示波器入门讲解

以下内容来源于抖音，作者工科男孙老师，读者根据文章内容以及相应论文添加自己的理解进行注释。

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示波器

用万用表可能是稳定的5v输出，但是在示波器下确是波涛汹涌，很危险

又比如电脑和单片机进行串口通信

单片机没有对电脑的指令作出反应，到底是单片机没收到信号，还是单片机的执行代码有问题，只需要看一下示波器的波形就可以了，如果有波形，那么就是通讯没问题，单片机自己出了问题

比如这个图就是开关的上电电压出现了问题

示波器的基础操作：

一开始只需要先了解

先了解四个旋钮

控制黄色通道垂直方向上的位置和高低：

左上角的旋钮，旋转时波形会上下移动

左下角的旋钮，旋转时波形变高变矮了

右上角的旋钮，旋转时波形左右移动了，同时屏幕上方还有一个箭头，标注了当前波形的中心点位置

右下角的旋钮，旋转时改变波形的胖瘦

虽然波形改变了，东西的本体是没有变化的

最重要的部分：

波形：

示波器截取每一帧，放在一起，快速的播放出来，组成了流动的动画

menu按键

设置截取波形特征的，统一按默认设置就可以

single按键

对于脉冲信号，只会在屏幕上面显示一次，瞬间就没了

single按键可以帮助捕捉需要的波形，截取这一帧暂停下来显示

例如捕捉开关上电的异常，可以把捕捉电压设置为16v，然后按下single

当示波器在截取的波形中找到带有上升超过16v的波形特征时，就会捕捉并且显示

按下开关

cursor按键

测量波形，按下之后会出现一个测量的卡尺，最大的旋钮可以移动卡尺的位置

可以知道尖刺的最大电压和持续时间

示波器的选型，参数

主要参数

采样率：

对波形的采样，采样点越多，越接近真实波形

采样点太少了的话，波形就会失真，例如：

最高采样率是这么多，实际使用还受限于存储深度

存储深度：

示波器要找一块区域存储采样的波形，这块内存区域的容量的就是存储深度

这个容量是有限的，而且是固定的

只能采集到2.5uS的波形，但是远远达不到我们的要求

为了能采样到更长的波形，示波器会主动降低自己的采样率

此时的采样率远低于

示波器上标注的只是一个最高的采样率，而实际的采样率达不到这个最高的采样率，实时是变化的，根据示波器的采集时间和存储深度计算出来的。

带宽

低频正弦信号可以很容易穿过这个滤波器，进入到示波器内部的采样芯片

而高频正弦信号则会收到衰减，

频率和衰减幅度的关系是这样子的

这个频率就是示波器的带宽

已经严重失真了

频率是5倍的时候，信号衰减只有2%，小的可以忽略

实际测量时，有很多方波信号，三角波信号，甚至是无规则的脉冲信号，与带宽的关系是什么样子的呢？

傅里叶变换

任何波形都是由有限个或者无限个正弦波组合而来的

例子：

所以测量非正弦信号时，其实本质上就是输入无数个正弦波而已

如何选择示波器？

对比使用

显示效果：

尖刺和采样率以及存储深度是没有关系的

和带宽有关系：

结论：

 

12bit和8bit区别

输入一个50mV的正弦波，single捕捉，再垂直放大：

8bit

12bit

原理:

但是由于屏幕的分辨率远低于4096，所以一般看不出区别，但是完成采样之后，再放大就可以看出来区别了

如果要放大了看细节