示波器的性能参数

示波器的性能参数和部分型号示波器的使用

示波器在电路的测试和诊断中有着重要的作用。电路测试时我们需要对波形进行分析，检测硬件电路的设计是否符合设计要求。示波器，简单来说，我们可以简单理解为AD转换器和数据存储器的一个结合。在有些示波器中，它是利用数据缓存器来完成示波器的功能的，通过与PC端相连接，将缓存器的数据存储到电脑里面，使用起来方便快捷。例如，PicoScope示波器。示波器，主要是对待测信号的采样以及如何不失真的将信号记录下来。因而，示波器的选择也影响着科研工作者的工作效率。

我们基本上可以从以下方面考虑，进而着手选择一款适合实验条件的示波器。对于初学者来说，一般考虑采样时基，采样的点数（也就是缓存空间的大小，等效于存储深度），采样率和采样间隔这四个参数。

一、采样时基

采样时基影响着采样时间。从示波器的一帧图画中我们可以看出，示波器的显示界面是有10个或者12个小格子组成的，每个小个子所代表的时间就是时基。采样时间=采样时基*格子数

二、采样点数

示波器的真正采样频率和带宽的体现，采样点数的设置受制于示波器本身的存储深度。示波器的采样率或者带宽也受限于存储深度。存储的空间越大，示波器的采样率也就越高。我们可以这样假设，假如信号源是正弦波，首先要做的是采样，只有采样的频率越快，采样点数才越多，信号的失真度也就越小。采样频率过低的话，正弦波信号就会失真，导致示波器显示的波形达不到预期。对信号的采集过程，首先得对待测信号有个基本的判断。由奈奎斯特采样定律可以知道，使得信号不失真的最小采样频率应当至少是信号最高频率的两倍。但是在实际的实验中，一般取4~5倍信号才不会失真。

示波器检测到的正弦波信号

三、采样率

采样率是指采样的快慢，采样率越高，采样的速度就越快，单位时间内采到的点数就越多。一般的话，采样率越高越好。但是，采样率收到示波器的本身性能的影响。采样率的单位是点数/秒。计算公式为：

采样率=存储深度/采样时间

四、采样间隔

采样间隔指的是采集一个点时所需要的时间，简单的理解为示波器内部的AD转换器的采样时间。采集一个模拟信号并且将其转换为数字信号的时间，也就是点与点之间描绘所用的时间。采样间隔的计算方法：

采样间隔=1/采样率

示波器的发展趋势

台式示波器是我们常用的一种示波器，但是由于存储麻烦，不能连续长时间存储数据，因而工业数据实时监控受到限制。更好的解决方案为和PC相连接的示波器。将示波器所采集到的数据直接存储到电脑里面，这不仅解决了数据存储

空间受限的情况，而且还提供了直接在电脑上分析波形的可能。

示波器使用简易说明

实验常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器等的主要性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法 二、实验仪器 1、函数信号发生器EE1641C 2、DS1062E-EDU数字示波器 3、高级电路实验箱 三、实验原理 初步了解示波器面板和用户界面 1. 前面板:DS1000E-EDU系列数字示波器向用户提供简单而功能明晰的前面板, 以进行基本的操作。面板上包括旋钮和功能按键。旋钮的功能与其它示波器类似。显示屏右侧的一列 5 个灰色按键为菜单操作键(自上而下定义为 1 号至 5 号)。通过它们,您可以设置当前菜单的不同选项;其它按键为功能键,通过它们,您可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。

电压参数的自动测量 DS1000E-EDU, DS1000D-EDU 系列数字示波器可自动测量的电压参数包括峰峰值、最大值、最小值、平均值、均方根值、顶端值、低端值。下图表述了各个电压参数的物理意义。 电压参数示意图 峰峰值(Vpp):波形最高点至最低点的电压值。 最大值(Vmax):波形最高点至 GND(地)的电压值。 最小值(Vmin):波形最低点至 GND(地)的电压值。 幅值(Vamp):波形顶端至底端的电压值。 顶端值(Vtop):波形平顶至 GND(地)的电压值。

底端值(Vbase):波形平底至 GND(地)的电压值。 过冲(Overshoot):波形最大值与顶端值之差与幅值的比值。 预冲(Preshoot):波形最小值与底端值之差与幅值的比值。 平均值(Average):单位时间内信号的平均幅值。 均方根值(Vrms):即有效值。依据交流信号在单位时间内所换算产生的能量,对应于产生等值能量的直流电压,即均方根值。 2、函数信号发生器 函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20VP －P。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。 函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。 例一:测量简单信号 观测电路中的一个未知信号,迅速显示和测量信号的频率和峰峰值。 1. 欲迅速显示该信号,请按如下步骤操作: (1) 将探头菜单衰减系数设定为1X,并将探头上的开关设定为1X。 (2) 将通道1的探头连接到电路被测点。

数字示波器的设计

计算机工程应用技术本栏目责任编辑：贾薇薇 数字示波器的设计 刘岩 （天津工业大学信息与通信工程学院，天津３００１６０） 摘要：数字示波器是现代电子测量中最常角的仪器，它是一种可以用来观察、测量、记录各种瞬时电压，并以波形方式显示其与时间关系的电子仪器。本文中详细介绍了数字存储示波器的原理及特点，给出了一种以单片机和可编程逻辑器件为控制核心的设计方案，同时给出了其硬件和软件设计的结构及思路。 关键词：数字示波器；模块化；ＦＰＧＡ 中图分类号：ＴＭ９３５文献标识码：Ａ文章编号：１００９－３０４４（２００８）２０－３０３７５－０２ ＴｈｅＤｅｓｉｇｎｏｆＤｉｇｉｔａｌＯｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅ ＬＩＵＹａｎ （ＴｉａｎｊｉｎＩｎｄｕｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｏｄｅｒｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｉｇｉｔａｌｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅｉｓｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｍｏｎｌｙｍｅａｓｕｒｅｄａｎｇｌｅｏｆｔｈｅａｐｐａｒａｔｕｓ，ｗｈｉｃｈｉｓａｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｏｂ－ｓｅｒｖｅ，ｍｅａｓｕｒｅａｎｄｒｅｃｏｒｄａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｔｒａｎｓｉｅｎｔｖｏｌｔａｇｅａｎｄｗａｖｅｔｏｓｈｏｗｔｈｅｉｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈｔｈｅｔｉｍｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｄｅｖｉｃｅ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｓｔｏｒａｇｅｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅｉｎｄｅｔａｉｌａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄａｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｄｅｖｉｃｅｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｃｏｒｅｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｌａｎ，ａｎｄｇａｖｅｉｔｓｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｄｅａｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｇｉｔａｌｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅｓ；ｍｏｄｕｌａｒ；ＦＰＧＡ １引言 数字示波器是智能化数字存储示波器的简称，是模拟示波器技术、数字化测量技术、计算机技术的综合产物。它能够长期存储波形，可进行负延时触发，便于观侧单次过程和缓变信号，具有多种显示方式和多种输出方式，同时还可以进行数学计算和数据处理，功能扩展也十分方便，比普通模拟示波器具有更强大的功能，因此在电子电信类实验室中使用越来越广泛。 ２数字示波器的工作原理 数字存储示波器不是将波形存储在示波管内的存储栅网上，而是存在存储器中，因而存储时间可以无限长。数字存储示波器主要利用Ａ／Ｄ转换技术和数字存储技术来工作，它能迅速捕捉瞬变信号并长期保存。该示波器首先对模拟信号进行高速采样以获得相应的数字数据并存储，存储器中储存的数据用来在示波器的屏幕上重建信号波形；然后利用数字信号处理技术对采样得到的数字信号进行相关处理与运算，从而获得所需要的各种信号参数；最后，该示波器根据得到的信号参数绘制信号波形，并对被测信号进行实时、瞬态分析，以方便用户了解信号质量，快速准确地进行故障诊断。数字存储示波器将输入模拟信号经过ＡＤ／转换，变成数字信号，储存在半导体存储器ＲＡＭ中，需要时将ＲＡＭ中存储的内容读出显示在ＬＣＤ，或通过ＤＡ／转换，将数字信号变换成模拟波形显示在示波管上。数字存储示波器框图如图ｌ所示。数字存储示波器可以采用实时采样，每隔一个采样周期采样一次，可以观察非周期信号川。数字示波器的采样方式包括实时采样和等效采样（非实时采样）。等效采样又可以分为随机采样和顺序采样，等效采样方式大多用于测量周期信号。数字示波器工作原理框架如图１。 图１数字存储示波器的基本原理方框图 ３数字示波器的主要特点 与传统的模拟示波器相比，数字存储示波器有其非常突出的特点，其具体表现如下：（１）信号采样速率大大提高数字存储示波器首先在采样速率上有较大地提高。可从最初采样速率等于两倍带宽提高至五倍甚至十倍。相应对正弦波取样引入的失真也从１０％降低至３％甚至１％。（２）显示更新速率更高数字存储示波器的显示更新速率最高可达每秒４０万个波形，因而在观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲方面更加方便。（３）波形的采样、存储与显示可以分离在存储阶段，数字示波器可对快速信号采用较高的速率进行采样与存储，而对慢速信号则采用较低速率进行采样与存储；在显示阶段，不同频率的信号读出速度可以采用一个固定的速率并可以无闪烁地观测极慢信号与单次信号，这是模拟示波器所无能为力的。（４）存储时间长由于数字存储示波器是把模拟信号用数字方式存储起来，因此，其存储时间理论上可以无限长。（５）显示方式灵活多样为适应对不同波形的观测，数字存储示波器有滚动显示、刷新显示、 收稿日期：２００８－０４－２２

示波器习题汇总

第三章电子示波器 一.选择题 1．如图1-13所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形，若示波器的水平（X轴）偏转因数为10μs/div，则两信号的频率和相位差分别是（）。 A、25kHz，0° B、25kHz，180° C、25MHz，0° D、25MHz，180° 2．某示波器扫描信号正程时间T s=120ms，逆程时间T b=40ms。则用它观测50Hz交流电波形时，显示的波形个数为（） A． 2 B．6 C． 8 D．12 3、被测信号、触发脉冲、扫描电压和示波器上显示的波形如题3图所示。示波器的触发极性、触发电平应该为（） A.正极性触发、零电平 B.负极性触发、正电平 C.负极性触发、负电平 D.正极性触发、正电平 题3图题4图 4、用示波器观测到的正弦电压波形如题4图所示，示波器探头衰减系数为10，扫描时间因数为1 μs/div，X 轴扩展倍率为5，Y轴偏转因数为0.2 V/div，则该电压的幅值与信号频率分别为（） A．0.8 V和1.25 MHz B．8 V和1.25 MHz C．8 V和0.25 MHz D．0.8 V和0.25 MHz 5．如图所示为示波器测量的某正弦信号的波形，若示波器的垂直（Y轴）偏转因数为10V/div，该信号的电压峰值是：（） A．46V B．32．5V C．23V D．16．25V 6．在电子示波器中，为了改变荧光屏亮点的辉度，主要改变：（）A．第一阳极电压 B．第二阳极电压 C．第三阳极电压 D．栅阴极之间的电压 7．测量时通用示波器的Y偏转因数的“微调”旋钮应置于“校准”位置。 A．周期和频率 B．相位差 C．电压 D．时间间隔 8．示波器上显示的两个正弦信号的波形如图所示，已知时基因数“t/div”开关置于10ms/div档，水平扩展倍率k=10，Y轴偏转因数“V/div”开关置于 10mV/div档，则信号的周期及两者的相位差分别是：（） A． 9ms，4° B．9ms，40° C．90ms，4° D．90ms，40° 9．测量脉冲电压（尖脉冲）的峰值应使用：（） A．交流毫伏B．直流电压表C．示波器D．交流电压表 10．某双踪示波器的显示方式有五种：①YA②YB③YA±YB④交替⑤断续。其中能显示双波形的是：A．①② B．③ C．②④ D．④⑤ 11、如果扫描正程时间是回程时间的4倍，要观察1000Hz的正弦电压的4个周期，连续扫描的频率是（） A、200 Hz B、250 Hz C、500 Hz D、400 Hz

简易数字示波器设计_本科论文

摘要 本科毕业设计论文 题目简易数字示波器设计 I

西安交通大学城市学院本科生毕业设计（论文） 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

摘要 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日 III

大学物理示波器试题

示波器＿01 出题：吴文军 示波器是常见的电学测量仪器之一，凡是能转化成（C ）信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观察。 A ，正弦； B ，余弦； C ，电压； D ，以上全部。 示波器＿02 出题：吴文军 示波器面板上的旋钮开关根据其功能的不同大体上可划分成三大区域，它们是垂直Y 向调整功能，水平X 向（扫描）调整功能，辅助功能（B ）。 A ，触发信号； B ，同步触发系统； C ，触发源； D ，触发扫描。 示波器＿03 出题：吴文军 示波器里的电子束是电子枪中的（C ）产生的。 A ，栅极； B ，灯丝； C ，阴极； D ，阳极。 示波器＿04 出题：吴文军 示波器中光点在屏幕上的偏转位移与偏转板电压成正比，其比例系数定义为示波管的电偏转（B ）。 A ，放大倍数； B ，灵敏度； C ，衰减倍数； D ，偏转因数。 示波器＿05 出题：吴文军 示波器中示波管的电偏转灵敏度的物理意义是（B ）。 A ， 产生单位偏转位移量所需要的偏转电压； B ， 单位偏转电压所产生的偏转位移量； C ， 产生一个大格偏转位移量所需要的偏转电压； D ， 产生一个小格偏转位移量所需要的偏转电压。 示波器＿06 出题：吴文军 示波器中使波形稳定的同步条件为nfx fy =，其中fy 为加在垂直偏转板上待测信号频率，fx 为加在水平偏转板上（B ）信号的频率，n 为正整数。 A ，正弦波； B ，锯齿波； C ，三角波； D ，方波。 示波器＿07 出题：吴文军 示波器中使波形稳定的同步条件为（B ），其中Tx 为加在水平偏转板上锯齿波信号的周期，Ty 为加在竖直偏转板上待测信号的周期，n 为正整数。 A ，nTy Tx >； B ，nTy Tx =； C ，nTy Tx <； D ，nTx Ty =。 示波器＿08 出题：吴文军 示波器中使波形稳定的同步条件为nTy Tx =，其中Tx 为加在水平偏转板上锯齿波信号的周期，Ty 为加在竖直偏转板上待测信号的周期，n 为正整数。若待测信号频率为2000Hz ，锯齿波信号频率为400Hz ，则我们能在屏幕上看到（C ）个周期的稳定波形。 A ，1； B ，4； C ，5； D ，2。 示波器＿09 出题：吴文军 示波器用“同步”或“触发扫描”的方法来稳定波形。其中“触发扫描”是使用 来控制 的产生。 答：（B ）。 A ，扫描电压，被测信号； B ，被测信号，扫描电压； C ，正弦信号，扫描电压； E ， 扫描电压，正弦信号。 示波器＿10 出题：吴文军

YB4325示波器手册簿

YB4325数字存储示波器使用手册 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 本产品采用的标准：EN61010.1(1993) 测量、控制和实验室电子仪器的安全要求标准 EN-IEC61326-1(1997) 测量和实验室电子仪器的EMC要求 本企业通过ISO9001国际质量体系认证， 本产品按ISO9001标准设计生产。 注意事项 请阅读下列注意事项，以避免人身伤害，延长仪器使用寿命。为了防止可能发生的危险，本产品只可在规定的范围内使用。只有专业技术人员才可进行维修。 防止火灾及人身伤害 *使用适当的电源线。只可使用本产品专用、并且核准该使用国的电源线。 *产品接地。本产品通过电源线接地导线接地，接地导线必须与大地相连。前面板上的接地点同仪器整机连接，用来防止触电和保护人体安全，在和任何接插头连接之前，应确认此接地点和大地连接。 *请勿在无仪器盖板时操作。如盖板或面板已卸下，请勿操作本产品。 *使用适当的保险丝。只可使用符合本产品规定类型和额定值的保险丝。 *在有可疑故障时。请勿操作。如怀疑本产品有损坏，请让专业人员进行检查。 *当用示波器测量电网电压时，一定要事先采用一些附加的措施，若直接将探极接入电网，示波器内的电路会被损坏。 延长仪器使用寿命 储存与使用 *不可在寒冷或炎热环境下使用，仪器工作温度是0℃～40℃。不可将仪器从寒冷的环境中突然搬到炎热的环境或相反进行，这将导致仪器内部和屏幕上形成水汽凝结。 *不可将仪器放在湿度大或灰尘多的地方，最佳使用相对湿度范围是35～90％。 *不可将仪器放置在剧烈震动或强磁场的地方。 操作 *不可堵塞或用金属、导线插入仪器通风孔。 *不可倒置、撞击或用探极、连接线拖拉仪器。 *不可将电烙铁放在仪器框架或表面上。 清理 *用软布沾中性洗涤剂擦拭锈迹或灰尘，不可用强挥发材料，如苯。 校准周期 *为了能够保证仪器测量精度，仪器每工作1000小时或6个月要求校准一次，若使用时间较短，则一年校准一次。 本产品上可能出现如下标记： 序号符号说明序号符号说明 1 直流电7 ○关（电源）

STM32的数字示波器设计

STM32的数字示波器设计 示波器的设计分为硬件设计和软件设计两部分。示波器的控制核心采用ARM9，由于STM32芯片里有自带的AD，采样速率最高为500KSPS,分辨率为10位，供电电压为3.3V，基本上能满足本设计要求，显示部分用3.2寸TFTLCD（分辨率：320*240）模块。软件部分采用C语言进行设计，设计环境为Keil。 硬件总体结构 该设计采用模块化的设计方法，根据系统功能把整个系统分成不同的具有特定功能的模块，硬件整体框图如下图所示。 该示波器由4部分电路构成，分别是： (1)输入程控放大衰减电路； (2)极性转换电路； (3)AD转换电路； (4)显示控制电路； (5)按键控制电路； 整体设计思路是：信号从探头输入，进入程控放大衰减电路进行放大衰减，程控放大器对电压大的信号进行衰减，对电压小信号进行放大以符合AD的测量范围，经过处理后信号进入极性转换电路进行

电平调整成0—3.3V电压，因为被测信号可能是交流信号，而AD只能测量正极性电信号，经调整后送入AD转换电器对信号进行采样，采样所得数据送入LCD显示，这样实现了波形的显示。按键控制可以通过不同的按键来控制波形的放大和缩小，同时也可以改变采样间隔，以测量更大频率范围的信号。 STM32处理器介绍 STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品。 本设计所用的STM32F103VCT6集成的片上功能如下： (1) 1.2v内核供电，1.8V/2.5V/3.3/V存储器供电，3.3V外部I/O供电 (2)外部存储控制器 (3)(3) LCD 控制器 (4) 4通道DNA并有外部请求引脚 (5) 3通道UART (6) 2通道SPI

数字示波器的简单使用

预备实验：数字示波器使用方法（简介） 内容提示：1、数字示波器功能简介 2、示波器面板照 3、示波器各按钮操作功能 4、示波显示状态的含义 5、常用功能按钮的操作 6、垂直控制按钮的操作 7、水平控制按钮的操作显示 8、触发电平控制按钮的操作 9、操作注意事项 10、显示、测量直流信号 11、显示、测量交流信号 一、数字示波器功能简介 数字示波器是一种小巧，轻型、便携式的可用来进行以接地电平为参考点测量的数字式实时示波器。它的屏幕既能显示被测信号的波形，还能显示被测信号的电压幅度、周期、频率等有关电参数。 ADS1000CA特点： ●全新的超薄外观设计、体积小巧、携带更方便 ●彩色TFT LCD 显示，波形显示更清晰、稳定 ●双通道，带宽: 25MHZ-100MHZ ●实时采样率：1GSa/s ●存储深度：2Mpts ●丰富的触发功能：边沿、脉冲、视频、斜率、交替、延迟 ●独特的数字滤波与波形录制功能 ●Pass/Fail 功能 ●32 种自动测量功能 ●2 组参考波形、20 组普通波形、20 组设置内部存储/调出；支持波形、设置、CSV 和位图文件U 盘外部存储及调出 ●手动、追踪、自动光标测量功能 ●通道波形与FFT 波形同时分屏显示功能 ●模拟通道的波形亮度及屏幕网格亮度可调 ●弹出式菜单显示模式，用户操作更灵活、自然 ●丰富的界面显示风格：经典、现代、传统、简洁 ●多种语言界面显示，中英文在线帮助系统 ●标准配置接口：USB Host：支持U 盘存储并能通过U 盘进行系统软件升级； USB Device：支持PictBridge 直接打印及与PC 连接远程控制；RS-232

虚拟数字示波器的设计和实现

一、绪论 1.1 虚拟示波器背景 示波器是电子测量行业最常用的测量仪器之一，主要用来测量并显示被测信号的参数和波形，在科学研究、科学实验以及现场监测等许多领域被广泛应用。随着科学研究的不断深入和各种高新技术的不断发展，传统示波器的诸如波形不稳定、测读不准确等许多缺陷逐渐显露出来，而且体积大，耗电多，越来越不能满足现代应用的需要。 “虚拟仪器”这一新概念测量仪器的诞生，使示波器突破了传统，在功能和作用等多方面发生了根本性变化。虚拟仪器将计算机和测量系统融合于一体，用计算机软件代替传统仪器的某些硬件的功能，用计算机的显示器代替传统仪器物理面板。 虚拟示波器是虚拟仪器的一种，它不仅可以实现传统示波器的功能，具有存储、再现、分析、处理波形等特点，而且体积小，耗电少。虚拟示波器使用功能强大的微型计算机来完成信号的处理和波形的显示，利用软件技术在屏幕上设计出方便、逼真的仪器面板，进行各种信号的处理、加工和分析，用各种不同的方式(如数据、图形、图表等)表示测量结果，完成各种规模的测量任务。鉴于虚拟示波器的种种优点及广泛用途，研究出性能优越、价格低廉的虚拟示波器是十分重要的。 1.2 性能指标 本示波器与常见的示波器比较，最大的特点是可以定量地给出信号的各种参量，比如最大、最小值和频率等，无需使用者再去数格子，然后还要计算。特别适合于学校教学实验的需求，在学校教学中可以直联投影机，使全体学生都可以远距离看到信号波形的演示。 本示波器采样USB接口，其频率比并口示波器略高，同样支持直流测量，可以定量测量信号，主要技术指标如下： 采样频率：共八挡可调：323.53kHz、100kHz、50kHz、20kHz、10kHz、5kHz、2kHz、1kHz。本机测量的信号频率应在70kHz以下。 最高输入电压：共两挡可选：±2.5V，±12.5V，如果接入10：1示波器探棒，最大输入电压可达±125V。 输入阻抗：1MΩ。 供电电压：无需外部供电，直接从PC机的USB口取电。 接口：USB接口。 二、硬件设计 具体电路原理图见附录一，从图中可以看出电路的输入信号调理部分和信号转换部分与常见的并口示波器相同，R10、R11、R12、R13、R14、C19、C20和C21构成输入交直流切换和衰减网络，提供交直流输入切换和1：1、1：5的输入信号切换功能；TL074中的一个运放U 1 A和其周边元件构成一个跟随放大器，提供了输入保护和阻抗转换功能；TL074中的另一个运放U1B

基于STM32的简易数字示波器

山东科技大学 课程设计报告 设计题目：基于STM32的简易数字示波器 专业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 小组成员：

基于STM32的数字示波器设计 -----------硬件方面设计 摘要 本设计是基于ARM(Advance RISC Machine)以ARM9[2]为控制核心数字示波器的设计。包括前级电路处理，AD转换，波形处理，LCD显示灯模块。前级电路处理包括程控放大衰减器，极性转换电路，过零比较器组成，AD的转换速率最高为500KSPS，采用实时采样方式，设计中采用模块设计方法。充分使用了Proteus Multisim仿真工具，大大提高了设计效率，可测量输入频率范围为1HZ—50KHZ 的波形，测量幅度范围为-3.3V—+3.3V,并实现波形的放大和缩小，实时显示输入信号波形，同时测量波形输入信号的频率。 总体来看，本文所设计的示波器，体积小，价格低廉，低功耗，方便携带，适用范围广泛，基本上满足了某些场合的需要，同时克服了传统示波器体积庞大的缺点，减小成本。 关键词：AD ，ARM，实时采样，数字示波器

目录 前言---------------------------------------------------------------------------------3第一章绪论--------------------------------------------------------------------4 1.1课题背景---------------------------------------------------------------------4 1.2课题研究目的及意义----------------------------------------------------4 1.3课题主要的研究内容----------------------------------------------------5 第二章系统的整体设计方案--------------------------------------------6 2.1硬件总体结构思路--------------------------------------------------------6 第三章硬件结构设计------------------------------------------------------------7 3.1程控放大模块设计-------------------------------------------------------7 3.1.1程控放大电路的作用-------------------------------------------7 3.1.2程控放大电路所用芯片---------------------------------------7 3.1.3AD603放大电路及原理----------------------------------------8 3.2极性转换电路设计------------------------------------------------------10 3.3 AD转换电路及LED显示电路等(由组内其他同学完成) 第四章软件设计(由组内其他同学完成) 第五章性能能测试与分析--------------------------------------------------15 第六章设计结论及感悟-----------------------------------------------17参考文献----------------------------------------------------------------------18

数字示波器使用方法

数字示波器因具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，其使用日益普及。由于数字示波器与模拟示波器之间存在较大的性能差异，如果使用不当，会产生较大的测量误差，从而影响测试任务。 区分模拟带宽和数字实时带宽 带宽是示波器最重要的指标之一。模拟示波器的带宽是一个固定的值，而数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关（数字实时带宽=最高数字化速率/K），一般并不作为一项指标直接给出。从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。例如说TEK公司的TES520B的带宽为500MHz，实际上是指其模拟带宽为500MHz，而最高数字实时带宽只能达到400MHz远低于模拟带宽。所以在测量单次信号时，一定要参考数字示波器的数字实时带宽，否则会给测量带来意想不到的误差。 有关采样速率 采样速率也称为数字化速率，是指单位时间内，对模拟输入信号的采样次数，常以MS/s表示。采样速率是数字示波器的一项重要指标。 1.如果采样速率不够，容易出现混迭现象 如果示波器的输人信号为一个100KHz的正弦信号，示波器显示的信号频率却是50KHz，这是怎么回事呢？这是因为示波器的采样速率太慢，产生了混迭现象。混迭就是屏幕上显示的波形频率低于信号的实际频率，或者即使示波器上的触发指示灯已经亮了，而显示的波形仍不稳定。混迭的产生如图1所示。那么，对于一个未知频率的波形，如何判断所显示的波形是否已经产生混迭呢？可以通过慢慢改变扫速t/div到较快的时基档，看波形的频率参数是否急剧改变，如果是，说明波形混迭已经发生；或者晃动的波形在某个较快的时基档稳定下来，也说明波形混迭已经发生。根据奈奎斯特定理，采样速率至少高于信号高频成分的2倍才不会发生混迭，如一个500MHz的信号，至少需要1GS/s的采样速率。有如下几种方法可以简单地防止混迭发生： ·调整扫速； ·采用自动设置（Autoset）； ·试着将收集方式切换到包络方式或峰值检测方式，因为包络方式是在多个收集记录中寻找极值，而峰值检测方式则是在单个收集记录中寻找最大最小值，这两种方法都能检测到较快的信号变化。 ·如果示波器有Insta Vu采集方式，可以选用，因为这种方式采集波形速度快，用这种方法显示的波形类似于用模拟示波器显示的波形。 2.采样速率与t/div的关系 每台数字示波器的最大采样速率是一个定值。但是，在任意一个扫描时间t/div，采样速率fs由下式给出： fs=N/(t/div) N为每格采样点

基于STM32的数字示波器设计

山东科技大学电子技术综合实践报告 设计题目：基于STM32的简易数字示波器 专业：电子信息科学与技术 班级学号：电科10-1 1001050903 学生姓名： 指导教师： 设计时间：2013.6.18 摘要

本设计是基于ARM(Advance RISC Machine)以STM32为控制核心简易示波器的设计。包括前级电路处理，AD转换，LCD显示灯模块。前级电路处理由程控放大衰减器，极性转换电路组成，AD的转换速率最高为500KSPS，采用实时采样方式，设计中采用模块设计方法。可测量输入频率范围为1HZ—50KHZ的波形，测量幅度范围为-3.3V—+3.3V，实时显示输入信号波形，同时测量波形输入信号的峰峰值。 总体来看，本文所设计的示波器，体积小，价格低廉，低功耗，方便携带，适用范围广泛，基本上满足了某些场合的需要，同时克服了传统示波器体积庞大的缺点，减小成本，完全可以把本设计当做手持数字示波器。 关键词：AD ，STM32，实时采样，数字示波器

前言 (1) 第1章绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2课题研究的目的和意义 (2) 1.3课题的主要研究工作 (3) 第2章系统整体设计方案 (3) 2.1硬件总体结构 (3) 2.2系统实现的原理介绍 (4) 2.2.1 STM32处理器介绍 (4) 2.2.2 LCD显示介绍 (5) 2.3软件整体设计 (6) 2.4数字手持示波器技术参数 (6) 第3章软件编程与调试 (7) 3.1软件设计总体框图 (7) 3.2键盘控制程序 (7) 3.3峰峰值测量程序设计 (8) 3.4LCD显示程序设计 (9) 第四章性能测试与分析 (11) 第五章总结 (13) 第六章参考文献 (14)

数字示波器使用方法总结

数字示波器使用小方法 前言 本文的结构逐条编排，目的是使内容成为开放性和可添加型的，欢迎有经验的同事增加新的内容。 对本文中用到按键符号作如下规定： TRIGGER MENU→Type(main)→Edge(pop-up)→Coupling(main)→DC(Side) 代表按面板上的TRIGGER MENU键，再按显示屏下方的T ype键，重复按这个钮直到Edge高亮显示，再按显示屏下方的Coupling，再按显示屏右侧的DC键。 注：main代表显示屏下方的键，Side代表显示屏右方的键,pop-up代表一直按此键，直到项目高亮显示。 目录 一．安全问题 (1) 二．使用探头 (2) 三．触发方式 (11) 四．测试方法 (15) 五．小常识、小经验 (23)

一．安全问题 结论一示波器电源线要用三相插头良好接地（即接实验室的地线）说明为了避免电冲击对示波器造成损伤，输出及输入端进行电气连接前要保证示波器良好接地。 结论二探头地线只能接电路板上的地线，不可以搭接在电路板的正、负电源端说明交流供电系统或经整流后直流供电的系统的地一般都是接大地的。探头的地也是经示波器安全地线接大地的。如果探头的地搭在电路板上不是地的点上，就会造成此点和电源地短路，轻者使电路板工作不正常，重者会烧坏电路板或探头，造成严重后果。 尤其注意不能把探头的地接到电路板上的正、负电源端。 结论三不允许在探头还连接着被测试电路时插拔探头。 说明避免对示波器和探头造成损伤，尤其是有源探头。厂家说明。 结论四信号的幅度不要超过探头和示波器的安全幅度，以免造成损坏说明信号幅度超过±40V时，用有源探头P6245和P6243测量会造成探头的损坏。不同探头的幅度量程是不同的，要留心探头及示波器上的说明文字。

示波器习题

第三章 电子示波器 一.选择题 1．如图1-13所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形，若示波器的水平（X 轴）偏转因数为10μs/div ，则两 信号的频率和相位差分别是（ ）。 A 、25kHz ，0° B 、25kHz ，180° C 、25MHz ，0° D 、25MHz ，180° 2．某示波器扫描信号正程时间T s =120ms ，逆程时间T b =40ms 。则用它观测50Hz 交流电波形时，显示的波形个数为（ ） A ． 2 B ．6 C ． 8 D ．12 3、被测信号、触发脉冲、扫描电压和示波器上显示的波形如题3图所示。示波器的触发极性、触发电平应该为（ ） A .正极性触发、零电平 B .负极性触发、正电平 C .负极性触发、负电平 D .正极性触发、正电平 题3图 题4图 4、用示波器观测到的正弦电压波形如题4图所示，示波器探头衰减系数为10，扫描时间因 数为1 μs/div，X 轴扩展倍率为5，Y 轴偏转因数为0.2 V/div ，则该电压的幅值与信号频率分别为（ ） A ．0.8 V 和1.25 MHz B ．8 V 和1.25 MHz C ．8 V 和0.25 MHz D ．0.8 V 和0.25 MHz 5．如图所示为示波器测量的某正弦信号的波形，若示波器的垂直（Y 轴）偏转因数为10V/div ， 该信号的电压峰值是：（ ） A ．46V B ．32．5V C ．23V D ．16．25V

6．在电子示波器中，为了改变荧光屏亮点的辉度，主要改变：（） A．第一阳极电压B．第二阳极电压 C．第三阳极电压D．栅阴极之间的电压 7．测量时通用示波器的Y偏转因数的“微调”旋钮应置于“校准”位置。 A．周期和频率B．相位差C．电压D．时间间隔 8．示波器上显示的两个正弦信号的波形如图所示，已知时基因数 “t/div”开关置于10ms/div档，水平扩展倍率k=10，Y轴偏转因 数“V/div”开关置于10mV/div档，则信号的周期及两者的相位差 分别是：（） A． 9ms，4° B．9ms，40° C．90ms，4° D．90ms，40° 9．测量脉冲电压（尖脉冲）的峰值应使用：（） A．交流毫伏B．直流电压表C．示波器D．交流电压表 10．某双踪示波器的显示方式有五种：①YA②YB③YA±YB④交替⑤断续。其中能显示双波形的是： A．①②B．③C．②④D．④⑤ 11、如果扫描正程时间是回程时间的4倍，要观察1000Hz的正弦电压的4个周期，连续扫 描的频率是（） A、200 Hz B、250 Hz C、500 Hz D、400 Hz 12、若示波器发生故障而无扫描信号输出时，在Y轴加入正弦波信号，示波器将显示：（） A、一条水平亮线 B、一条垂直亮线 C、光点 D、无任何显示 13、如图题-15所示为双踪示波器测量两个同频率正弦信号的波形，若示波器的水平（X轴） 偏转因数为10μs/div，则两信号的频率和相位差分别是（）。 A、25kHz，0° B、25MHz，0° C、25kHz，180° D、25MHz，180° 14、增辉电路的作用是（）。 A、正程逆程消隐 B、逆程增辉，正程消隐 C、正程逆程增辉 D、正程增辉，逆程消隐 15．调节示波器的“辉度”旋钮，是改变CRT的（）电压。 A．栅极和阴极B．第一阳极和第二阳极 C.灯丝D．高压阳极 16.用示波器观测一个上升时间为0.018μs的脉冲信号，示波器的通频带应满足：。 A．50 MHz B．60MHz C．30 MHz D．20 MHz

示波器说明书

DS-1000/2000 系列数字存储示波器使用说明书 二、面板和操作说明 DS-2000系列示波器前面板如图1-1所示，面板操作说明如图1-2所示，面板包括旋钮和功能按键。 旋钮控制类似模拟示波器，如移位（POSITION）、电平（LEVEL）、档级（VOLTS/DIV）。 功能按键主要是选择各种不同功能的菜单和运行的控制。

1、菜单操作键，在液晶屏幕右侧显示相应的菜单，用未标记的五个菜单操作键来进行选项，示波 器使用下列二种方法显示菜单选项，如图1-3所示。 a、循环列表，每次按下选项按钮时，示波器都会将参数设定为不同的值。 b、动作，按下运作选项按钮时立即发生的动作类型。

图1-4 显示界面 三、功能检查 1、接通仪器电源并打开，片刻后按任意键进入测试界面，如图1-4所示。 2、将示波器探头连接至通道（CH1）并将探极上的衰减开关设定为×10，并将探头连接器上的插 槽对准CH1的输入插座（BNC）的凸键上，插入并右转以锁定到位，如图1－5所示。 3、将探头端部和接地夹连接至探头补偿器的输出端，按 见示波显示（3V，1KHz）。如图1-6所示。

4、以同样的方法检查通道2（CH2）CH1，按CH2菜单键打开通道2，重复步骤2和步骤3。 四、探头补偿 1、按上述功能检查，连接示波器和探头，并按AUTO/SET 键，显示波形。 2、检查所显示波形形状。如图1-7所示。

3、如有必要，调探头上的可变电容，至屏幕上显示的波形补偿正确。 五、自动设置 本仪器具有自动设置功能，根据输入信号可自动调整，垂直、时基、触发方式来显示合适的波形，应用自动设置时要求被测信号的频率大于或等于50Hz，占空比大于1%。 1、将被测信号连接至通道输入端。 2、按下AUTO/SET键，波形将会自动显示，如需要，可手工调整，以达到你所需最佳波形。 六、垂直系统 如图1－8所示，为垂直控制区 图1—8

基于STM的数字示波器设计

基于S T M的数字示波器 设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

山东科技大学电子技术综合实践报告 设计题目：基于STM32的简易数字示波器 专业：电子信息科学与技术 班级学号：电科10-1 03 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 摘要

本设计是基于ARM(Advance RISC Machine)以STM32为控制核心简易示波器的设计。包括前级电路处理，AD转换，LCD显示灯模块。前级电路处理由程控放大衰减器，极性转换电路组成，AD的转换速率最高为500KSPS，采用实时采样方式，设计中采用模块设计方法。可测量输入频率范围为1HZ—50KHZ的波形，测量幅度范围为—+，实时显示输入信号波形，同时测量波形输入信号的峰峰值。 总体来看，本文所设计的示波器，体积小，价格低廉，低功耗，方便携带，适用范围广泛，基本上满足了某些场合的需要，同时克服了传统示波器体积庞大的缺点，减小成本，完全可以把本设计当做手持数字示波器。 关键词：AD ，STM32，实时采样，数字示波器

前言 0 第1章绪论 (1) 课题背景 (1) 课题研究的目的和意义 (1) 课题的主要研究工作 (2) 第2章系统整体设计方案 (2) 硬件总体结构 (2) 系统实现的原理介绍 (3) STM32处理器介绍 (3) LCD显示介绍 (4) 软件整体设计 (5) 数字手持示波器技术参数 (5) 第3章软件编程与调试 (6) 软件设计总体框图 (6) 键盘控制程序 (7) 峰峰值测量程序设计 (7) LCD显示程序设计 (8) 第四章性能测试与分析 (8) 第五章总结 (9) 第六章参考文献 (9)

示波器专项练习题及答案

示波器练习题 1.示波器是一种常用的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况。它的工作原理如图1所示，真空室中阴极K 逸出电子(初速度可忽略不计)，经过电压U l = 910V 的加速电场后，由小孔S 沿正对且相互靠近的水平金属极板A 、B 和竖直金属板C 、D 间的中心线依次通过两对平行金属板间。且已知A 、B 和C 、D 的长度均为l ＝,A 、B 和C 、D 两板间的距离均为d ＝，金属板的面积足够大。在A 、B 两板间加上如图11甲所示的正弦交变电u 2，当A 板电势高于B 板电势时，电压记为正值；在C 、D 两板间 加上如图11乙所示的交变电压u 3，当C 板电势高于D 板电 势时，电压记为正值。两对金属板间的电场可视为全部 集中在两板之间，且分布均匀。在C 、D 两极板右侧与极板右端相距s ＝处有一个与两对金属板中心线垂直的荧光屏，中心线正好经过屏的中点。若不计两对金属板之间的距离，且荧光屏足够大，并已知电子的质m ＝×10-30kg ，所带电荷量e ＝，不计电子之间的相互作用力。 ( 1 ) 要使所有的电子都能打在荧光屏上，两对偏转金属板间所加电压的最大值U 20、U 30 应满足什么条件 (2) 若U 20满足(1)中的条件，要使荧光屏上能显示出u 2 的若干个完整周期内的波形，C 、 D 两板间所加交变电压u 3 的周期应满足什么条件 (3) 若荧光屏上显示出一个u 2 完整的波形，计算这个波形的峰值高度和最大长度，并 在图2丙中画出这个波形。 2.用示波器观察频率为900Hz 的正弦电压信号。把电压信号接入示波器y 输入， ①当屏幕出现如图所示的波形时，应调节 钮，如果正弦波的正负半周均超 出了屏幕的范围，应调节 钮或 钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。 ②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，则将 钮置于___ 位置，然后调节 钮。 图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 111111 图1 图2

通用示波器使用说明书新

通用示波器使用说明书 在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍。通过示波器可以直观地观察被测电路的波形，包括形状、幅度、频率（周期）、相位，还可以对两个波形进行比较，从而迅速、准确地找到故障原因。正确、熟练地使用示波器，是初学维修人员的一项基本功。 虽然示波器的牌号、型号、品种繁多，但其基本组成和功能却大同小异，本文介绍通用示波器的使用方法。 一、面板介绍 1.亮度和聚焦旋钮 亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度（有些示波器称为"辉度"），使用时应使亮度适当，若过亮，容易损坏示波管。聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦（粗细）程度，使用时以图形清晰为佳。 2.信号输入通道 常用示波器多为双踪示波器，有两个输入通道，分别为通道1（CH1）和通道2（CH2），可分别接上示波器探头，再将示波器外壳接地，探针插至待测部位进行测量。 3.通道选择键（垂直方式选择） 常用示波器有五个通道选择键： （1）CH1：通道1单独显示； （2）CH2：通道2单独显示； （3）ALT：两通道交替显示； （4）CHOP：两通道断续显示，用于扫描速度较慢时双踪显示； （5）ADD：两通道的信号叠加。维修中以选择通道1或通道2为多。 4.垂直灵敏度调节旋钮 调节垂直偏转灵敏度，应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置，将该旋钮指示的数值（如0.5V/div，表示垂直方向每格幅度为0.5V）乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数，即得出该被测信号的幅度。 5.垂直移动调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。 6.水平扫描调节旋钮 调节水平速度，应根据输入信号的频率调节旋钮的位置，将该旋钮指示数值（如0.5ms/div，表示水平方向每格时间为0.5ms），乘以被测信号一个周期占有格数，即得出该信号的周期，也可以换算成频率。 7.水平位置调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。 8.触发方式选择 示波器通常有四种触发方式： （1）常态（NORM）：无信号时，屏幕上无显示；有信号时，与电平控制配合显示稳定波形； （2）自动（AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时与电平控制配合显示稳定的波形； （3）电视场（TV）：用于显示电视场信号； （4）峰值自动（P-PAUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，无需调节电