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象,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。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。
由示波管的原理可知,一个直流电压加到一对偏转板上时,将使光点在荧光屏上产生一个固定位移,该位移的大小与所加直流电压成正比。如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上,则荧光屏上的光点位置就由两个方向的位移所共同决定。
如果将一个正弦交流电压加到一对偏转板上时,光点在荧光屏上将随电压的变化而移动。参见图5-4可知,当垂直偏转板上加一个正弦交流电压时,在时间t=0的瞬间,电压为Vo(零值),荧光屏上的光点位置在坐标原点0上,在时间t=1的瞬间,电压为V1(正值),荧光屏上光点在坐标原点0点上方的1上,位移的大小正比于电压V1;在时间t=2的瞬间,电压为V2(最大正值),荧光屏上的光点在坐标原点0点上方的2点上,位移的距离正比于电压V2;以此类推,在时间t=3,t=4,…,t=8的各个瞬间,荧光屏上光点位置分别为3,4,…,8点。在交流电压的第二个周期、第三个周期……都将重复第一个周期的情况。如果此时加在垂直偏转板上的正弦交流电压之频率很低,仅为lHz~2Hz,那么,在荧光屏上便会看见一个上下移动着的光点。这光点距离坐标原点的瞬时偏转值将与加在垂直偏转板上的电压瞬时值成正比。如果加在垂直偏转板上的交流电压频率在10Hz~20Hz以上,则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象,在荧光屏上看到的就不是一个上下移动的点,而是一根垂直的亮线了。该亮线的长短在示波器的垂直放大增益一定的情况下决定于正弦交流电压峰一峰值的大小。如果在水平偏转板上加一个正弦交流电压,则会产生相类似的情况,只是光点在水平轴上移动罢了。
如果将一随时间线性变化的电压(如锯齿波电压)加到一对偏转板上,则光点在荧光屏上又会怎样移动呢?参看图5-5可见,当水平偏转板上有锯齿波电压时,在时间t=0瞬间,电压为Vo(最大负值),荧光屏上光点在坐标原点左侧的起始位置(零点上),位移的距离正比于电压Vo;在时间t=1的瞬间,电压为V1(负值),荧光屏上光点在坐标原点左方的1点上,位移的距离正比于电压V1;以此类推,在时间t=2,t=3,...,t=8的各个瞬间,荧光屏上光点的对应位置是2,3,…,8各点。在t=8这个瞬间,锯齿波电压由最大正值V8跃变到最大负值Vo,则荧光屏上光点从8点极其迅速地向左移到起始位置零点。如果锯齿波电压是周期性的,则在锯齿波电压的第二个周期、第三个周期、……都将重复第一个周期的情形。如果此时加在水平偏转板上的锯齿波电压频率很低,仅为1Hz ~2Hz,在荧光屏上便会看见光点自左边起始位置零点向右边8点处匀速地移动,随后光点又从右边8点处极其迅速地移动到左边起始位置零点。上述这个过程称为扫描。在水平轴加有周期性锯齿波电压时,扫描将周而复始地进行下去。光点距离起始位置零点的瞬时值,将与加在偏转板上的电压瞬时值成正比。如果加在偏转板上的锯齿波电压频率在10Hz~20Hz以上,则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象,就看到一根水平亮线,该水平亮线的长度,在示波器水平放大增益一定的情况下决定于锯齿波电压值,锯齿波电压值是与时间变化成正比的,而荧光屏上光点的位移又是与电压值成正比的,因此荧光屏上的水平亮线可以代表时间轴。在此亮线上的任何相等的线段都代表相等的一段时间。
如果将被测信号电压加到垂直偏转板上,锯齿波扫描电压加到水平偏转板上,而且被测信号电压的频率等于锯齿波扫描电压的频率,则荧光屏上将显示出一个周期的被测信号电压随时间变化的波形曲线(如图5-6所示)。由图5-6所示可见,在时间t=0的瞬间,信号电压为Vo(零值),锯齿波电压为V0′(负值),荧光屏上光点在坐标原点左面,位移的距离正比于电压V0′;在时间t=1的瞬间,交流电压为V1(正值),锯齿波电压为V1′(负值),荧光屏上光点在坐标的第Ⅱ象限中。同理,在时间t=2,t=3,…,t=8的瞬间,荧光屏上光点分别位于2,3,…,8点。在t=8瞬间,锯齿波电压由最大正值V8′跳变到最大负V0′,因而荧光屏上的光点也从8点极其迅速地向左移到起始位置0点。以后,在被测周期信号的第二个周期、第三个周期……都重复第一个周期的情形,光点在荧光屏上描出的轨迹也都重叠在第一次描出的轨迹上。所以,荧光屏上显示出来的被测信号电压是随时间变化的稳定波形曲线。
若被测信号电压的频率等于锯齿波电压频率整数倍数时,则荧光屏上将显示出周期为整数的被测信号稳定波形。而当被测信号电压的频率与锯齿波电压的频率不成整数倍数时,则荧光屏上不能获得稳定的波形,如图5-7所示。在图5-7中,第一次扫描时,屏上显示的是0~1这段波形曲线;第二次扫描时,屏上显示1~2这段波形曲线;第三次扫描时,屏上显示2~3这段波形曲线;……可见,每次荧光屏上显示的波形曲线都不同,所以图形不稳定。
由上述可见,为使荧光屏上的图形稳定,被测信号电压的频率应与锯齿波电压的频率保持整数比的关系,即同步关系。为了实现这一点,就要求锯齿波电压的频率连续可调,以便适应观察各种不同频率的周期信号。其次,由于被测信号频率和锯齿波振荡信号频率的相对不稳定性,即使把锯齿波电压的频率临时调到与被测信号频率成整倍数关系,也不能使图形一直保持稳定。因此,示波器中都设有同步装置。也就是在锯齿波电路的某部分加上一个同步信号来促使扫描的同步,对于只能产生连续扫描(即产生周而复始连续不断的锯齿波)一种状态的简易示波器(如国产SB-10型示波器等)而言,需要在其扫描电路上输入一个与被观察信号频率相关的同步信号,当所加同步信号的频率接近锯齿波频率的自主振荡频率(或接近其整数倍)时,就可以把锯齿波频率“拖入同步”或“锁住”。对于具有等待扫描(即平时不产生锯齿波,当被测信号来到时才产生一个锯齿波进行一次扫描)功能的示波器(如国产ST-16型示波器、SBT-5型同步示波器、SR-8型双踪示波器等等)而言,需要在其扫描电路上输入一个与被测信号相关的触发信号,使扫描过程与被测信号密切配合。这样,只要按照需要来选择适当的同步信号或触发信号,便可使任何欲研究的过程与锯齿波扫描频率保持同步。
美国泰克
泰克公司提供通用测试产品,包括示波器、逻辑分析仪、信号源和频谱分析仪,以及各种视频测试、测量和监测产品。特别在示波器市场,泰克是全球销量最大的公司,也是80[[%]]的工程师的首选品牌。泰克通信公司为固定网络和移动网络提供网络诊断设备、网络管理解决方案和相关支持服务。泰克是全球示波器销量最大的公司,也是80[[%]]的工程师的首选品牌。在其它参与竞争的产品市场中泰克也处于数一数二的地位。
美国安捷伦Agilent
安捷伦科技公司是由美国惠普公司战略重组分立而成的一家高科技跨国公司,是全球领先的测量公司。安捷伦科技凭借其中心实验室的强大科研力量,专注于通信系统、自动化系统、测试和测量、半导体产品及生命科学和化学分析等前沿高科技领域的业务。其超凡的测量技术被广泛应用于感应、分析、显示及数据通信产品的研究开发。
台湾固纬INSTEK
固緯電子實業股份有限公司,創立於1975年,主要生產電子測試儀器,是台灣創立最早且最具規模之專業電子測試儀器大廠。固緯創業團隊開創以電源供應器起家,以量測技術為核心,專注精密電子量測儀器研發,並開創國人自製電子測試儀器的先河,開發出國內第一台液晶數位式示波器,也是台灣唯一有能力產製數位示波器及頻譜分析儀的廠商!固緯電子從單一系列電源供應器的產品研究開發到多元化產品之專業研發、代理、行銷,成為台灣規模最大,產品最齊全之專業電子儀器製造廠,除了提供了國內產業界及學術教育更優質、更經濟實惠的量測解決方案外,也在全球量測儀器市場中佔有一席之地。除此之外,固緯電子對產品品質嚴格把關,1993年通過ISO9002國際認證並榮獲國家磐石獎,2000年成為股票上市公司。長久以來,固緯電子對電子量測技術的有傑出表現,使其產品獲得許多的獎項與深受國內外客戶的讚賞與推薦。
美国力科LeCroy
力科是提供测试设备解决方案的领导厂商,为使得全球各行各业中的公司提供能够设计和测试各类电子器件。我们成立于1964年,自公司成立以来,我们一直把重点放在研制改善生产效率的测试设备上,帮助工程师更快速、更高效地解决电路问题。
美国FLUKE
美国福禄克公司(Fluke Corporation)是美国丹纳赫集团(Danaher Corporation)旗下的公司。丹纳赫集团是一个拥有 40亿美元年销售额的美国上市公司,位列美国财富杂志全球 500强之一。自 1948年成立以来,福禄克公司为各种工业的生产和维修领域提供了至关重要的测试和维护工具。从工业电子产品的安装维护服务到计算机网络的故障解决维护管理,还有精密计量和质量控制,福禄克电子测试工具在全球范围内帮助用户的业务正常运作。
北京普源RIGOL
RIGOL是业界领先从事测量仪器研发、生产和销售的高新技术企业;是中国电子仪器行业协会、中国仪器仪表学会会员。
公司拥有国际水准的技术,拥有数量众多的专利和计算机操作系统软件著作权,自主知识产权填补了国家空白。
公司坚持自主创新,现已研发并生产了十五大系列、数十种产品,具体包括数字示波器、函数/任意波形发生器、数字万用表、虚拟仪器、可编程线性电源和多种数字化测试仪器。产品广泛适用于生产制造、工业控制、广播电视、网络通信、医疗监测和科研教学等领域。
OWON
OWON致力为消费者提供合宜适用的测量解决方案,将高端测量技术普及应用至您的工作与生活中,“MEET YOUR BEST NEEDS”正是为此孕育而生。
自成功研发出国内首台手持彩色液晶数字存储式示波器后,我们在精密仪器仪表领域内快速成长,时至今日,OWON已可提供数字示波器系列数十个系列的产品。无论是技术人员、工程师还是科研、教学人员,他们都可通过OWON产品扩展个人能力并出色完成工作。
科泰CALTEK
扬中科泰电子仪器有限公司(原扬中市光电仪器厂)是江苏省高新技术企业,建于 1995 年,集科研开发、生产制造、经营销售于一体。目前已开发生产电子测量仪器各类产品 40 余种。公司年销售量为30000 台以上,其中示波器产量约占全国同类示波器总需求量的1/2 左右,已成为我国电子行业骨干企业之一。