示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点（这是传统的模拟示波器的工作原理）。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线，在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。
1、示波管和电源系统
（1）电源（Power）：示波器主电源开关。当此开关按下时，电源指示灯亮，表示电源接通。
（2）辉度（Intensity）：旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些，高频信号时大些。
（3）聚焦（Focus）：聚焦旋钮调节电子束截面大小，将扫描线聚焦成清晰状态。
（4）标尺亮度（Illuminance）：此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。正常室内光线下，照明灯暗一些好。室内光线不足的环境中，可适当调亮照明灯。
2、荧光屏
根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数（V/DIV，TIME/DIV）能得出电压值与时间值。根据输入通道的选择，将示波器探头插到相应通道插座上，示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起，示波器探头接触被测点。示波器探头上有一双位开关。此开关拨到“X1”位置时，被测信号无衰减送到示波器，从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。此开关拨到“X10”位置时，被测信号衰减为1/10，然后送往示波器，从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。
3、垂直偏转因数和水平偏转因数
每个波段开关上往往还有一个小旋钮，微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底，处于“校准”位置，此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮，能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因数微调后，会造成与波段开关的指示值不一致，这点应引起注意。示波器的标准信号源CAL，专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。示波器前面板上的位移（PosiTIon）旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。
（1）输入通道选择-输入通道至少有三种选择方式：通道1（CH1）、通道2（CH2）、双通道（DUAL）。
选择通道1时，示波器仅显示通道1的信号;选择通道2时，示波器仅显示通道2的信号;选择双通道时，示波器同时显示通道1和通道2的信号。维修中以选择通道1或通道2为多。
（2）输入耦合方式输入耦合方式-交流（AC）、地（GND）、直流（DC）。
5、触发
（1）常态（NORM）：无信号时，屏幕上无显示;有信号时，与电平控制配合显示稳定波形;
（2）自动（AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹;有信号时与电平控制配合显示稳定的波形;
（3）电视场（TV）：用于显示电视场信号;
（4）峰值自动（P-PAUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹;有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。
6、扫描方式（SweepMode）
扫描有自动（Auto）、常态（Norm）和单次（Single）三种扫描方式。
举例：幅度和频率的测量方法（以测试示波器的校准信号为例）
（1）将示波器探头插入通道1插孔，并将探头上的衰减置于“1”档;
（2）将通道选择置于CH1，耦合方式置于DC档;
（3）将探头探针插入校准信号源小孔内，此时示波器屏幕出现光迹;
（4）调节垂直旋钮和水平旋钮，使屏幕显示的波形图稳定，并将垂直微调和水平微调置于校准位置;
（5）读出波形图在垂直方向所占格数，乘以垂直衰减旋钮的指示数值，得到校准信号的幅度;
（6）读出波形每个周期在水平方向所占格数，乘以水平扫描旋钮的指示数值，得到校准信号的周期（周期的倒数为频率）;
（7）一般校准信号的频率为1kHz，幅度为0.5V，用以校准示波器内部扫描振荡器频率，如果不正常，应调节示波器（内部）相应电位器，直至相符为止。
示波器的面板按其位置和功能大概可以分为显示、垂直（Y轴）、水平（X轴）三大部分，接下来对这三部分面板装置分别加以介绍。
1、显示部分
显示部分包括电源开关、电源指示灯、辉度（调整光点亮度）、聚焦（调整光点或波形清晰度）、辅助聚焦（配合“聚焦”旋钮调节清晰度）、标尺亮度（调节坐标片上刻度线亮度）、寻迹（当按键向下按时，使偏离荧光屏的光点回到显示区域，从而寻到光点位置）和标准信号输出（1kHz、1V方波校准信号由此引出，加到Y轴输入端，用以校准Y轴输入灵敏度和X轴扫描速度）。
2、垂直（Y轴）部分
垂直（Y轴）部分包括显示方式选择开关（用以转换两个Y轴前置放大器YA与YB工作状态）、“DC-地-AC”Y轴输入选择开关（用以选择被测信号接至输入端的耦合方式）、“微调V/div”灵敏度选择开关及微调装置、“↑↓”Y轴位移电位器（用以调节波形的垂直位置）、“极性、拉YA”YA通道的极性转换按拉式开关、“内触发、拉YB”触发源选择开关和Y轴输入插座。
3、水平（X轴）部分
水平（X轴）部分包括“t/div”扫描速度选择开关及微调旋钮、“扩展、拉&TImes;10”扫描速度扩展装置、“→←”X轴位置调节旋钮、“外触发、X外接”插座、“触发电平”旋钮、“稳定性”触发稳定性微调旋钮（用以改变扫描电路的工作状态）、“内、外”触发源选择开关、“AC-AC（H）-DC”触发耦合方式开关、“高频-常态-自动”触发方式开关和“+、-”触发极性开关。
轴灵敏度：根据被测电信号的峰峰值，将Y轴灵敏度选择“V/div”开关置于适当档级（在实际使用过程中，若无需读取被测电压值，则只需适当调节Y轴灵敏度微调旋钮，使得屏幕上显示所需高度波形即可）;
步骤三、选择触发信号来源与极性：通常将触发信号极性开关置于“+”或“-”档位上;
步骤四、选择扫描速度：根据被测信号周期，将将X轴扫描速度“t/div”开关置于适当档级（在实际使用过程中，若无需读取被测时间值，则只需适当调节扫描速度“t/div”微调旋钮，使得屏幕上显示所需周期数波形即可）;
步骤五、输入被测信号：被测信号由探头衰减后通过Y轴输入端输入示波器。
示波器注意事项
（1）热电子仪器一般要避免频繁开机、关机，示波器也是这样。
（2）作定量测量时，应先将示波器通电预热10分钟以上，使机中各元件在热稳定状态下工作，否则由于机内元件温度处于上升过程，影响测量结果。
（3）如果发现波形受外界干扰，可将示波器外壳接地。
（4）在观察荧屏上的亮斑并进行调节时，亮斑的亮度要适中，不能过亮。
（5）“Y输入”的电压不可太高，以免损坏仪器，在大衰减时也不能超过400V。
（6）关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底，使亮度减到小，然后再断开电源开关。
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。
1．1示波管
阴极射线管(CRT)简称示波管，是示波器的核心。它将电信号转换为光信号。电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内，构成了一个完整的示波管。
1．荧光屏
现在的示波管屏面通常是矩形平面，内表面沉积一层磷光材料构成荧光膜。在荧光膜上常又增加一层蒸发铝膜。高速电子穿过铝膜，撞击荧光粉而发光形成亮点。
铝膜具有内反射作用，有利于提高亮点的辉度。铝膜还有散热等其他作用。
当电子停止轰击后，亮点不能立即消失而要保留一段时间。亮点辉度下降到原始值的10％所经过的时间叫做“余辉时间”。
余辉时间短于10μs为极短余辉，10μs—1ms为短余辉，1ms—0．1s为中余辉，0．1s-1s为长余辉，大于1s为极长余辉。一般的示波器配备中余辉示波管，高频示波器选用短余辉，低频示波器选用长余辉。
由于所用磷光材料不同，荧光屏上能发出不同颜色的光。一般示波器多采用发绿光的示波管，以保护人的眼睛。
2．示波管的电源
为使示波管正常工作，对电源供给有一定要求。规定第二阳极与偏转板之间电位相近，偏转板的平均电位为零或接近为零。
阴极必须工作在负电位上。栅极G1相对阴极为负电位(—30V~—100V)，而且可调，以实现辉度调节。
阳极为正电位(约+100V~+600V)，也应可调，用作聚焦调节。
第二阳极与前加速极相连，对阴极为正高压(约+1000V)，相对于地电位的可调范围为±50V。由于示波管各电极电流很小，可以用公共高压经电阻分压器供电。
3．偏转系统
偏转系统控制电子射线方向，使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。
Y1、Y2和Xl、X2两对互相垂直的偏转板组成偏转系统。Y轴偏转板在前，X轴偏转板在后，因此Y轴灵敏度高(被测信号经处理后加到Y轴)。
两对偏转板分别加上电压，使两对偏转板间各自形成电场，分别控制电子束在垂直方向和水平方向偏转。
4．电子枪及聚焦
电子枪由灯丝(F)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)(或称第二栅极)、阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。它的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。灯丝通电加热阴极，阴极受热发射电子。
栅极是一个顶部有小孔的金属园筒，套在阴极外面。由于栅极电位比阴极低，对阴极发射的电子起控制作用，一般只有运动初速度大的少量电子，在阳极电压的作用下能穿过栅极小孔，奔向荧光屏。
初速度小的电子仍返回阴极。如果栅极电位过低，则全部电子返回阴极，即管子截止。
调节电路中的W1电位器，可以改变栅极电位，控制射向荧光屏的电子流密度，从而达到调节亮点的辉度。
阳极、第二阳极和前加速极都是与阴极在同一条轴线上的三个金属圆筒。前加速极G2与A2相连，所加电位比A1高。G2的正电位对阴极电子奔向荧光屏起加速作用。
电子束从阴极奔向荧光屏的过程中，经过两次聚焦过程。次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的电子透镜。
第二次聚焦发生在G2、A1、A2区域，调节第二阳极A2的电位，能使电子束正好会聚于荧光屏上的一点，这是第二次聚焦。
A1上的电压叫做聚焦电压，A1又被叫做聚焦极。有时调节A1电压仍不能满足良好聚焦，需微调第二阳极A2的电压，A2又叫做辅助聚焦极。
1.2示波器的基本组成
从上一小节可以看出，只要控制X轴偏转板和Y轴偏转板上的电压，就能控制示波管显示的图形形状。
我们知道，一个电子信号是时间的函数f(t)，它随时间的变化而变化。
因此，只要在示波管的X轴偏转板上加一个与时间变量成正比的电压，在y轴加上被测信号(经过比例放大或者缩小)，示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化的图形。
电信号中，在一段时间内与时间变量成正比的信号是锯齿波。
它由示波管、Y轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。
被测信号①接到“Y"输入端，经Y轴衰减器适当衰减后送至Y1放大器(前置放大)，推挽输出信号②和③。
经延迟级延迟Г1时间，到Y2放大器。放大后产生足够大的信号④和⑤，加到示波管的Y轴偏转板上。
为了在屏幕上显示出完整的稳定波形，将Y轴的被测信号③引入X轴系统的触发电路;
在引入信号的正(或者负)极性的某一电平值产生触发脉冲⑥，启动锯齿波扫描电路(时基发生器)，产生扫描电压⑦。
由于从触发到启动扫描有一时间延迟Г2，为保证Y轴信号到达荧光屏之前X轴开始扫描，Y轴的延迟时间Г1应稍大于X轴的延迟时间Г2。
扫描电压⑦经X轴放大器放大，产生推挽输出⑨和⑩，加到示波管的X轴偏转板上。
z轴系统用于放大扫描电压正程，并且变成正向矩形波，送到示波管栅极。这使得在扫描正程显示的波形有某一固定辉度，而在扫描回程进行抹迹。
示波器是一种用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器，由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外，还可以测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。
那么真的熟悉示波器吗？下面由西安安泰仪器维修中心网为大家分享有关示波器的专业常用术语：
1、带宽
指的是正弦输入信号衰减到其实际幅度的70.7%时的频率值，即-3dB点(基于对数标度)。本规范指出示波器所能准确测量的频率范围。带宽决定示波器对信号的基本测量能力。
随着信号频率的增加，示波器对信号准确显示能力将下降。如果没有足够的带宽，示波器将无法分辨高频变化。幅度将出现失真，边缘将会消失，细节数具将被丢失。如果没有足够的带宽，得到的关于信号的所有特性、响铃和振鸣等都毫无意义。
5倍准则
5倍准则(示波器所需带宽=被测信号的频率成分Х5)使用5倍准则选定的示波器的测量误差将不会超过±2%，一般已足够了。然而，随着信号频率的增加，这个经验准则已不再适用。带宽越高，再现的信号就越准确。
2、上升时间
在数字世界中，时间的测定至关重要。在测定数字信号时，如脉冲和阶跃波可能更需要对上升时间作性能上的考率。示波器必需要有足够长的上升时间，才能准确的捕获快速变换的信号细节。
示波器上升时间
示波器上升时间=被测信号的快上升时间+5上升时间描述示波器的有效频率范围，选择示波器上升时间的依据类似于带宽的选择依据。示波器的上升时间越快，对信号的快速变换的捕获也就越准确。
3、采样速率
采样速率表示的是示波器在一个波形或周期内，采样输入信号的频率。表示为样点数每秒(S/S)。示波器的采样速率越快，所显示的波形的分辨率和清晰度就越高，重要信息和事件丢失的概率就越小。如果需要观测较长时间范围内的慢变信号，则小采样率就变得较为重要。
计算采样速率的方法取决于所测量的波形类型，以及示波器所采用的信号重构方式。为了准确的再现信号并避免混淆，奈奎斯特定理规定，信号的采样速率必需不小于其频率成分的两倍。
然而，这个定理的前提是基于无限长时间和连续的信号。由于没有示波器可以提供无限时间的记录长度，而且从定义上看，低频干扰是不连续的，所以采用两倍于频率成分的采样速率是不够的。实际上，信号的准确再现取决于其采样速率和信号采样点间隙所采用的插值法。
使用正弦差值法时
在使用正弦差值法时，为了准确再显信号，示波器的采样速率至少需为信号频率成分的2.5倍。使用线性插值法时，示波器的采样速率应至少是信号频率成分的10倍。
4、波形捕获速率
是指示波器采集波形的速度。所有的示波器都会闪烁。也就是说，示波器每秒钟以特定的次数捕获信号，在这些测量点之间将不在进行测量。这就是波形捕获速率，表示为波形数每秒(wfms/s)。
波形捕获速率取决于示波器的类型和性能级别，且有着很大的变化范围。高波形捕获速率的示波器将会提供更多的重要信号特性，并能极大的增加示波器快速捕获瞬时的异常情况，如抖动、矮脉冲、低频干扰和瞬时误差的概率。
5、记录长度
表示为构成一个完整波形记录的点数，决定了每个通道中所能捕获的数据量。由于示波器仅能存储有限数目的波形采样，波形的持续时间和示波器的采样速率成反比。
6、触发能力
示波器的触发功能在正确的信号位置点同步水平扫描，决定着信号特性是否清晰。触发控制按钮可以稳定重复的波形并捕获单脉冲波形。
7、有效比特
是示波器准确再现正弦信号波形的能力的度量。这个度量将示波器的实际错误同理论上理想的数字化仪进行比较。由于实际的误差数包括噪声和失真，所以必需指定信号的频率和幅度。
8、频率响应
仅仅采用带宽是不足以保证示波器准确捕获高频信号的。示波器设定的目标是一个特定类型的频率响应：大平坦包络时延(MFED)。此类型的频率响应用小的过冲和阻尼振荡，提供极好的脉冲逼真度。
由于数字示波器是由实际的放大器、衰减器、模数转换器(ADC)、连接器和继电器组成，MFED响应只是对目标值的一个逼近。不同厂家的产品的脉冲逼真度有着很大的不同。
9、垂直灵敏度
垂直灵敏度指示垂直放大器对弱信号的放大程度，通常用每刻度多少毫伏来表示。多用途示波器能检测出的小伏特数的典型值约为1mv每垂直显示屏刻度。
10、扫描速度
扫描速度表征轨迹扫过示波器显示屏的速度有多快，以便能够发现更细微的细节。示波器的扫描速度用时间(秒)/格表示。
11、增益精度
增益精度是表征垂直系统对信号的衰减或放大的准确程度，通常用多少百分比误差来表示。
12、水平准确度
水平或者时基准确度是指在水平系统中，显示信号的定时的准确度，通常用多少百分比误差来表示。
13、垂直分辨率
模数转换器的垂直分辨率，也就是数字示波器的垂直分辨率，是指示波器将输入电压转换为数字值的程度。垂直分辨率用比特数来度量。计算方法能提高有效的分辨率，例如高分辨率捕获模式。
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