示波器是一种设备,可让您通过显示电子信号的波形来了解电压随时间的变化情况。
为什么这很重要?
灯、电视、空调等电子产品需要电路提供电能。
电路是电流流过的两点或多点之间的路径。
电压是在两点之间驱动电流的电力。
有时电压表现不正常,您必须找出哪里才能纠正它。
试图在没有示波器的情况下发现该问题就像驾驶一辆蒙着眼罩的汽车。
现在,对于深入指南,我们将涵盖以下主题。
什么是示波器?
示波器简史
什么是模拟示波器?
什么是数字示波器?
示波器上的系统有什么作用?
当您的电路具有恒定电压时,万用表是一种可用于测量电压的单个数字的工具。当您开始构建更复杂的电路时,这就变得多余了。这就是示波器派上用场的地方。
示波器可让您查看电压随时间的变化情况。这些电压称为信号,用于传递信息,例如在扬声器上播放音乐的音频信号。
示波器显示屏上显示的某些内容是使用图形测量的电压信号。纵轴表示电压,横轴表示时间。
此显示将使您能够确定电路的行为是否正常工作。它还可以让您定位电路中的任何问题,例如称为噪声的不需要的信号。
示波器有两种类型;模拟和数字。稍后会详细介绍,因为现在我们将简要介绍示波器的历史。
示波器于 1893 年由法国物理学家André Blondel发明。他的装置能够记录交流电强度等电量值。附在线圈上的墨摆将信息记录在移动的纸带上。第一台示波器的带宽非常小,在 10 到 19 kHz 之间。
稍后我们将更多地讨论什么是带宽,但让我们先结束我们的历史课。
1897 年德国物理学家 Karl Ferdinand Braun 发明了阴极射线管 (CRT),取得了重大进展。二战后示波器的发展开始加速。
1946 年,霍华德·沃勒姆 (Howard Vollum) 和梅尔文·杰克·默多克 (Melvin Jack Murdock) 两个人创立了泰克公司,该公司如今已成为世界示波器生产的领导者之一。同年,他们发明了第一台示波器 511 型,具有触发扫描和 10 MHz 带宽。触发扫描允许固定显示重复波形。
现在让我们谈谈模拟示波器和数字示波器之间的区别。
模拟示波器使用高增益放大器在绿色阴极射线管 (CRT) 屏幕上显示波形。简而言之,模拟示波器是 1940 年代首次开发的旧版示波器。
模拟示波器配备了多个垂直通道之一、一个水平通道、一个触发系统、一个时基和一个 CRT 模块。
垂直通道包括一个衰减器、一个前置放大器、一个模拟延迟线和一个将信号放大到 CRT 模型所需电平的垂直放大器。
水平通道有两种工作模式,内部和外部。触发系统具有电平调整,可在增加和减少电平之间切换。
数字示波器使用现代 LCD 屏幕。今天制造的几乎所有新示波器都是数字的。
在数字示波器中,在信号显示在屏幕上之前使用了一个额外的步骤。额外的步骤使用模数转换器将信号转换为数字流,从而消除了对 CRT 类型屏幕的需求。
这降低了设计的复杂性,并为更多功能留出了空间。
一个例子是添加信号处理和复杂的数学运算,这些现在是大多数数字示波器的标准功能。
现在我们来谈谈示波器上的系统。
基本的示波器有四个不同的系统,即垂直系统、水平系统、触发系统和显示系统。这些系统中的每一个都允许您测量特定的事物
垂直系统控件可用于垂直定位和缩放波形。它还可用于设置输入耦合、带宽限制和带宽增强。
水平系统可用于确定采样率和记录长度,以及水平定位和缩放波形。
触发系统使您能够稳定重复波形并从本质上拍摄波形照片。有不同类型的触发系统,例如边沿触发、响应输入信号中特定条件的阈值触发。
要收集示波器读取的数据,您需要一个探头。
探头有两个主要部分,即接地夹和探头尖端。您可以将接地夹连接到电路的接地参考点,然后使用探针尖四处探查并测量整个电路各点的电压。
示波器是一种设备,可让您通过显示电子信号的波形来了解电压随时间的变化情况。
为什么这很重要?
灯、电视、空调等电子产品需要电路提供电能。
电路是电流流过的两点或多点之间的路径。
电压是在两点之间驱动电流的电力。
有时电压表现不正常,您必须找出哪里才能纠正它。
试图在没有示波器的情况下发现该问题就像驾驶一辆蒙着眼罩的汽车。
现在,对于深入指南,我们将涵盖以下主题。
什么是示波器?
示波器简史
什么是模拟示波器?
什么是数字示波器?
示波器上的系统有什么作用?
当您的电路具有恒定电压时,万用表是一种可用于测量电压的单个数字的工具。当您开始构建更复杂的电路时,这就变得多余了。这就是示波器派上用场的地方。
示波器可让您查看电压随时间的变化情况。这些电压称为信号,用于传递信息,例如在扬声器上播放音乐的音频信号。
示波器显示屏上显示的某些内容是使用图形测量的电压信号。纵轴表示电压,横轴表示时间。
此显示将使您能够确定电路的行为是否正常工作。它还可以让您定位电路中的任何问题,例如称为噪声的不需要的信号。
示波器有两种类型;模拟和数字。稍后会详细介绍,因为现在我们将简要介绍示波器的历史。
示波器于 1893 年由法国物理学家André Blondel发明。他的装置能够记录交流电强度等电量值。附在线圈上的墨摆将信息记录在移动的纸带上。第一台示波器的带宽非常小,在 10 到 19 kHz 之间。
稍后我们将更多地讨论什么是带宽,但让我们先结束我们的历史课。
1897 年德国物理学家 Karl Ferdinand Braun 发明了阴极射线管 (CRT),取得了重大进展。二战后示波器的发展开始加速。
1946 年,霍华德·沃勒姆 (Howard Vollum) 和梅尔文·杰克·默多克 (Melvin Jack Murdock) 两个人创立了泰克公司,该公司如今已成为世界示波器生产的领导者之一。同年,他们发明了第一台示波器 511 型,具有触发扫描和 10 MHz 带宽。触发扫描允许固定显示重复波形。
现在让我们谈谈模拟示波器和数字示波器之间的区别。
模拟示波器使用高增益放大器在绿色阴极射线管 (CRT) 屏幕上显示波形。简而言之,模拟示波器是 1940 年代首次开发的旧版示波器。
模拟示波器配备了多个垂直通道之一、一个水平通道、一个触发系统、一个时基和一个 CRT 模块。
垂直通道包括一个衰减器、一个前置放大器、一个模拟延迟线和一个将信号放大到 CRT 模型所需电平的垂直放大器。
水平通道有两种工作模式,内部和外部。触发系统具有电平调整,可在增加和减少电平之间切换。
数字示波器使用现代 LCD 屏幕。今天制造的几乎所有新示波器都是数字的。
在数字示波器中,在信号显示在屏幕上之前使用了一个额外的步骤。额外的步骤使用模数转换器将信号转换为数字流,从而消除了对 CRT 类型屏幕的需求。
这降低了设计的复杂性,并为更多功能留出了空间。
一个例子是添加信号处理和复杂的数学运算,这些现在是大多数数字示波器的标准功能。
现在我们来谈谈示波器上的系统。
基本的示波器有四个不同的系统,即垂直系统、水平系统、触发系统和显示系统。这些系统中的每一个都允许您测量特定的事物
垂直系统控件可用于垂直定位和缩放波形。它还可用于设置输入耦合、带宽限制和带宽增强。
水平系统可用于确定采样率和记录长度,以及水平定位和缩放波形。
触发系统使您能够稳定重复波形并从本质上拍摄波形照片。有不同类型的触发系统,例如边沿触发、响应输入信号中特定条件的阈值触发。
要收集示波器读取的数据,您需要一个探头。
探头有两个主要部分,即接地夹和探头尖端。您可以将接地夹连接到电路的接地参考点,然后使用探针尖四处探查并测量整个电路各点的电压。