示波器初学者指南

2022年5月9日

关键的外卖

示波器测量随时间变化的波形(周期波形、瞬态波形)的参数。
设置示波器比万用表稍微复杂一些，但可以更好地分析信号特征。
PSpice集成为电路模拟的交叉探测设计提供了一个简单的途径。

对于初学使用示波器的人来说，这幅图像乍一看可能令人生畏

每个电子专业的学生或爱好者最终都需要将他们的理论课带入实用领域。从历史上看，这意味着将简单的电路转换为带有通孔组件、电源和万用表的面包板。对于直流测量(甚至一些交流测量通过RMS)，万用表是足够的。然而，对于周期波源或包含瞬态分量的波源，必须使用示波器来观察信号在电路中传播时的真实特征。初学者学习示波器涉及到学习机器的操作，它的用于电路分析，以及一些读者可以跟着读的简单例子。

初学者示波器用户指南

如果你是一个示波器的初学者，当你遇到交流电信号时，你很可能会第一次接触到这个仪器。一般来说，示波器的功能类似于万用表，通过探测电路的两个或多个点来读取电压。由于周期信号和其他依赖时间的信号具有随时间波动的速度读数，万用表不太可能提供洞察电路的实际功能。通过探测感兴趣的点和参考电压(通常是地)，信号的可视化可以中继到物理示波器的监视器或在应用程序中以数字形式表示。这比单个电压读数有用得多——在水平轴上的适当时间划分和在垂直轴上的电压划分(如果需要的话，还有触发事件)将显示波形的增长、衰减或周期性。从这里，可以对波形进行大量的分析，如上升/下降时间、频率和振幅。示波器是一个很好的工具，不仅可以在仿真工具中建模电路行为，还可以诊断和隔离物理电路中的错误。

使用示波器设置和采样

一般来说，纯数字示波器功能或应用程序的设置、校准和测试时间要比物理单元短得多。作为模拟，许多用于帮助分析为什么示波器读数可能看起来明显不同于预期的指导方针并不适用于模拟软件。下面的步骤是针对物理接口的，但“底层”功能的讨论对运行模拟仍然有用:

检查/匹配探头和瞄准镜上的衰减-标准探测器将具有10倍或1倍的衰减因子，这是原始电压信号振幅降低的因子。除非感兴趣的信号电压极低，否则10倍衰减将是首选。
估计轴的大小间隔如果在被探测的节点上有一个期望值，设置垂直电压间隔，使信号大约占屏幕的1 / 2 - 1 / 3。就像万用表一样，信号只能读取小于最大值的值——不要忘记衰减因子。假设一个信号出现在屏幕上，调整水平时间间隔以捕获函数的一个或两个周期。在这一点上，波形可以水平和垂直移动。移动波形可能会使读取或计算稍微容易一些，但任何移动都应该被标记。
设置触发器-触发器可以用来告诉示波器何时开始扫描。通过选择一个理想情况下每个周期只出现一次的最大值或最小值，瞄准镜应该在这段时间内捕获波形的完美快照，并避免图像抖动。

此时，波形应该是可见的，可以进行分析了。读数，如频率，增益，振幅，和更多可用的，可以自动显示，之间循环，或切换开关。

通过练习和适当的设置，产生波形将像探测一样简单

示波器练习与PSpice

值得注意的是，示波器在PSpice文档中被称为波分析器，因此在本节的剩余部分中将被这样提及。PSpice波浪分析仪的特点是分屏显示，顶部是数字信号，底部是模拟信号(当两者都存在时)。PSpice最好的特性之一是能够在原理图级别进行交叉探测在OrCAD Capture的PSpice菜单集成。从PSpice菜单中选择一个标记，并将其放在感兴趣的节点上，将在所选标记类别的PSpice中生成波形信号，如电压，电流，相位和增益．电路模拟的探测窗口结果也可以使用显示控制特性保存。

安装目录中包含一个用于模拟实践的示例电路。在OrCAD Capture菜单中，单击“打开>项目”并找到“示例”。安装路径下的OPJ。电路已经设置好运行并在探测窗口中生成波形;波分析仪的参数可以通过改变变量和标志或在OrCAD Capture中的原理图级别放置标记进行调整，如前所述。