示波器 是电子工程领域中不可或缺的工具。通过掌握示波器的使用技巧和方法，工程师可以更好地应对各种挑战，提升自己的工作能力和专业水平。我们经常在设计研发过程中使用到示波器。本文将介绍示波器的一些基本概念，以及如何使用示波器实现基本的测量。
更多内容，请参考：
1. 什么是示波器？
“示波器是一种电子测量装置，它可以显示电压随时间的函数图。 这使用户能够同时观察电压和时间的变化。许多示波器可以在其屏幕上显示多个电压信号，这使我们具有比较这些信号行为的能力。”
上图，我们可以看到两个观察结果:
- 波形的峰对峰电压可以沿着纵轴测量。它是五个主要分区，垂直增益设置为200mv /分区(见黄色箭头)，这 给出了1伏峰对峰的信号幅度。
- 横轴为时间，范围设置为200µs/分频(见白色箭头)。 正弦波的一个周期跨越五个主要部分，所以周期是1毫秒，这意味着频率是1千赫。 (这个特殊的示波器有一个计数器，在右上角显示信号的频率。)
示波器常用的功能：
- 测量电压、电压差和时间间隔。
- 测量重复信号的频率。
- 比较两个或多个随时间变化的信号，并查看它们之间的关系(例如，一个波形上的特定特征是在另一个波形上的特征之前还是之后出现)。
- 捕捉瞬变，故障等特别的行为。
- 测量波形的直流和交流部分。
- 测量波形的各种特性，如峰对峰电压、均方根电压、周期、上升时间、下降时间等。
- 检查信号上的噪声，以及修改电路或电缆如何改变信号噪音。
- 通过直观地比较电路的输入和输出波形来寻找电路中的失真——或者使用示波器将它们相减并查看数学差异。
符号的解释：
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| G | 千兆 |
| Hz | 频率单位 |
| k | 千 |
| m | 毫 |
| M | 兆 |
| n | 纳 |
| p | 皮 |
| s | 秒 |
| S /div | 秒/格（division），示波器的时基设置(即扫描速度) |
| V/div | V/格（division），示波器垂直放大器的垂直增益 |
| Vpp | 峰对峰电压(V) |
| Vrms | RMS(均方根)电压(V) |
| Ω | 欧姆 |
| µ | 微 |
2、读取示波器基本信息
信号与波形
就示波器而言，“信号”一词是指可能随时间变化的电压。其中一个区别是信号是否具有周期性。周期性意味着信号在不同的间隔内重复地取相同的一组值。 正弦波是周期性波形的一个例子。 让我们来看看它的一些特征:
正弦波
非正弦波形
a - 方波
b - 脉冲波
c - 三角波
d - 斜波（也叫锯齿波）
e - 整流正弦波
f - 平方根波（振幅与波周期开始时间的平方根成正比）
屏幕格线
最原始的测量技术是使用屏幕上的格线和计算格数。
举例：Teledyne的HDO4104A
下图显示了五个周期的正弦波
正弦波轨迹在垂直方向上覆盖六格，乘以每格 50 毫伏 (mV) 的垂直比例系数（见通道 1 描述符方框），即可算出正弦波振幅为 300 mV（峰峰值）。同样，正弦波的周期覆盖了两个水平的栅格，时基描述符方框中的每格为 100 纳秒 (ns)，因而周期为 200 ns。
计算格数的方法似乎有些原始，但它是进行基本测量的非常快捷的方法。
最后
掌握示波器的使用对于工程师来说具有重要的意义。通过示波器，工程师可以更加深入地了解电路的工作原理，提高故障排查的效率，优化电路性能。同时，示波器的自动测量功能能够大大节省工程师的时间和精力，使其更加专注于解决实际问题。因此，作为一名工程师，学会使用示波器是必备的技能之一。