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二、示波器原理
示波器(oscilloscope)是最经典、最通用的做时域波形测试的仪器。顾名思义,示波器就是显示波形的仪器。所谓波形,有很多种定义,如时域的波形、频域的波形等。对于示波器来说,其显示的波形是电压随时间的变化波形。在示波器的屏幕上,横轴是时间,纵轴是被测信号的电压,示波器上的波形反映的就是被测信号的电压随时间的变化轨迹。有时示波器也可以用来进行电流或光信号等的测量,但需要通过相应的探头或转换器转换成电压信号进行测试。也就是说,示波器的基本功能是显示被测信号的电压随时间的变化情况。图2.1是在示波器上看到的一个正弦波的信号波形。
图2.1 示波器上显示的时域波形
示波器可以显示被测点电压信号的变化,而分析了解被测件各个节点电压的变化情况是电子行业最基本的需求,因此示波器广泛应用于电子、通信、计算机、医疗、汽车、航天等各个行业中。也正因为这个原因,示波器是最通用,也是全球销售额最大的测量仪器,每年示波器的销售额都超过10亿美金。
示波器按其实现原理主要分为模拟示波器和数字示波器,按其采样方式分为实时示波器和采样示波器。有些示波器厂商出于市场宣传或者突出某种特点的目的给示波器起了不同的名称,或者增加了一些额外的测量模块(例如数字逻辑通道、频谱分析通道甚至函数发生器功能),但在大的基本结构上都没有脱离以上的基本分类。