示波器原理与设计：输入阻抗、保护与测量技术

"这篇文章主要介绍了示波器的基本概念、工作原理以及模拟示波器和数字示波器的主要特点。文章作者张鹏辉在2010年7月撰写了这一内容，强调了示波器在时域测量中的重要性，并探讨了如何通过示波器观察和分析信号的特性。" 在《输入阻抗M欧姆；M欧姆-示波器原理及设计》这篇文章中，主要讨论了以下几个关于示波器的知识点： 1. 输入阻抗：示波器的输入阻抗通常为1M欧姆或10M欧姆，这是为了减少对被测信号的影响，确保信号的真实呈现。高输入阻抗可以避免加载效应，使示波器更好地适应不同类型的信号源。 2. 输入保护：示波器通常包含输入保护电路，用于防止过电压损坏设备，同时保护操作者安全。这对于处理可能具有峰值或瞬态电压的信号至关重要。 3. 交、直流耦合：示波器允许选择交流耦合或直流耦合。交流耦合用于观察交流信号，而直流耦合则允许同时查看信号的交流和直流成分。 4. 档位切换：示波器通常有多个量程档位，用户可以根据信号的幅度进行调整，以获得合适的显示和精确的测量。 5. 放大倍数：示波器的放大倍数决定了它能够放大信号的程度，这对于查看微小信号的变化和细节是必要的。 6. 直流稳定性：直流稳定性是指示波器在长时间运行后仍能保持准确的测量结果，不受内部温度变化等因素影响的能力。 7. 频带宽度：频带宽度决定了示波器可以测量的最高频率信号，是衡量示波器性能的重要指标。 在模拟示波器部分，文章详细解释了其工作原理： - 模拟示波器的核心部件是示波管，通过电子束的偏转来显示波形。 - 实时显示要求示波器不断刷新屏幕，以保持波形的即时状态。 - 波形清晰和稳定通过荧光粉的余辉和快速刷新实现，适合显示周期性波形。 - 同步机制是通过触发信号实现，确保每次扫描开始时与被测信号对齐，触发源可以是被测信号、电源或外部同步信号，触发方式包括上升沿和下降沿触发。 - 扫描方式包括连续扫描、触发扫描和单次扫描，以适应不同测量需求。 数字示波器则采用不同的工作原理，其数据被采集并数字化，然后在显示屏上再现，提供了永久存储和高级分析功能。数字示波器的出现扩展了示波器的性能和应用范围，如更高的采样率、更深的存储深度和更复杂的触发选项。 总结起来，本文深入浅出地阐述了示波器的基础知识，从基本概念到工作原理，再到模拟与数字示波器的区别，为读者提供了全面的了解。对于理解和使用示波器进行信号测量与分析的工程师而言，这些内容是不可或缺的。