示波器的主要部分有示波管、带衰减器的Y轴放大器、带衰减器的X轴放大器、扫描发生器（锯齿波发生器）、触发同步和电源等，其结构方框图如图1所示。为了适应各种测量的要求，示波器的电路组成是多样而复杂的，这里仅就主要部分加以介绍：
一、示波管
如上图所示，示波管主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部分，全都密封在玻璃外壳内，里面抽成高真空。下面分别说明各部分的作用。
1、荧光屏：它是示波器的显示部分，当加速聚焦后的电子打到荧光上时，屏上所涂的荧光物质就会发光，从而显示出电子束的位置。当电子停止作用后，荧光剂的发光需经一定时间才会停止，称为余辉效应。
2、电子枪：由灯丝H、阴极K、控制栅极G、第一阳极A1、第二阳极A2五部分组成。灯丝通电后加热阴极。阴极是一个表面涂有氧化物的金属筒，被加热后发射电子。控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面。它的电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。示波器面板上的“亮度”调整就是通过调节电位以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变了屏上的光斑亮度。阳极电位比阴极电位高很多，电子被它们之间的电场加速形成射线。当控制栅极、第一阳极、第二阳极之间的电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用，所以第一阳极也称聚焦阳极。第二阳极电位更高，又称加速阳极。面板上的“聚焦”调节，就是调第一阳极电位，使荧光屏上的光斑成为明亮、清晰的小圆点。有的示波器还有“辅助聚焦”，实际是调节第二阳极电位。
3、偏转系统：它由两对相互垂直的偏转板组成，一对垂直偏转板Y，一对水平偏转板X。在偏转板上加以适当电压，电子束通过时，其运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上的光斑位置也发生改变。
容易证明，光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比，因而可将电压的测量转化为屏上光点偏移距离的测量，这就是示波器测量电压的原理。
二、信号放大器和衰减器
示波管本身相当于一个多量程电压表，这一作用是靠信号放大器和衰减器实现的。由于示波管本身的X及Y轴偏转板的灵敏度不高（约0.1—1mm/V），当加在偏转板的信号过小时，要预先将小的信号电压加以放大后再加到偏转板上。为此设置X轴及Y轴电压放大器。衰减器的作用是使过大的输入信号电压变小以适应放大器的要求，否则放大器不能正常工作，使输入信号发生畸变，甚至使仪器受损。对一般示波器来说，X轴和Y轴都设置有衰减器，以满足各种测量的需要。
三、扫描系统
扫描系统也称时基电路，用来产生一个随时间作线性变化的扫描电压，这种扫描电压随时间变化的关系如同锯齿，故称锯齿波电压，这个电压经X轴放大器放大后加到示波管的水平偏转板上，使电子束产生水平扫描。这样，屏上的水平坐标变成时间坐标，Y轴输入的被测信号波形就可以在时间轴上展开。扫描系统是示波器显示被测电压波形必需的重要组成部分。
选择示波器，除了考虑带宽、分辨率、采样率外。还要关注触发方式、时钟周期、任意波形发生器、外部触发输入因素。
一、触发方式
正确地触发您的示波器可以让您获得更加有用的波形。基本的触发是一个“上升沿”或者“下降沿”，这个大部分人都会知道的。是否要选用一个更加高级的触发方式，这个是根据使用方案和示波器的一下其他的特征来考虑的。如果你有一个非常长的缓存深度或者是快速记录一系列波形的能力，你可能就能使用一些基本的触发，因为你可以轻易地将那些你不要的波形去除掉。如果你的缓存深度不够，那你就需要选择一个在确定的时间里的触发。在我详细地介绍其他的方式之前，我想要提示的是你有时候也可以利用外部的设备来触发。比如说，你也许有一个拥有无比优越的触发机制的逻辑分析仪，当这个逻辑分析仪有一个“外部触发”，那你就可以用你的逻辑分析仪来触发你的示波器。
下面开始介绍其他的触发方法。有很多办法来寻找一些“异常的”脉冲，比如找一些比某些长度短的或者长的错误或者一个比规则的高度低的脉冲（也叫矮脉冲）。通过了解你的示波器的触发和增加一些创意，你可以把更多的错误找出来并修正。比如说，在对一个嵌入式的控制器进行检错并修正的时候，在一个任务进行的时候你可以将它紧紧地与某一个I/O口相连接。在运用触发来寻找“丢失脉冲”的时候，你可以在你的系统有冲击的时候来触发你的示波器，可以尝试着看一看这个错误是否是一个电源引起的错误。
如果你是在操作一个数字系统，一定要看一些那些可以在很多协议上工作的触发。比如，有些示波器就有这个性能，但是你将会需要一个附加的功能来对这些协议进行解码。事实上，大多数的台式示波器看起来都有这个性能，你只需要付额外的钱来使用它。
二、时钟周期
在实际的应用中，你可能会需要跟外部设备同步采样率。示波器将会有两个功能去做这个。一个是将会从示波器输出一个时钟信号，另一个将会允许你把一个外部的时钟添加到示波器中。一个常见的应用是在多个示波器中同步捕获的信号。你可以在任何你想要用一个同步捕获办法的应用中使用这个。例如，当你想要把示波器当作是单数据速率的一部分的时候，你也许想要采样的信号跟一个重新获得的时钟同步。这个输入的时钟的周期经典值是10MHz，虽然一些设备会允许你在几个可选的频率中选择。如果这个时钟源是其他设备的任何东西，你也许不得不做一些时钟条件去将它变成一个时钟源边缘。
三、任意波形发生器（AWG）
这个严格上不是一个示波器必备的功能，但是一些包括发生器的示波器也是值得选择的。这是一个标准的“信号发生器”，它可以生成例如正弦函数、方波和三角波等波形函数。一个更加优越的叫做任意波形发生器的功能，让你可以生成任何你想要的波形。以前有一个非常古老的示波器叫做HS801也有这样的任意波形发生器的功能。控制软件可以让他非常轻易地生成正弦函数、方波和三角波，还有一些其他的波形。但是，生成任意波形的唯一的办法是将你在其他的应用中创造的波形文件下载下来，这就意味着我根本就没有用到“任意”的这一部分的功能。所以这里就有一个经验是一旦你想要购买一个AWG的时候，请记住一定要确保它的软件是可以使用功能的。AWG也许也有一些其他的不同的特殊的功能，比如寻找跟随着采样率变化的最大的模拟带宽。请记住一个特殊的规律：一个200MS/s的数模转换速率可以假定拥有一个100MHz的模拟带宽，但是这个信号基本是没有用的。你可以生成某个频率的正弦信号，甚至你可以生成一个更低频率的正弦波（比如10MHz），它看起来是完美的，因为DAC的滤波器对这样的高频率会有一个平滑的作用。
更好的系统将会有一个低通滤波器去约束谐波，利用的是几倍于输出的滤波器平滑的DAC数模转换器的采样率。在pico的示波器6403D中，我使用了一个可以生成20MHz信号但是拥有200MS/s的数模转换采样率。相似的，也有HS5-530也有30MHz的信号带宽，也相似地应用了240MS/s的采样率。一个5到10倍于模拟带宽的采样率看起来是比较标准的。
在示波器上添加AWG功能开启了一些其他的新的有用的功能。当实行一系列的协议解码的时候，你可能会想要知道当波特率轻微的变化的时候发生了什么事。你可以快速地通过重复记录在示波器上的一系列的从AWG复制过来的数据包找到这个测试，并且调整AWG的采样率去让波特率轻微地降低或者是增加。
四、外部触发输入
大多数的示波器也有一个“外部触发输入”。这个外部的输入不会在显示屏上显示但是可以用来进行触发。特别是这个意味着你的触发通道不会跟你的数模转换通道冲突。所以当你想要一个通道上的完整的采样率但是又不想触发其他通道的说，你可以用“外部输入”作为你的触发。
大多数的示波器也有一个“外部触发输入”。这个外部的输入不会在显示屏上显示但是可以用来进行触发。特别是这个意味着你的触发通道不会跟你的数模转换通道冲突。所以当你想要一个通道上的完整的采样率但是又不想触发其他通道的说，你可以用“外部输入”作为你的触发。
示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。
它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。
示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。
万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。
示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
示波器工作原理
示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。
它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。
示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
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