示波器是一种电子测量仪器,用于观察和分析电信号的波形。它通过将电信号转换为可视化的波形图像,帮助工程师和技术人员了解信号的特性,如幅度、频率、相位等。示波器的**部件包括垂直放大器、水平放大器、触发系统和显示屏幕。垂直放大器负责放大输入信号的幅度,水平放大器则控制信号的时间轴显示。触发系统用于同步信号的显示,确保波形的稳定。显示屏幕通常采用阴极射线管(CRT)或液晶显示屏(LCD),将信号以波形的形式展示出来。示波器的工作原理是通过电子束扫描屏幕,根据输入信号的电压变化调制电子束的强度,从而在屏幕上形成波形图像。示波器广泛应用于电子工程、通信、科研和教育等领域,是电子测试和调试不可或缺的工具。示波器简介(二):主要参数与性能指标示波器的主要参数和性能指标决定了其测量能力和精度。关键参数包括带宽、采样率、存储深度、垂直分辨率和触发系统。带宽是指示波器能够准确测量的**高信号频率,通常以MHz或GHz表示。例如,一个100MHz带宽的示波器可以准确测量频率高达100MHz的信号。采样率是指示波器每秒采集信号样本的次数,通常以MS/s(百万样本/秒)或GS/s(十亿样本/秒)表示。高采样率可以更精确地捕捉信号的细节。 100MHz示波器是电子工程师的常用工具。keysight83487A模块示波器产品手册

将信号发生器输出接入示波器,可验证信号源精度(如频率、幅度)或构建闭环测试系统。例如,使用扫频信号测试滤波器的频率特性,通过示波器的XY模式观察李萨如图形计算相位差。在自动化测试中,两者可通过GPIB或LAN接口联动,批量执行参数扫描并记录结果。11.示波器在汽车电子诊断中的应用汽车CAN总线、点火线圈信号、氧传感器输出的波形均可通过示波器分析。例如,检测喷油嘴驱动信号的占空比是否正常,或捕捉ABS传感器信号的频率变化判断轮速。高压探头可测量点火线圈次级电压(可达30kV),差分探头用于逆变器PWM波形测试,是新能源汽车维修的重要工具。12.便携式示波器的特点与适用场景便携式示波器(如手持式或USB示波器)体积小、功耗低,适合现场维修或教育用途。USB示波器依赖电脑供电和显示,成本低但功能受限(带宽通常≤100MHz)。**手持型号(如FlukeScopeMeter)具备IP防护等级和高压隔离,适用于工业环境中的电机或电力线故障排查。 AgilentN1045B模块示波器模式示波器带宽需覆盖信号5次谐波(如测1GHz方波需5GHz带宽) 29 。当前硅基工艺下,但成本剧增且良率低。

示波器通过同步采集射频信号、数字控制总线(如MIPIRFFE)及电源电流,实现跨域关联。例如,泰克MSO6B可同时捕获RF输出波形与电源电流波动,定位因电源瞬态跌落导致的EVM恶化问题(如电流跌落22mA时,EVM从)。应用场景:波束切换时延分析:触发数字控制信号边沿,测量RF响应延迟;干扰源定位:通过FFT频谱比对,识别串扰频点并追溯至特定数字逻辑事件。(空口)测试中的信号捕获系统架构:在暗室环境中,示波器配合探头阵列或天线接收被测设备的辐射信号。例如,是德科技方案使用N9040B信号分析仪与MSO-X系列示波器联动,支持毫米波频段(如39GHz)的EIRP(等效全向辐射功率)和EIS(等效全向灵敏度)测量。校准挑战:需补偿路径损耗(如使用标准增益喇叭天线作为参考);多探头同步校准:通过时域反射(TDR)技术消除电缆延时差异,确保多通道相位对齐。
关于示波器触发系统是示波器的重要组成部分,用于同步信号的显示,确保波形的稳定和清晰。触发系统可以根据信号的特定特征(如电压水平、边沿、频率等)触发信号的显示。常见的触发模式包括边沿触发、脉冲触发、视频触发和逻辑触发等。边沿触发是**常用的触发模式,可以根据信号的上升沿或下降沿触发显示。脉冲触发适用于测量脉冲信号的宽度和间隔。视频触发则专门用于测量视频信号的同步和显示。逻辑触发可以根据多个信号的逻辑状态触发显示,适用于复杂的数字信号分析。触发系统的性能直接影响波形的显示效果和测量的准确性。一个高性能的触发系统可以确保波形的稳定显示,即使在信号频率变化或噪声干扰的情况下,也能准确捕捉信号的关键特征。示波器简介(八):测量功能与数据分析示波器不仅能够显示信号的波形,还具备多种测量功能,用于分析信号的特性。常见的测量功能包括电压测量(峰-峰值、均方根值等)、时间测量(上升时间、下降时间、周期等)、频率测量、相位测量和功率测量等。这些测量功能可以帮助用户快速了解信号的基本特性。此外,一些高级示波器还提供了更复杂的测量功能,如谐波分析、眼图分析、抖动分析和协议解码等。谐波分析用于测量信号的谐波失真。 自动计算周期、占空比、上升时间等20+参数,算法:过零检测:精确定位边沿(抗噪声)。

示波器波形捕获率(wfms/s)反映单位时间内可捕捉的波形数量,对偶发异常检测至关重要。传统示波器捕获率约1,000wfms/s,而配备**处理芯片的型号(如力科WaveSurfer4000HD)可达500,000wfms/s。死区时间(两次采集间的处理间隔)过大会遗漏关键事件,采用并行架构(多核处理器+多级流水线)可将死区压缩至纳秒级。例如测试开关电源启动瞬态时,高捕获率确保捕捉到每个上电冲击的细节。6.探头技术与信号保真度探头带宽、输入阻抗(1MΩ/10MΩ)、衰减比(10:1/100:1)直接影响测量精度。有源探头(如KeysightN7020A)通过内置放大器扩展带宽至30GHz,但需供电且动态范围受限。差分探头抑制共模噪声,适用于RS-485总线或开关管驱动信号测量。电流探头基于霍尔效应或罗氏线圈,频响可达100MHz(如TCP0030A)。校准探头时需补偿电容(通过示波器CAL输出方波,调整探头补偿电容至波形直角无畸变)。 500 Mpts存储深度:从纳秒到秒级,故障的‘犯罪现场’完整复现。keysight多通道示波器模式
存储深度:决定可分析的时间窗口(如10Mpts存储深度支持长时序分析),FPGA实现实时数据流管理 21 。keysight83487A模块示波器产品手册
实测数据对比(Fluke研究结论)测量场景200MHz带宽示波器1GHz带宽示波器误差下降幅度100MHz方波幅度(真实值)→2%2ns上升时间测量值→5%5GHz正弦波幅度无法显示(理论-3dB)100%→:测量条件为室温25°C,信号源输出阻抗50Ω。⚡总结:选型决策树确定信号**高频率(fmaxfmax)或上升时间(trtr);计算**小带宽:数字信号:BW≥5×fmaxBW≥5×fmax上升时间:BW≥≥(单位:GHz/ns)叠加安全余量:工业场景建议带宽提升20%(如计算值1GHz→实选);验证探头系统带宽:确保整个测量链路(探头+示波器)满足需求。结论:带宽是示波器的**指标,不足会系统性低估信号幅度与速度,而过度选择虽提升精度但增加成本。在光通信/半导体等高速领域,建议直接采用≥被测信号基频5倍带宽的示波器,并配套高频差分探头。 keysight83487A模块示波器产品手册