模拟示波器及其类型

时间：2025-09-19 15:00:40

模拟示波器直接测量信号电压，核心部件是阴极射线示波管，电子枪发射出电子束，经过Y偏转板和X偏转板后电子束射向荧光屏。

模拟示波器用于用于测量电气仪器中的电压与时间的关系。它们通过将电压信号转换为屏幕上的视觉表示来工作。输入电压在示波器屏幕上显示为二维图形，时间在 x 轴上水平运行，电压在 y 轴上垂直运行。这样可以轻松查看信号随时间的变化情况，并有助于解决问题。

示波器类型 – 模拟示波器和数字示波器

模拟示波器（又名CRO 或阴极射线示波器)

模拟示波器内部产生周期性的锯齿波信号控制荧光屏电子枪的水平翻转，被测的电压信号经过放大后控制荧光屏电子枪的垂直翻转。这样扫描起来我们就可以看到被测信号电压随时间的变化轨迹。

拥有比数字示波器更大的屏幕

比数字示波器更便宜

通常响应时间比数字示波器慢

使用阴极射线管 (CRT)* 显示信号

由垂直和水平通道、触发系统、时基和CRT模块

无法保存数据以供以后分析

CRT显示器学名为“阴极射线显像管”，是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，目前只有少量地方才有它的存在。CRT主要有五部分组成：电子枪、偏转线圈、荫罩、石墨电极和荧光粉涂层及玻璃外壳。它具有无坏点、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等特点。

阴极射线管 (CRT) 是模拟示波器中使用的屏幕类型。它将电压信号转换为显示在屏幕上的可视化表示。CRT不再用于现代示波器，但它们曾经是一种通用技术。许多 DIY 爱好者仍然喜欢使用带有 CRT 屏幕的模拟示波器，因为图像比数字屏幕更容易看到。

模拟示波器及其类型(图1)

模拟示波器的缺点

模拟示波器电压控制电子枪偏转在屏幕上显示。测量能力低，波形无法数据化，带宽有限。无存储和分析功能。

不能存储波形
很难捕获瞬态现象
带宽窄，只能到几百MHz
通道数一般最多只有2个通道
参数测量很麻烦
不能作复杂的应用

数字示波器（AKA DSO 或数字存储示波器）

数字示波器通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止，随后，数字示波器重构波形。

通常提供更准确的电压信号表示

可以保存数据以供以后分析

可连接到电脑进行数据分析

使用液晶显示器 (LCD)

使用模数转换器将原始模拟信号转换为数字信号

模拟示波器及其类型(图2)

数字示波器内部结构图

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模拟示波器采集模式

模拟示波器具有各种采集模式，它决定了所显示波形的速度和分辨率。最常见的模式是单次、重复或触发以及流式传输：

单拍模式是最简单的模式，它捕获波形的单个快照。

重复或触发模式类似于单次模式，但它捕获多个波形快照。此模式可用于测量重复信号，例如脉冲或波形模式。

流模式捕获随时间变化的波形，这样您就可以看到它如何随时间变化。此模式可用于测量瞬态信号，例如尖锐的电压尖峰。

模拟示波器控制

控制	描述与说明
垂直位置控制	波形的幅度（波形的高度）由垂直位置旋钮控制。旋钮越向右转动，幅度越大。
水平位置控制	水平位置控制确定波形在屏幕上显示的距离。旋钮越向左转动，时间刻度越大。
水平扫描	水平扫描是波形在屏幕上移动的速度。应转动旋钮，直到波形以舒适的速度在屏幕上移动。
焦点控制	焦点控制调整波形的清晰度。应转动旋钮，直到波形清晰可见。
触发控制	触发控件用于设置波形何时出现在屏幕上。有自动和手动模式。
时基控制	时基是每个分区代表的时间量。此参数与水平线一起确定波在屏幕上移动的速度。应转动旋钮，直到波形以舒适的速度在屏幕上移动。