示波器的介绍及应用（知识分享）
学习示讯波器（oscilloscope）的原理及功能，并做简单的运用。
示波器原理
如图所示一个较接近实际设计的阴极射线管图。 阴极射线管是示波器的心脏。 阴极受到灯丝加热产生热游子。 这些因受热而脱离阴极的电子经控制栅极的吸引或抑制后，受到加速阳极吸引，而通过聚焦阳极与加速阳极，再经过垂直及水平偏向板，受到偏向后打到荧光幕上。 电子打到荧光幕放出荧光并形成一亮点，然后经由管壁涂料回到阴极而构成一回路。
水平偏向电压是示波器本身所提供的锯齿波（图2），垂直偏向电压则为外界输入的待测电压讯号。
图3为举一实例说明。
图3（a）是加在示波器的垂直偏向板上的输入的正弦电压波形。
图3（b）则是示波器本身所提供加在水平偏向板上的锯齿波。
这两个时变电压波在示波器上的合成效果为图3（c）的正弦波。
如果取消示波器的水平偏向电压，则荧光幕上将显示如图3（d）的波形。
一般示波器的水平扫描电压之扫描周期是可调的，如果我们将锯齿波的周期由原来的8ms（图3（b））增加为16ms而垂直输入维持原来的图形（图3（a））不变则两者在示波器上的合成图形为图3（e）。
让我们现在更详细讨论，如何把在屏幕上所显示的波形换算成真正的待测信号的电压及频率。 如表一所述。
以下是用方块图对示波器的整个结构作一概略性描述（图4）。 我们分成几个子系统来说明：
阴极射线管：如前所述，包括灯丝、阴极、控制栅极、聚焦及加速阳极、水平及垂直偏向板以及荧光幕。
（一） 垂直信号系统：垂直信号系统是由很多级放大器所组成的。 放大器忠实地放大或衰减输入讯号，使示波器能够接受很大范围的输入电压。
（二） 水平信号系统：水平信号系统包括时基产生器、同步线路和水平信号放大器。 同步线路从垂直放大器取出放大的输入电压信号，选取一定的电压点（例如零点、正斜率等等），并命令时基生成器（产生锯齿波）开始扫描 3/4 这个作用即是「触发」3/4 以使水平偏向电压能和垂直偏向电压的步调一致。
（三）高压和低压电源：高压源主要提供阴极管的加速电压（直流高压），通常是1200 ~ 2000伏特的DC。 低压电源则供应示波器内其它电路操作所需要的电源。 如果示波器的水平偏向电压由外来讯号输入取代示波器内部产生的锯齿波时，则示波器可以变成一部X-Y作图机。
接着我们来讨论李沙育图形法（Lissajous pattern method）应用于测量频率的原理。 如果我们在示波器的垂直与水平偏向板上，分别输入正弦波电压时，示波器所显示的图形，我们称之为李沙育图形。
假设我们在输入频率相等的两个信号于水平和垂直偏向板，则屏幕上可能出现：圆形、椭圆或是一条倾斜的直线。 至于是哪一种图形，则端视两输入电压之大小和其相位（phase）而定。
假若垂直与水平偏向板均不加入任何信号的话，屏幕的光点将出现于固定的位置（如图5所示）。
学习示讯波器（oscilloscope）的原理及功能，并做简单的运用。
示波器原理
如图所示一个较接近实际设计的阴极射线管图。 阴极射线管是示波器的心脏。 阴极受到灯丝加热产生热游子。 这些因受热而脱离阴极的电子经控制栅极的吸引或抑制后，受到加速阳极吸引，而通过聚焦阳极与加速阳极，再经过垂直及水平偏向板，受到偏向后打到荧光幕上。 电子打到荧光幕放出荧光并形成一亮点，然后经由管壁涂料回到阴极而构成一回路。
水平偏向电压是示波器本身所提供的锯齿波（图2），垂直偏向电压则为外界输入的待测电压讯号。
图3为举一实例说明。
图3（a）是加在示波器的垂直偏向板上的输入的正弦电压波形。
图3（b）则是示波器本身所提供加在水平偏向板上的锯齿波。
这两个时变电压波在示波器上的合成效果为图3（c）的正弦波。
如果取消示波器的水平偏向电压，则荧光幕上将显示如图3（d）的波形。
一般示波器的水平扫描电压之扫描周期是可调的，如果我们将锯齿波的周期由原来的8ms（图3（b））增加为16ms而垂直输入维持原来的图形（图3（a））不变则两者在示波器上的合成图形为图3（e）。
让我们现在更详细讨论，如何把在屏幕上所显示的波形换算成真正的待测信号的电压及频率。 如表一所述。
以下是用方块图对示波器的整个结构作一概略性描述（图4）。 我们分成几个子系统来说明：
阴极射线管：如前所述，包括灯丝、阴极、控制栅极、聚焦及加速阳极、水平及垂直偏向板以及荧光幕。
（一） 垂直信号系统：垂直信号系统是由很多级放大器所组成的。 放大器忠实地放大或衰减输入讯号，使示波器能够接受很大范围的输入电压。
（二） 水平信号系统：水平信号系统包括时基产生器、同步线路和水平信号放大器。 同步线路从垂直放大器取出放大的输入电压信号，选取一定的电压点（例如零点、正斜率等等），并命令时基生成器（产生锯齿波）开始扫描 3/4 这个作用即是「触发」3/4 以使水平偏向电压能和垂直偏向电压的步调一致。
（三）高压和低压电源：高压源主要提供阴极管的加速电压（直流高压），通常是1200 ~ 2000伏特的DC。 低压电源则供应示波器内其它电路操作所需要的电源。 如果示波器的水平偏向电压由外来讯号输入取代示波器内部产生的锯齿波时，则示波器可以变成一部X-Y作图机。
接着我们来讨论李沙育图形法（Lissajous pattern method）应用于测量频率的原理。 如果我们在示波器的垂直与水平偏向板上，分别输入正弦波电压时，示波器所显示的图形，我们称之为李沙育图形。
假设我们在输入频率相等的两个信号于水平和垂直偏向板，则屏幕上可能出现：圆形、椭圆或是一条倾斜的直线。 至于是哪一种图形，则端视两输入电压之大小和其相位（phase）而定。
假若垂直与水平偏向板均不加入任何信号的话，屏幕的光点将出现于固定的位置（如图5所示）。