示波器基础知识
应用指南
简介
电子技术已经深入到我们生活的方方面面。数以百万计的人每天都在使用手机、电视、计算机等电子设备。随着电子技术的发展，这些设备的运行速度也在不断加快。如今，大多数设备都采用了高速数字技术。
工程师需要具备精确设计和测试高速数字设备中组件的能力。用于设计和测试这些组件的仪器必须特别适用于处理高速和高频信号。示波器就是这样一种仪器。
示波器是一种功能强大的工具，在电子设备的设计和测试中非常有用。它们对于判断系统中哪些组件运行正常、哪些出现故障至关重要。示波器还能帮助您判断新设计的组件是否按预期工作。与万用表相比，示波器功能更强大，因为它能让您直观地看到电子信号的真实波形。
示波器被广泛应用于各个领域，从汽车工业到大学科研实验室，再到航空航天与国防工业。各类公司依赖示波器来帮助他们发现缺陷，制造出功能完善的产品。
电子信号
示波器的主要用途是显示电子信号。通过观察示波器上显示的信号，您可以判断电子系统中的某个组件是否正常工作。因此，要了解示波器的工作原理，首先需要掌握基本的信号理论
波的特性
电子信号以波形或脉冲的形式存在。波的基本特性包括以下几点：
幅度
在工程应用中，幅度主要有两种常见的定义。第一种通常称为峰值幅度，指的是扰动的最大偏移量的大小。第二种称为均方根（RMS）幅度。要计算波形的RMS电压，需要将波形平方，求其平均电压，然后取平方根。
对于正弦波，RMS幅度等于峰值幅度的0.707倍。
相位偏移
相位偏移是指两条本质相同的波形之间的水平位移量。它通常以度或弧度表示。对于正弦波，一个完整周期对应360度。因此，如果两条正弦波相差半个周期，它们之间的相对相位偏移就是180度。
周期
波的周期是指波形重复一次所需的时间，单位为秒。
频率
每一个周期性波形都有其频率。频率指的是波形在一秒钟内重复的次数（当以赫兹为单位时）。频率也是周期的倒数。
波形
波形是波的形状或图示。波形可以提供有关信号的丰富信息，例如电压是否突然变化、是否线性变化或保持恒定。标准波形种类很多，本节将介绍最常见的几种。
正弦波
正弦波通常与交流电（AC）源相关，例如家用电源插座。正弦波的峰值幅度不一定恒定。如果峰值幅度随着时间逐渐减小，这种波形称为阻尼正弦波。
方波/矩形波
方波是指电压周期性地在两个不同的数值之间跳变，高电平与低电平的持续时间相等。矩形波与方波类似，但其高电平与低电平的持续时间不相等。
三角波/锯齿波
在三角波中，电压随时间线性变化。波形的边缘称为斜坡，因为其电压随时间向上或向下“爬升”。锯齿波的形状类似，一侧（前沿或后沿）为线性变化，另一侧则为几乎瞬间的电压下降。
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