了解模擬示波器的簡單指南
2025-12-01 2073

模擬示波器仍然是觀察電信號行為的最自然的方法之一。它們會立即響應並幫助您了解電路，而無需進行額外的處理。在本文中，我們將討論模擬示波器、它們的工作原理、如何使用它們以及它們為何仍然重要。

目錄

什麼是模擬示波器？

模擬示波器顯示 電壓 立即改變。它使用一個 顯像管 將電信號轉化為運動 電子束，所以您在屏幕上看到的是對信號的直接響應。痕跡立即做出反應，這就是為什麼這些示波器仍然出現在實驗室、教室和音頻工作中的原因。

模擬示波器如何工作？

圖 2. 模擬示波器的內部工作原理

在示波器內，CRT 形成可見軌跡。電子束掃過屏幕，同時輸入信號使電子束上下移動。掃描速度設置光束水平移動的速度。

涉及的主要塊有：

• 用於縮放輸入信號的垂直放大器

• 用於設置掃描速度的時基

• 用於驅動水平板的水平放大器

• 觸發電路在同一點開始每次掃描

• CRT 和電子設備的電源

這些共同創造了隨時間變化的電壓的連續顯示。

規格

類別	規格
顯示	CRT 屏幕，6-8 英寸對角線， 內部刻度（8×10 格）
帶寬	20 MHz 至 60 MHz（取決於 型號）
上升時間	7–10 ns（典型值）
渠道	1 或 2 個模擬通道
輸入阻抗	1 兆歐，20–30 pF
最大輸入電壓	250 V（高達 1 kHz），更高 高壓探頭
垂直靈敏度	1 mV/格至 20 V/格
垂直精度	±3%（典型值）
耦合方式	交流、直流、接地
水平時基	0.1 µs/div 至 0.5 s/div（因情況而異 按型號）
掃描模式	自動、正常、單次、TV-H、TV-V （取決於型號）
觸發源	CH1、CH2、線路、外部
觸發斜率	上升沿或下降沿
觸發靈敏度	低電平低至 1 mV/div 信號
顯示模式	CH1、CH2、ALT、斬波、添加、XY
X-Y 模式相位誤差	小於 3°（高達 50 kHz）
校準輸出	1 kHz 方波，約 0.5 V
電源要求	110–240 伏交流電，50/60 赫茲
工作溫度	0°C 至 40°C
重量	7–10 公斤，具體取決於型號
尺寸	約300毫米寬×150毫米高×350 毫米深

模擬示波器控制

垂直控制- 垂直位置向上或向下移動跡線，每格伏特調整波形的高度。

水平控制-水平位置向左或向右移動軌跡，每格時間設置屏幕上每個格代表的時間。

焦點和強度——焦點使光束變得銳利，而強度則控制亮度。使用太多的亮度可能會模糊痕跡。

觸發-觸發將波形鎖定到位。當您尋找信號時，“自動”保持掃描運行，而“正常”僅在滿足設置的電平和斜率時觸發。

選擇和調整探頭

圖 3. 如何檢查探頭補償

模擬示波器探頭 將示波器連接到要測量的電路。它們以受控方式將信號引導至示波器，以便波形準確地顯示在屏幕上。好的探頭可以保護電路、保持低噪聲並幫助您的測量保持可靠。

大多數探測器外表看起來很簡單，但內部卻使用了一個小型網絡 電阻器和電容器 在信號到達示波器之前對其進行整形。這可以防止失真並幫助波形看起來盡可能接近實際信號。基本探頭設計包括一個尖頭 小費 為了觸摸測試點， 接地夾，和一個 連接器 插入示波器。

選擇正確的探頭取決於您所做的工作。一個 1x 探頭 直接顯示信號，對於低壓和低頻測試很有用。一個 10倍探頭 是常見的選擇，因為它減少了 加載中 在電路上，處理更高的電壓，並保持高頻信號乾淨。 高壓探頭 為電源電路增加額外的保護，同時 電流探頭 測量電線周圍的磁場，以便您可以在不斷開電路的情況下檢查電流。

為了獲得準確的讀數，探頭必須 補償的。這一小幅調整可確保探頭和示波器在不同頻率下均勻響應。您可以通過將探頭連接到示波器的內置來檢查補償 校準輸出 並調整微小的 螺絲 直到 方波 有一個平頂。圓形意味著探頭是 補償不足，而尖頂意味著它是 過度補償。

如何校準示波器？

圖 4. 示波器校準輸出的方波或正弦波

校準模擬示波器可確保您看到的讀數與實際讀數相符 電壓 和 時機 在你的電路中。當示波器正確校准後， 波形高度 和t鳴線 屏幕上反映的是您可以信賴的實際價值觀。這使得 校準 進行任何測量之前的重要一步。

該過程從示波器的內置校準輸出開始，該輸出通常提供穩定的 方波 在已知的 頻率 和 幅度。您將補償探頭連接到該輸出並調整 垂直比例尺 因此波形清晰地顯示在屏幕上。測量的高度應與預期電壓相符。如果沒有，您可以使用以下命令更正設置 前面板控制。

接下來，您檢查 時基。確認 時期 的校准信號線與 每個分區的時間 設置。當垂直和水平刻度都與已知參考值匹配時，示波器就準備好了 使用可靠。

全面校準更加深入，需要精確 參考設備。這種級別的調整通常在修理、長期存放、溫度變化後或當範圍不再符合要求時進行。 可信參考。簡單的習慣就像讓示波器 熱身 並保持 亮度 中等有助於保持從一個會話到下一個會話的準確性。

校準良好的示波器可以為您提供 可靠的測量 更清晰地了解電路中發生的情況，使每次閱讀都更加豐富 準確 並且更容易解釋。

模擬示波器維護

簡單的維護即可使模擬示波器保持可靠。

• 防塵通風口和控制裝置，使其能夠正常冷卻

• 檢查旋鈕和開關是否磨損或氧化

• 時不時地檢查校準輸出，以確認顯示屏看起來仍然正確

模擬與數字比較

圖 5. 模擬示波器和數字示波器之間的區別

特點	模擬 示波器	數碼 示波器
他們如何顯示信號	直接在屏幕上顯示信號 CRT 具有平滑、實時的軌跡	將信號轉換為數字信號 數據、存儲並將其繪製在屏幕上
觀看行為	自然、流暢的顯示 立即做出反應	可以暫停、放大、捕捉 一次性事件，並回顧過去的信號
最適合	音頻工作，教學實驗室，簡單 故障排除	現代電子、高速 設計、嵌入式系統
信號詳情	適合發現小波形 變化	提供自動測量和 深度分析工具
額外功能	主要是基本控制	可以解碼I2C等協議， 串行接口、串口
數據處理	沒有存儲或重放功能	保存波形、屏幕截圖和 會話文件
混合信號支持	不可用	MSO 包括數字通道 同時查看模擬和邏輯信號
速度處理	最適合慢速到中速 信號	處理快速且複雜的信號 輕鬆地
實用 經驗	旋鈕簡單、直觀	菜單選項、數學工具、 縮放和高級觸發器
常用	教室、項目 長凳、維修工作	先進的實驗室、工程、開發 環境

優點和局限性

優點

• 比許多數字模型成本更低

• 即時、自然的顯示

• 簡單的控制

• 非常適合低頻和中頻工作

局限性

• 無存儲、數學函數或協議解碼

• 不太適合快速或複雜的信號

• 需要手動調整和練習

應用領域

• 啟動事件和其他一次性行為

• 信號不規則或漂移

• 頻率極低且電壓變化緩慢

• 窄脈沖和短脈衝串

• 復古電子和音頻作品

為什麼模擬示波器仍然很重要？

模擬示波器仍然有用，因為它們以一種形式顯示電信號 自然的 和 立即的 方式。這可以幫助任何人理解如何 電壓 無需額外處理即可進行更改。即使與 數字示波器 作為標準，模擬模型仍然在教育、音頻工作和維修舊設備中佔有重要地位。

他們讓您看到w，從而使學習變得更容易保存變化 當你調整電路的那一刻。這種動手反饋有助於以簡單直接的方式解釋頻率、幅度和相位等概念。

他們的光滑 CRT顯示器 看看您可能仍然喜歡。穩定的發光使小細節更容易被注意到，這就是為什麼您可以依靠模擬示波器來發現 聲音中的微妙問題。

他們也仍然有幫助 修復老式電子產品。較舊的電路是使用模擬工具設計的，因此使用相同類型的示波器可以使 故障排除 更自然。您也可以欣賞它們，因為模擬示波器很容易 修改 和 進行實驗。

連續的 痕跡 可以顯示數字示波器可能錯過的快速或意外事件。這使得它們在某些方面很有價值 實驗室 和 測試環境。

儘管模擬示波器不再是現代電子領域的主要工具，但它們仍然在教室、工作室、維修台和車間空間中佔據一席之地。它們提供清晰、即時的信號視圖，這使得它們使用起來可靠且令人愉快。

結論

模擬示波器仍然有用，因為它們可以提供清晰、直接的波形視圖，易於讀取和信任。它們使用簡單，非常適合學習，並且對於音頻工作或舊電子產品來說是可靠的。即使數字示波器無處不在，模擬型號仍然佔有一席之地，因為它們具有流暢的顯示和即時的清晰度。