示波器入门手册介绍
引言
不管是海浪、地震、音爆、爆炸、声音通过空气传播、还是人体运动的自然频率，自然界都以正弦的形式运动。能量、振动粒子及其它看不见的力分散在我们的物理空间中。即使是光线（部分是粒子、部分是波）也是有基础频率，可以作为色彩进行观察。
传感器可以把这些力转换成电信号，然后可以使用示波器观察和分析这些信号。通过使用示波器，科学家、工程师、教育工作者等等可以“看到”随时间变化的事件。
信号完整性的意义
对任何优秀的示波器系统来说，准确重建波形的能力都是关键，这种能力称为信号完整性。示波器类似于一台摄像机，它捕获信号图像，然后可以观察和解释信号图像。
有时候，即使是控头/仪器组合引入的错误也可能会给被测信号带来重大影响。但是，可以确定被测值应用“平方和的均方根”公式，可以确定被测器件是否接近上升时间/下降时间故障。此外，最新的示波器工具采用专用滤波技术，反嵌测量系统对信号的影响，显示男家沿时间及其它信号特点。
什么是示波器？示波器怎样工作？
示波器基本上是种图形显示设备，它绘制一个电信号的图形。在大多数应用中，这个图形显示信号怎样随时间变化，其中竖轴（Y）表示电压，横轴（X）表示时间。显示辉度或亮度有时称为Z轴，如图2所示。在DPO示波器中，Z轴可以用显示颜色等级表示，如图3所示。
了解波形和波形测量
波是随时间推移重复出现的码型的通用术语，比始声波、脑电波、海浪和电压波都是重复的码型。示波器测量电压波。如前所述，传感器可以把物理现象（如振动或温度）或电气现象（如电流或功率）转换成电压。波的一个周期是重复波的组成部分。波形是波的图形表示。电压波形在横轴上显示时间，在竖轴上显示电压。
波的类型
1.正弦波
2.方波和矩形波
3.锯齿波和三角波
4.阶跃和脉冲形状
5.周期信号和非周期信号
6.同步信号和异步信号
7.复合波
波形测量
1.频率和周期
2.电压
3.幅度
4.相位
5.使用数字示波器测量波形
示波器的类型
1.数字存储示波器
传统数字示波器称为数字存储示波器（DSO）。显示一般依赖光栅类屏幕，而不是老式模拟示波器中的发光荧光。
2.数字荧光示波器
数字荧光示波器（DPO）提供了一种新的示波器结构方法。通过这种结构，DPO可以提供独特的采集和显示功能，准确地重建信号。
3.混合域示波器
混合域示波器（MDO）把RF频谱分析仪与MSO或DPO结合在一起，实现从数字域、模拟域到RF域的信号样关视图。
4.混合信号示波器
混合信号示波器（MSO）把DPO的性能与16通道逻辑分析仪的基本功能结合起来，包括并行/串行总线协议解码和触发。MSO的数字通道把数字信号视作逻辑值高或逻辑值低，就像数字电路观察信号一样。也就是说，只要振铃、过冲和地电平弹跳没有导致逻辑跳变，那么这些模拟特点对MSO就不成问题。与逻辑分析仪一样，MSO使用门限电压，确定信号是逻辑值高还是逻辑值低。
5.数字采样示波器
与数字存储示波器和数字荧光示波器结构相比，在数字采档示波器的结构中，衰减器/放大器和采样桥接器的信置颠倒，如图18所示。它先对输入信号采样，然后执行衰减或放大。然后在采样桥接器后面，可以使用低带宽放大器，因为信事情已经被转采样门转换成较低的频率，从而大大提高仪器带宽。
示波器的系统和控制功能
1.垂直系统和控制功能
可以使用垂直控制功能，在垂直方向定位和定标波形，设置输入耦合，调节其它信号条件。
2.水平系统和控制功能
示波器的水平系统与输入信号采集关系最为密切，这里要考虑的因素包括采样率和记录长度。水平控制功能用来在水平方向定位和定标波形。
3.触发系统和控制功能
示波器的触发功能在正确的信号点同步水平扫描，这对清楚的检验信号至关重要。触发控制功能可以稳定重复的波形，捕获单次波形。通过重复显示输入信号的同一部分，触发使重复的波形能够稳定地显示在示波器显示屏上。如果每次扫描都从信号上不同位置开始，那么可以想象屏幕上有多乱，如图33所示。
4.显示系统和控制功能
示波器的前面板包括显示屏、旋钮、按钮、开关和指示灯，用来控制信号采集和显示。如本节前面所述，前面板控制功能通常分成垂直区域、水平区域和触发区域。前面板还包括输入连接器。
5.其它示波器控制功能
1.数学运算和测量运算
2.数字定时和状态采集
完整的测量系统
1.探头
即使是最先进的仪器，其精度也取决于输入仪器的数据。探头功能与示波器相结合，作为测量系统的一部分操作。精密测量始于探头尖端。与示波器和被测器件（DUT）紧密配合的探头不仅可以把信号干净地带入示波器，还可以放大和保持信号，实现最高的信号完整性和测量精度。
2.无源探头
为测量典型信号和电压电平，无源探头以经济的价格提供了杰出的易用性和多种测量功能。无源电压探头与电流探头配套使用，为测量电源提供了理想的解决方案。
3.有源探头和差分探头
有源和差分探头采用专门研制的集成电路，在示波器接入和传输过程中保留信号，保证信号完整性。为测量快速上升时间的信号，高速有源探头或差分探头将提供更准确的结果，如图42所示。
4.逻辑探头
图43所示的逻辑探头提供了两个8通道适配夹。每条通道末端有一个探头尖端，带有嵌入接地，简化民与被测器件的连接。每个适配夹第一条通道上的同轴电缆颜色为蓝色，识别起来非常简便。常用地采用车用连接器样式，可以简便地制作定制接地，连接到被测器件上。在连接到方形针脚时，您可以使用适配器，连接到探头头部，与探头头尖端齐平延长探头接地，从而可以连接到头部。这些探头提供了杰出的电气特点及最低的电容负荷。
5.专用探头
除上面提到的探头类型外，还有许多其它专用探头探测系统，包括电流探头，高压探头、光学探头等等。
6.探头附件
许多现代示波器提供了输入内置的专用自动功能及配对的探头连接器。在智能探头接口中，把探头连接到仪器上时，会把探差距的衰减因数通知示波器，然后示波器会确定画面量程，从而可以在屏幕布上把探头的衰减表示为读数。
