示波器原理和使用

示波器（Oscilloscope）是一種用于觀測和測量電信號波形和電信號參數的儀器。它通過將電信號轉換為可見的波形圖形，可以直觀地顯示信號的幅度、頻率、相位等各種信息，被廣泛應用于電子工程、通信工程、醫療、科研等領域。

示波器的原理：
1.電子垂直偏轉系統：示波器通過垂直偏轉系統來測量和顯示電壓的幅度。當輸入信號通過垂直放大器放大后，輸入的電壓信號能夠通過垂直偏轉系統分配到垂直偏轉板上，電子束在垂直偏轉板的作用下，形成顯示屏上的垂直坐標。

2.時間基準系統：示波器通過時間基準系統來測量和顯示信號的時間軸。時間基準系統產生一個標準時間基準信號，然后將其通過垂直放大器放大并施加到電子束位置的水平偏轉板上，經過水平偏轉系統作用后，電子束能夠在顯示屏上的水平坐標軸上移動。

3.水平偏轉系統：水平偏轉系統可以控制電子束在水平方向上的掃描速度，從而實現獲取不同時間分辨率下的波形數據。

4.觸發系統：示波器通過觸發系統來確定要顯示的電信號的起始點。觸發系統分析輸入信號，只有當滿足觸發條件時，示波器才會顯示該信號。這樣可以確保測量結果的可靠性和穩定性。

5.顯示系統：示波器的顯示系統將經過垂直和水平偏轉系統控制后的電子束，投影到示波器的顯示屏上生成波形圖形。

示波器的主要組成部分：

1. 輸入部分：示波器的輸入部分通常由輸入接頭、輸入保護電路和放大器組成。輸入接頭用于連接待測電路，輸入保護電路用于保護示波器和被測電路，放大器則主要負責信號放大。
2. 垂直放大器：垂直放大器是示波器中的一個關鍵組成部分，負責將輸入的小信號放大到適當的幅度，以便于顯示。
3. 取樣系統：取樣系統負責按照時間基準系統提供的時鐘信號對輸入信號進行抽樣。取樣系統通常由采樣開關和存儲器組成。
4. 數字轉換器：數字轉換器將模擬信號轉換為數字信號，以便于后續的數字處理和顯示。
5. 水平系統：水平系統負責控制水平偏轉，使得波形能夠在顯示屏上水平掃描。
6. 觸發系統：觸發系統通過設置觸發電平、觸發模式等參數來確定顯示信號的起始點。
7. 顯示系統：顯示系統將經過垂直和水平系統控制后的電子束投影到顯示屏上，形成波形圖形。
8. 控制和處理系統：控制和處理系統負責接收用戶輸入的控制信號，對示波器的各項功能進行控制，并將處理過的信號發送到顯示系統進行顯示。