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【摘 要】高等院校实验室经常会用到电子示波器，但学生实验用的最多的只是双踪示波器。本文就普通高校实验室可能会用到的一些示波器做一简单地介绍。
【关键词】高校实验室 示波器
在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。它可以精确重现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以多读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。
一、示波器的基本分类
示波器的分类很复杂，根据示波器的用途可以把示波器分成很多类，如通用示波器；取样示波器；双线示波器；可变延时双时基示波器等等。但我们通常根据示波器的不同工作方式将示波器基本分为模拟示波器和数字示波器。对于大多数的电子应用，无论模拟示波器和数字示波器都是可以胜任的，只是对于一些特定的应用，由于模拟示波器和数字示波器所具备的不同特性，才会出现适合和不适合的地方。
二、模拟式示波器
模拟示波器采用的是模拟电路和具有电子枪的示波管，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。模拟示波器的工作方式是直接测量信号电压，并且通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。
三、数字式示波器
数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO），数字荧光示波器（DPO）和采样示波器。
数字示波器是由数据采集，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。它的工作方式是通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止，随后，数字示波器重构波形。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。
四、数字式示波器的优势
模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器的确从前台退到后台。
五、几种常用的电子示波器简介
（一）显示多线（或多踪）的示波器
在电子测量过程中，常常需要同时观察两种（或两种以上）信号随时间变化的过程。并对这些不同信号进行电量的测试和比较。为了达到这个目的，人们在应用普通示波器原理的基础上，采用了以下两种同时显示多个波形的方法：一种是双线（或多线）示波法；另一种是双踪（或多踪）示波法。应用这两种方法制造出来的示波器分别称为双线（或多线）示波器和双踪（或多踪）示波器。
双线（或多线）示波器是采用双枪（或多枪）示波管来实现的。如双枪示波管有两个互相独立的电子枪产生两束电子。另有两组互相独立的偏转系统，它们各自控制一束电子作上下、左右的运动。荧光屏是共用的，因而屏上可以同时显示出两种不同的电信号波形。双线示波也可以采用单枪双线示波管来实现。这种示波管只有一个电子枪，在工作时是依靠特殊的电极把电子分成两束。然后，由管内的两组互相独立的偏转系统，分别控制两束电子上下、左右运动，荧光屏就能同时显示出两种不同的电信号波形。由于双线示波管的制造工艺要求高，成本也高，所以应用并不十分普遍。
双踪（或多踪）示波是在单线示波器的基础上，增设一个专用电子开关，用它来实现两种（或多种）波形的分别显示。如双踪示波器有2个Y轴输入端YA和YB，能够将2个不同的信号在屏幕上同时显示出来，以供对比和分析。由于实现双踪（或多踪）示波比实现双线（或多线）示波来得简单，不需要使用结构复杂、价格昂贵的“双腔”或“多腔”示波管，所以双踪（或多踪）示波获得了普遍的应用。
（二）可变延时双时基示波器
在观察研究象电视设备中的脉冲信号，数字电路中的逻辑信号或遥控信号这类比较复杂的串列重复信号时，利用一般的扫描系统往往很难得到满意的显示效果，而利用可变延时双时基显示系统则可以达到比较理想的结果。它不但能够把串列重复信号的全貌显示在屏上，同时还可以控制延迟时间，把要仔细研究的某一个脉冲同时扩展显示于屏上，并且能在显示的串列全貌脉冲中利用调辉加亮指示出被展宽的是哪一部分。
（三）取样示波器
一般通用电子示波器，其工作頻率受Y轴放大器频带、示波管工作频率上限以及扫描速度的限制，最高上限频率一般在几百兆赫左右。随着科学技术的发展，要求有更高频率上限的示波器，例如观察上升前沿为毫微秒数量级的脉冲就要带宽达数千兆赫的示波器。这是一般实时示波器所不能达到的。根据频带压缩理论，利用频率变换技术设计出的取样示波器则可以胜任，目前其频率上限已可达18GHz。
取样示波器是利用非实时取样显示波形的，因而只能观测重复信号，而不能观测单次信号，这是它的局限性。
（四）具有存贮功能的示波器
记忆、存贮示波器是一种具有存贮信息功能的示波器，它能将单次瞬变过程、非周期现象、低重复频率信号等长时间地保留在屏幕上或存贮于电路中，供分析、比较、研究用。
1.记忆示波器：
以示波管构成的，主要是应用具有记忆功能的记忆示波管和相应的控制电路实现波形记忆。它的特点是：频带宽，价格便宜，但存贮时间较短。
2.存贮示波器：
以数字存贮器为核心配以A/D和D/A变换器构成的。它的特点是存贮时间长，容量大，便于和电子计算机配合。
存贮示波器是用数字存贮器及有关的控制电路实现存贮信号的。它利用A/D变换器通过取样将被测信号数字化，写入存贮器中。显示时，再由存贮器中读出，经过D/A变换器，还原成模拟信号显示于荧光屏上，它的存贮时间与容量都大大超过记忆示波器，缺点是受A/D变换速率限制，频带较窄，一般只有10MHz。
【关键词】高校实验室 示波器
在时域信号测量中，电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。它可以精确重现作为时间函数的电压波形（横轴为时间轴，纵轴为幅度轴），不仅可以观察相对于时间的连续信号，也可以观察某一时刻的瞬间信号，这是电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形，也可以多读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。
一、示波器的基本分类
示波器的分类很复杂，根据示波器的用途可以把示波器分成很多类，如通用示波器；取样示波器；双线示波器；可变延时双时基示波器等等。但我们通常根据示波器的不同工作方式将示波器基本分为模拟示波器和数字示波器。对于大多数的电子应用，无论模拟示波器和数字示波器都是可以胜任的，只是对于一些特定的应用，由于模拟示波器和数字示波器所具备的不同特性，才会出现适合和不适合的地方。
二、模拟式示波器
模拟示波器采用的是模拟电路和具有电子枪的示波管，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。模拟示波器的工作方式是直接测量信号电压，并且通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。
三、数字式示波器
数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO），数字荧光示波器（DPO）和采样示波器。
数字示波器是由数据采集，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。它的工作方式是通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止，随后，数字示波器重构波形。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。
四、数字式示波器的优势
模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器的确从前台退到后台。
五、几种常用的电子示波器简介
（一）显示多线（或多踪）的示波器
在电子测量过程中，常常需要同时观察两种（或两种以上）信号随时间变化的过程。并对这些不同信号进行电量的测试和比较。为了达到这个目的，人们在应用普通示波器原理的基础上，采用了以下两种同时显示多个波形的方法：一种是双线（或多线）示波法；另一种是双踪（或多踪）示波法。应用这两种方法制造出来的示波器分别称为双线（或多线）示波器和双踪（或多踪）示波器。
双线（或多线）示波器是采用双枪（或多枪）示波管来实现的。如双枪示波管有两个互相独立的电子枪产生两束电子。另有两组互相独立的偏转系统，它们各自控制一束电子作上下、左右的运动。荧光屏是共用的，因而屏上可以同时显示出两种不同的电信号波形。双线示波也可以采用单枪双线示波管来实现。这种示波管只有一个电子枪，在工作时是依靠特殊的电极把电子分成两束。然后，由管内的两组互相独立的偏转系统，分别控制两束电子上下、左右运动，荧光屏就能同时显示出两种不同的电信号波形。由于双线示波管的制造工艺要求高，成本也高，所以应用并不十分普遍。
双踪（或多踪）示波是在单线示波器的基础上，增设一个专用电子开关，用它来实现两种（或多种）波形的分别显示。如双踪示波器有2个Y轴输入端YA和YB，能够将2个不同的信号在屏幕上同时显示出来，以供对比和分析。由于实现双踪（或多踪）示波比实现双线（或多线）示波来得简单，不需要使用结构复杂、价格昂贵的“双腔”或“多腔”示波管，所以双踪（或多踪）示波获得了普遍的应用。
（二）可变延时双时基示波器
在观察研究象电视设备中的脉冲信号，数字电路中的逻辑信号或遥控信号这类比较复杂的串列重复信号时，利用一般的扫描系统往往很难得到满意的显示效果，而利用可变延时双时基显示系统则可以达到比较理想的结果。它不但能够把串列重复信号的全貌显示在屏上，同时还可以控制延迟时间，把要仔细研究的某一个脉冲同时扩展显示于屏上，并且能在显示的串列全貌脉冲中利用调辉加亮指示出被展宽的是哪一部分。
（三）取样示波器
一般通用电子示波器，其工作頻率受Y轴放大器频带、示波管工作频率上限以及扫描速度的限制，最高上限频率一般在几百兆赫左右。随着科学技术的发展，要求有更高频率上限的示波器，例如观察上升前沿为毫微秒数量级的脉冲就要带宽达数千兆赫的示波器。这是一般实时示波器所不能达到的。根据频带压缩理论，利用频率变换技术设计出的取样示波器则可以胜任，目前其频率上限已可达18GHz。
取样示波器是利用非实时取样显示波形的，因而只能观测重复信号，而不能观测单次信号，这是它的局限性。
（四）具有存贮功能的示波器
记忆、存贮示波器是一种具有存贮信息功能的示波器，它能将单次瞬变过程、非周期现象、低重复频率信号等长时间地保留在屏幕上或存贮于电路中，供分析、比较、研究用。
1.记忆示波器：
以示波管构成的，主要是应用具有记忆功能的记忆示波管和相应的控制电路实现波形记忆。它的特点是：频带宽，价格便宜，但存贮时间较短。
2.存贮示波器：
以数字存贮器为核心配以A/D和D/A变换器构成的。它的特点是存贮时间长，容量大，便于和电子计算机配合。
存贮示波器是用数字存贮器及有关的控制电路实现存贮信号的。它利用A/D变换器通过取样将被测信号数字化，写入存贮器中。显示时，再由存贮器中读出，经过D/A变换器，还原成模拟信号显示于荧光屏上，它的存贮时间与容量都大大超过记忆示波器，缺点是受A/D变换速率限制，频带较窄，一般只有10MHz。