示波器基礎(chǔ)知識(shí)介紹

寫在開(kāi)頭

學(xué)習(xí)一樣新事物總會(huì)帶來(lái)很多新的專業(yè)名詞。在學(xué)習(xí)新事物之前先大致了解一下相關(guān)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，可以幫助我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中事半功倍，不至于在游覽一些相關(guān)文章的時(shí)候看地一頭霧水。學(xué)習(xí)示波器也一樣。下面我們將和大家認(rèn)識(shí)一些示波器的常用術(shù)語(yǔ)。

術(shù)語(yǔ)的解釋其實(shí)十分困難，雖然本身的目的就是為了讓不懂此領(lǐng)域的新人快速入門，但往往術(shù)語(yǔ)解釋中又包含各種術(shù)語(yǔ)，令學(xué)習(xí)者頭疼。本文在講述示波器性能相關(guān)術(shù)語(yǔ)時(shí)，將盡可能的簡(jiǎn)潔明了，讓剛學(xué)習(xí)示波器的人，能夠有大致的了解，幫助新人快速地接受這些術(shù)語(yǔ)。

示波器的波形相關(guān)術(shù)語(yǔ)

具有時(shí)空周期性的事物就可以稱之為波，波動(dòng)是時(shí)間和空間的雙重周期運(yùn)動(dòng)。例如，聲波，水波，腦電波，電磁波等。而示波器測(cè)量的是電壓的波動(dòng)。一個(gè)波的周期，就是波數(shù)次重復(fù)的其中一次所花的時(shí)間。波形就是波的圖像表達(dá)模型。電壓波形展示的就是電壓(Y軸)隨時(shí)間(X軸)的變化。

從這個(gè)波形中我們可以得出改信號(hào)的大量信息。從波形高度的改變，你得知電壓的改變。

如果波形的其中一段出現(xiàn)一條直線，你就知道在該段時(shí)間內(nèi)，電壓沒(méi)有變化。一條筆直的斜線，表明電壓上升或下降的速率穩(wěn)定(電壓加速度為0)。而波形上的銳角意味著電壓的突變。下面是一些常見(jiàn)的電壓波形圖和常見(jiàn)的波形源。

常見(jiàn)電壓波形圖

常見(jiàn)波形源

示波器的波形種類

大多數(shù)的波形，都可以歸類為下面幾種：

l 正弦波

l 方波和矩形波

l 鋸齒波和三角波

l 沿和脈沖

正弦波：

正弦波是一種基本的波形，我們家里墻上的插座輸出的電壓波形就是正弦波，由信號(hào)發(fā)生器的振蕩器產(chǎn)生的測(cè)試信號(hào)通常也是正弦波。大多數(shù)交流電源都會(huì)產(chǎn)生正弦波。

阻尼振蕩波形是一種特殊的情況，在一個(gè)振蕩的電路中，電壓隨著時(shí)間的流逝逐漸減弱。

方波和矩形波：

矩形波是另一種常見(jiàn)的波形。簡(jiǎn)單的講，矩形波就是直流電壓有規(guī)律間斷性地開(kāi)和關(guān)。這是測(cè)試放大器的標(biāo)準(zhǔn)波形，高質(zhì)量的放大器方波的失真度就越低。電視，廣播和計(jì)算機(jī)電路經(jīng)常使用方波作為定時(shí)信號(hào)。

矩形波和方波類似，方波的正負(fù)脈寬相同，而矩形波可以是任意的。這點(diǎn)在數(shù)字電路測(cè)量中尤為重要。

鋸齒波和三角波：

鋸齒波和三角波是由設(shè)計(jì)用于線性控制電壓的電路產(chǎn)生的，例如模擬示波器的水平掃描或電視的光柵掃描。 這些波的電壓以恒定速率變化。

沿和脈沖：

電壓的瞬間變化就會(huì)在波形中形成沿，電壓由低到高會(huì)形成上升沿，比如你打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)的時(shí)候，由高到低就會(huì)形成下降沿，比如你關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)的時(shí)候。而整個(gè)打開(kāi)然后過(guò)了一會(huì)關(guān)閉的動(dòng)作下來(lái)，就會(huì)形成一個(gè)脈沖。它可能代表計(jì)算機(jī)電路傳輸?shù)囊稽c(diǎn)信息，也可能是電路中的故障或缺陷。

一整排連續(xù)的脈沖就叫脈沖序列，計(jì)算機(jī)中的數(shù)字組件使用脈沖相互通信。 脈沖在X射線和通信設(shè)備中也很常見(jiàn)。

示波器常用的波形測(cè)量項(xiàng)

周期和頻率：

如果一個(gè)信號(hào)是重復(fù)的，則它便具有頻率。 頻率以赫茲(Hz)為單位，等于信號(hào)在一秒鐘內(nèi)重復(fù)自身的次數(shù)。具有重復(fù)性的信號(hào)也就有了周期，它指代信號(hào)在多次重復(fù)的過(guò)程中其中一次所花的時(shí)間。

因此，周期和頻率互為倒數(shù)。

下面的例子中是一個(gè)正弦波，它的頻率是3HZ，周期是1/3秒。

電壓：

電壓是指電路中兩點(diǎn)之間的電位或信號(hào)強(qiáng)度。一般來(lái)說(shuō)其中一個(gè)點(diǎn)是接地點(diǎn)(0V)，但也并非一直如此。要測(cè)量波形從最大峰值到最小峰值的電壓，這稱為峰峰值電壓。幅值通常指從接地點(diǎn)測(cè)得的信號(hào)的最大電壓。下面的例子所示的波形幅值為1V，峰峰值電壓為2V。

相位：

觀察正弦波可以很好的解釋相位的概念。一個(gè)圓有360°，正弦波的電壓呈循環(huán)運(yùn)動(dòng)。所以一個(gè)正弦波的周期也可以有360°。如上圖所示。當(dāng)你想描述一個(gè)波形的周期經(jīng)過(guò)多少量時(shí)，您可以使用度來(lái)描述正弦波的相角。相移描述了兩個(gè)類似信號(hào)之間的定時(shí)差。如下圖所示，電壓的波形相對(duì)于電流的波形的相位是90°，因?yàn)檫@兩個(gè)波型在周期中到達(dá)同一個(gè)點(diǎn)的距離是一個(gè)周期的1/4(360°/4=90°)。相移在電子器件中十分常見(jiàn)。

審核編輯：湯梓紅