前幾個(gè)月買(mǎi)了一個(gè)小示波器，星期天出去調(diào)了點(diǎn)東西感覺(jué)很方便，然后又拿了一個(gè)說(shuō)明書(shū)研究了下，發(fā)現(xiàn)有一些知識(shí)點(diǎn)還沒(méi)有完全掌握，這里就補(bǔ)上。

Tek

首先示波器本身這個(gè)探測(cè)的動(dòng)作是會(huì)對(duì)電路本身有影響的，一般來(lái)說(shuō)，都是使用下面這個(gè)模型去建模分析的。

也就是說(shuō)，這個(gè)探頭是一個(gè)電容，電阻，電感存在的小模型

前面的是地線鉤子，也是普通的樣子

這個(gè)是我手頭的一個(gè)探頭，去Tek看了看，感覺(jué)自己就是個(gè)土狗，氣死了

揪開(kāi)就是探針，也可以使用50Ω BNC同軸做探頭針

地線這里有個(gè)1/4的電阻

這個(gè)是論壇上一個(gè)老哥拆了一個(gè)Tek逆向出來(lái)的探頭

背后，這一坨電感，一看就不一般

參考設(shè)計(jì)的一個(gè)內(nèi)部電路圖

DUT就是我們上面的模型

三個(gè)無(wú)源的元件都是影響一個(gè)電路里面的一部分參數(shù)

無(wú)源探頭也是我們的主流

就是這樣的

無(wú)源探頭是最常見(jiàn)的探頭，一般購(gòu)買(mǎi)示波器的時(shí)候廠家就會(huì)標(biāo)配幾個(gè)。在這些類(lèi)型的探針中沒(méi)有使用有源元件，如晶體管或放大器，所以不需要為探頭供電。

總的來(lái)說(shuō)，無(wú)源探頭更常見(jiàn)，更容易使用，也更便宜。常見(jiàn)的無(wú)源探頭可調(diào)衰減比例有： 1×: 沒(méi)有衰減 10×: 10倍衰減 100×: 100倍衰減 1000×: 1000倍衰減 無(wú)源電壓探頭為不同電壓范圍提供了各種衰減系數(shù)。在這些無(wú)源探頭中，10×無(wú)源電壓探頭是最常用的探頭。

對(duì)信號(hào)幅度是1V峰峰值或更低的應(yīng)用，1×探頭可能比較適合，甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信號(hào)混合(幾十毫伏到幾十伏)的應(yīng)用中，可切換1×/10×探頭要方便得多。

但是，可切換1×/10×探頭在本質(zhì)上是一個(gè)探頭中的兩個(gè)不同探頭，不僅其衰減系數(shù)不同，而且其帶寬、上升時(shí)間和阻抗(R和C)特點(diǎn)也不同。因此，這些探頭不能與示波器的輸入完全匹配，不能提供標(biāo)準(zhǔn)10×探頭實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)性能。

探頭衰減是通過(guò)內(nèi)部電阻器來(lái)擴(kuò)大示波器的電壓測(cè)量范圍的，該內(nèi)部電阻器與示波器的輸入電阻一起使用時(shí)，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)分壓器。

例如，一個(gè)典型的10x探頭裝有一個(gè)內(nèi)部9MΩ電阻器，當(dāng)與1MΩ輸入阻抗的示波器連接使用時(shí)，會(huì)在示波器的輸入通道上產(chǎn)生10：1的衰減比。這意味著示波器上顯示的信號(hào)將是實(shí)際測(cè)量信號(hào)幅度的1/10，所以我們往往還需要去示波器的通道設(shè)置里將衰減比也調(diào)成10X。

這個(gè)是比較離譜的

可選的比例很多

10X無(wú)源探頭原理圖，里面就是有我說(shuō)的這個(gè)電阻器。

衰減功能使得我們可以測(cè)量超出示波器電壓限制范圍的信號(hào)。而且衰減電路會(huì)導(dǎo)致較高的電阻(通常是一件好事)和較低的電容，這對(duì)于高頻測(cè)量很重要。

那么帶寬有什么意義呢?意義就是表明了電路可以有效處理的信號(hào)的頻率范圍。對(duì)放大器來(lái)說(shuō)，它的功能就是放大信號(hào)，對(duì)于超出了帶寬之外頻率的信號(hào)，它逐漸失去了放大作用，也就是說(shuō)它就不能“有效處理”信號(hào)了。 再啰嗦幾句，為啥放大倍數(shù)會(huì)隨信號(hào)頻率升高而變小啊?我這里只講一個(gè)最直觀的原因，更嚴(yán)格的說(shuō)明需要寫(xiě)出傳遞函數(shù)，做零、極點(diǎn)分析。最簡(jiǎn)單、直觀的原因是電路中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都與GND(地)之間有電容。你可能會(huì)說(shuō)，我沒(méi)有在電路中設(shè)計(jì)這些電容啊!為什么這些節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)地有電容呢?這是因?yàn)殡娐分写嬖谒^的“寄生電容”。寄生電容的來(lái)源各種各樣，比如導(dǎo)線和GND之間就有寄生電容，MOSFET的各極對(duì)GND之間也有寄生電容。 信號(hào)在電路中穿行而過(guò)的時(shí)候，它在各個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)通過(guò)節(jié)點(diǎn)與GND之間的電容而消耗掉。不是所有的信號(hào)都能從輸入走到輸出，有一部分通過(guò)對(duì)GND的電容走到了GND里去。再想想電容的阻抗是什么?是:

看到了嗎?電容的阻抗隨著頻率升高而變小。所以對(duì)頻率較低的信號(hào)來(lái)說(shuō)，這個(gè)阻抗很大，信號(hào)比較難走到GND去，而對(duì)頻率較高的信號(hào)來(lái)說(shuō)，這個(gè)阻抗就很小了，信號(hào)就很“偷懶”地走了阻抗小的路，走到GND里去了，也就是在中途就消耗掉了，當(dāng)然最終在輸出端得到的信號(hào)就變小了。

也就是說(shuō)：由于分布電容的原因，增益會(huì)隨頻率升高而下降，功率降至一半(1/2)的那個(gè)點(diǎn)的頻率叫特征頻率。增益降到1的那個(gè)頻率叫截止頻率，此時(shí)輸出電壓等于輸入電壓，0dB。超過(guò)截止頻率的信號(hào)，由于負(fù)反饋的作用會(huì)越來(lái)越小直至消失，就不算計(jì)了。

示波器里的掃描時(shí)基是時(shí)間顯示的基本單位。時(shí)基即時(shí)間基準(zhǔn)，在電子線路中主要用來(lái)表示數(shù)字電路中的基準(zhǔn)時(shí)鐘。在示波器中，若時(shí)基是400ns，則每一個(gè)橫格表示一個(gè)時(shí)基，即400ns的時(shí)間跨度。時(shí)基變小，可以使波形放大，當(dāng)然，也可通過(guò)縮放功能實(shí)現(xiàn)放大波形，以便觀察細(xì)微處。

垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行比例變換，使之能在屏幕上表現(xiàn)出來(lái)。示波器可以顯示峰峰值電壓為幾毫伏到幾十伏的信號(hào)。因此必須把不同幅度的信號(hào)進(jìn)行變換以適應(yīng)屏幕的顯示范圍，這樣就可以按照標(biāo)尺刻度對(duì)波形進(jìn)行測(cè)量。為此就要求對(duì)大信號(hào)進(jìn)行衰減、對(duì)小信號(hào)進(jìn)行放大。這個(gè)定義是對(duì)以前的老舊CRT定義的，但是放在現(xiàn)在也不錯(cuò)。

垂直檔位，即顯示屏垂直方向上每一格所代表的電壓值，通常表示為 V/div.調(diào)節(jié)垂直檔位時(shí)，波形顯示的幅度值會(huì)增大或者減少。

垂直偏移即垂直方向波形的通道信號(hào)零點(diǎn)位置相對(duì)于屏幕中心的偏移。調(diào)節(jié)垂直偏移時(shí)，相應(yīng)通道的波形上下移動(dòng)。

水平偏移是指水平方向上所有通道的波形觸發(fā)點(diǎn)相對(duì)于屏幕中心的位移。改變水平偏移時(shí)，所有通道的波形觸發(fā)點(diǎn)和顯示的波形均左右移動(dòng)。

這個(gè)是雙通道的示波器必備的功能，因?yàn)榭赡軙?huì)疊加在一起，需要挫開(kāi)。

水平可以有一些簡(jiǎn)單的測(cè)量功能

垂直也有

我一直有個(gè)疑問(wèn)就是示波器通道之間的計(jì)算是干嘛用的?

在示波器的兩個(gè)通道之間進(jìn)行加減乘除計(jì)算可以提供以下用途：

波形比較：將兩個(gè)信號(hào)源的波形連接到示波器的兩個(gè)通道，可以通過(guò)加減計(jì)算來(lái)比較這兩個(gè)波形的差異。這對(duì)于檢查信號(hào)源之間的時(shí)移、幅度差異或相位差異等非常有用。

波形運(yùn)算：通過(guò)示波器的加減乘除計(jì)算功能，可以對(duì)兩個(gè)波形進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，生成新的波形。例如，可以將兩個(gè)頻率相同但幅度不同的波形相乘，得到一個(gè)調(diào)制過(guò)的波形。這對(duì)于信號(hào)處理和調(diào)試來(lái)說(shuō)是很有用的。

信號(hào)分析：通過(guò)將示波器的通道連接到不同的測(cè)量點(diǎn)或信號(hào)源，可以獲取多個(gè)信號(hào)并對(duì)它們進(jìn)行運(yùn)算。例如，在電路分析中，可以將輸入信號(hào)和輸出信號(hào)連接到示波器的兩個(gè)通道，并通過(guò)除法計(jì)算來(lái)確定電路的增益或傳輸函數(shù)。

相位測(cè)量：示波器的兩個(gè)通道之間可以進(jìn)行相位差計(jì)算，用于測(cè)量信號(hào)的相位差。這對(duì)于調(diào)試相位相關(guān)的問(wèn)題或分析相位關(guān)系非常有用。

我還要說(shuō)一下YT模式，XY模式和，ROLL模式這三種時(shí)基模式應(yīng)用場(chǎng)景

YT模式(Y-T Mode)：

顯示方式：YT模式顯示的是信號(hào)的幅度(Y軸)隨時(shí)間(T軸)的變化。Y軸上的位置表示信號(hào)的幅度，X軸上的位置表示時(shí)間。

應(yīng)用場(chǎng)所：YT模式適用于觀察和分析單通道信號(hào)的時(shí)間域變化，可以用于捕捉和分析單個(gè)信號(hào)的幅度、周期、頻率、脈沖寬度等特征。

XY模式(X-Y Mode)：

顯示方式：XY模式使用兩個(gè)通道，將一個(gè)通道的信號(hào)作為X軸輸入，另一個(gè)通道的信號(hào)作為Y軸輸入，以在屏幕上顯示信號(hào)之間的相互關(guān)系，通常用于顯示信號(hào)之間的相位差和相互調(diào)制。

應(yīng)用場(chǎng)所：XY模式常用于觀察信號(hào)的相位關(guān)系、頻率調(diào)制、振蕩器的激勵(lì)和反饋等應(yīng)用。它可以顯示多個(gè)信號(hào)之間的相互作用，例如顯示Lissajous圖形。

ROLL模式：

顯示方式：ROLL模式是一種連續(xù)滾動(dòng)顯示模式，示波器屏幕上的波形會(huì)不斷向左移動(dòng)，新的信號(hào)數(shù)據(jù)會(huì)從右側(cè)添加。這種模式適用于長(zhǎng)時(shí)間觀察信號(hào)，因?yàn)樗梢猿掷m(xù)顯示信號(hào)的演變，而不會(huì)覆蓋先前的數(shù)據(jù)。

應(yīng)用場(chǎng)所：ROLL模式常用于觀察長(zhǎng)時(shí)間的周期性信號(hào)，例如監(jiān)測(cè)和分析電力系統(tǒng)中的電壓波形、頻譜分析等。

異同點(diǎn)：

YT模式和ROLL模式都是單通道顯示模式，而XY模式是雙通道顯示模式。

YT模式和XY模式適用于分析時(shí)間域的信號(hào)特征和相位關(guān)系，而ROLL模式適用于長(zhǎng)時(shí)間的觀察和分析。

YT模式和XY模式可以用于分析波形的幅度、頻率、相位差等，而ROLL模式主要用于連續(xù)觀察波形演變。

退一萬(wàn)步來(lái)說(shuō)，假如我不說(shuō)天天學(xué)英語(yǔ)，誰(shuí)又會(huì)知道我在背示波器說(shuō)明書(shū)上面的單詞呢?

審核編輯：湯梓紅