示波器大致可分为模拟、数字和组合三类。
模拟示波器采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。
数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。
混合信号示波器则是把数字示波器对信号细节的分析能力和逻辑分析仪多通道定时测量能力组合在一起的仪器。
示波器工作原理是：利用显示在示波器上的波形幅度的相对大小来反映加在示波器Y偏转极板上的电压最大值的相对大小，从而反映出电磁感应中所产生的交变电动势的最大值的大小。因此借助示波器可以研究感应电动势与其产生条件的关系。
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不到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，就可以产生细小的光点。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电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信号的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
双踪示波器是由两个通道的y轴前置放大电路、门控电路、电子开关、混合电路、延迟电路、y轴后置放大电路、触发电路、扫描电路、x轴放大电路、z轴放大电路、校准信号电路、示波管和高低压电源供给电路等组成。
观察信号波形时，被测信号ＵＡ、ＵＢ，通过ＣＨＡ、ＣＨＢ两个输入端输入示波器，先分别送到y轴前置放大电路yＡ和yＢ进行放大。因通道yＡ和通道yＢ都受电子开关的控制，所以ＵＡ，ＵＢ两信号轮换着输送到后面的混合电路，延迟电路，y轴后置放大电路，加到示波管的垂直偏转板上。
为了适应各种不同的测试需要，电子开关可有五种不同的工作状态，即ＣＨＡ、ＣＨＢ、交替、断续、ＡＤＤ等。这五种工作状态由显示方式开关来控制。
当显示方式开关置于交替位置时，电子开关为一双稳态电路。它受由扫描电路来得闸门信号控制，使得y轴两个前置通道随着扫描电路闸门信号的变化而交替地工作。每秒钟交替转换次数与由扫描电路产生的扫描信号的重复频率有关。交替工作状态适用于观察频率不太低的被测信号。
当显示方式开关置于断续位置时，电子开关是一振荡频率约为２００ＫＨＺ的自激多谐振荡电路。由它的两个输出端输出相位相反的两个矩形信号。前置放大电路ＣＨＡ和ＣＨＢ是受上述两个矩形信号控制而轮流工作的。这样就可以稳定地显示出两个信号。这种断续工作状态适用于观察频率不太高的被测信号开关为一单稳态电路。前置放大电路ＣＨＡ或ＣＨＢ可单独工作，此时，双踪示波器可作为普通单线示波器使用。
当显示方式开关置于ＡＤＤ位置时，电子开关处于不工作状态。此时，ＣＨＡ，ＣＨＢ两通道同时工作，因而可得到两信号相加或两信号相减的显示。然而，两信号究竟是相加还是相减，这要通过ＣＨＡ通道的极性作用开关来选择。
为了观察被测试信号随时间变化的波形，示波器的水平偏转板上必须加以线性扫描电压（锯齿波电压）。这个扫描电压是由扫描电路产生的。当触发信号加到触发电路时，触发扫描电路就产生相应的扫描信号，当不加触发信号时，扫描电路就不产生扫描信号。
触发方式有内触发，外触发两种，由触发源选择开关来选择，当该开关置于内的位置时，触发信号来自经y轴通道送入的被测信号，当该开关置于外的位置时，触发信号是由外部送入的。这个信号应与被测信号的频率成整数比的关系。示波器使用中，多数采用内触发工作方式。
扫描电路产生扫描信号（锯齿波电路）。通过x轴选择开关接到x轴放大电路，经放大后送到示波器的x轴偏转板上。
Z轴放大电路对荧光屏上光点辉度起着调节的作用，抹去不必要显示的光点轨迹。当扫描电路的闸门信号来到z轴放大电路时，z轴放大电路便输出正向的增辉脉冲信号，加至示波器的控制极。这就是说，在扫描信号的正程时，荧光屏上的光点得以增辉，在电子开关的转换过程中，电子开关电路将输出脉冲信号也加至z轴放大电路，此时z轴放大电路便输出负向脉冲信号，加至示波器的控制极。这样在电子开关的转换过程中，就消除了两通道交替工作时的过度光点，以提高显示波形的清晰度
校正信号产生电路产生一个一定频率和幅度的矩形信号。它是作校正y轴放大电路的灵敏度和x轴的扫描速度之用的。
高低压电源，其中高压是供给示波管显示系统的。低压供给示波器各级电路
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。最基本的触发是一个“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。
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。
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