：从外部电路中取出信号加到扫描发生器，迫使扫描频率fx变化，保证波形的完整稳定；“电源整步”：整步信号从电源变压器获得。

一般在观察信号时，都采用“内整步”（或称为“内触发”）。

注：若为同步显示的波形出现走动状态，此时应调节：扫描步长，整步方式（一定打在“内”），“电平”位置。

3.利萨如图形利萨如图形形成实质：沿Y轴方向的简谐运动与沿X轴方向的简谐振动合成的一种合运动。

利用利萨如图形测定未知信号的频率公式： 式中的 、 分别为利萨如图形于X、Y轴的切点数。

4.测正弦波的峰－峰值Vp-p、周期T用示波器观察正弦波波形，若该信号输入通道的标度因子为V0，单位为伏/厘米（V/cm）,被测正弦波的正、负峰之间的距离在荧光屏上所占的高度为H厘米，则 若正弦波此时的时间扫描轴的单位是t/cm，一个周期的正弦波形在荧光屏上横轴所占长度为Lcm，则。