电子测量第五章时域测量

来源：网络收集时间：2026-08-25

导读：第5章时域测量第一节示波器分类第二节模拟示波器第三节示波器的应用与选择第四节交替和断续显示 HOME 电子示波器是应用最广泛的电子测量仪器，其用途是时域测量。不但可以测量电量，还可以测量非电量。所谓波形，在电子技术领域中主要是指各种以电参

第5章时域测量第一节示波器分类第二节模拟示波器第三节示波器的应用与选择第四节交替和断续显示

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电子示波器是应用最广泛的电子测量仪器，其用途是时域测量。不但可以测量电量，还可以测量非电量。所谓波形，在电子技术领域中主要是指各种以电参数作为时间函数的图形。波形测试是电子测量中十分重要的内容，属于对电信号的时域测量，即把被测信号的幅度同所对应的时间关系显示出来。各种类型的电子示波器，对于电信号波形的测量是极其有效的。若借助于各种转换器，则可以显示于诸如温度、压力、加速度及生物信号等的变化过程。示波器是一种电子图示测量仪器，它可以用来观察和测量随时间变化的电信号图形，可以定性地观察电路的动态过程，如观察电压、电流的变化过程，还可以定量测量各种电参数，例如测量脉冲幅值、上升时间、重复周期或峰值电压等。

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由于示波器能够直接对被测电信号的波形进行显示、测量，并能对测量结果进行运算、分析和处理，功能全面，加之具有灵敏度高、输入阻抗高和过载能力强等一系列特点，因此在生产、维修、教学、科学研究等领域中得到了极其广泛的应用。

模拟示波器

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数字示波器

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示波器的主要特点：1.由于电子束的惯性小，因而速度快，工作频率范围宽，适应于测试快速脉冲信号。 2.灵敏度高。因为配有高增益放大器，所以能够观测微弱信号的变化。由于不用表针指示方式，因而过载能力强。 3.输入阻抗高，对被测电路影响很小。 4.随着微处理器(MPU)、单片机(MCU)和计算机技术在示波器领域里得到了越来越广泛的应用，使示波器的测量功能更强大，测量电参量的数量(包括通过传感器将非电量转换成的电参量)更多。

5.1 示波器分类示波器是时域分析的最典型仪器，也是当前电子测量领域中，品种最多、数量最大、最常用的一种仪器，使用示波器可直观地看到电信号随时间变化的图形。HOME

使用示波器可直观地看到电信号随时间变化的图形。更广泛的，只要能把两个有关系的变量转化为电参数，分别加至示波器的X、Y 通道,就可以在荧光屏上显示这两个变量之间的关系。

一.模拟示波器模拟示波器(通用示波器)是最早发展起来的示波器，这类示波器的应用最为广泛，凡涉及电子技术的地方均离不开它。

1、中、低档示波器指频带宽度为100MHz以下，y轴最高灵敏度为2~10mV/p的示波器。

它主要用于现场维修、生产线调试及实验室一般性测量等方面。该类示波器正向集成化(目前集成度达80%以

上)、多功能(多通道显示、交替触发、延迟触发、双滞后扫描等),高准确度(测量误差由5%提高到0.5%)、低成本及小型化等方向发展。HOME

2、高档示波器随着科学技术的发展，对测试的频带宽度提出了愈来愈高的要求。一般频带宽度为100MHz以上的示波器，称为高档示波器。它主要用于国防、科研等领域。由于频带的增宽，需要解决示波管、集成电路、工艺结构等一系列技术难题，所以它代表着一个国家发展的水平。目前，多数国家示波器的频带宽度可以做到300MHz左右，少数国家在示波管的结构上取得了新的突破，采用了以砷化镓和磷化钾为材料的、特征频率fT达到10GHz的线性集成电路，使频带宽度扩展到 1GHz。

二.取样示波器模拟示波器带宽的提高，受到各种因素的限制。为观察和测试高频或超高频信号(一般为1GHz以上的信号),采用了新的取样技术。HOME

二.取样示波器模拟示波器带宽的提高，受到各种因素的限制。为观察和测试高频或超高频信号(一般为1GHz以上的信号),采用了新的取样技术。将高频的重复性的周期信号进行非实时取样，变换成低频的重复性的周期信号，再运用模拟示波器的原理进行显示和观测。

三.高灵敏度示波器它是一种灵敏度较高(一般为μV量级),频带宽度较窄(一般为1MHz)的示波器。

它能将外界较强的干扰信号抑制掉，显示出有用的低频微弱信号，主要用于医学和生理研究领域。

四.记忆示波器记忆示波器是一种借助记忆示波管及相应的电路将被测信号波形记忆下来(在关机后，可记录相当长一段时间)的示波器。HOME

四.记忆示波器记忆示波器是一种借助记忆示波管及相应的电路将被测信号波形记忆下来(在关机后，可记录相当长一段时间)的示波器。

主要用于观测瞬变的单次信号，对波形的分析研究带来很大方便。

五.数字存储示波器数字存储示波器是随着数字电路的发展而发展起来的一种具有存储功能的新型示波器。它与记忆示波管一样，都具有记忆功能，但其工作原理却截然不同。它采用的是数字电路，输入信号经过A/D转换，将模拟波形变换成数字信息，并存入存储器中。待需读数时，再通过D/A转换，将数字信息转换成模拟波形显示在示波管上。因此，与记忆示波器相比，它具有存储时间长，能捕捉触发前的信号，可通过接口与计算机相连接等特点，是与计算机连成系统、分析复杂的单次瞬变信号的有效仪器。HOME

六.数字荧光示波器数字荧光示波器为示波器系列增加了一种新的类型。1、能实时显示、存储和分析复杂信号的三维信号信息：幅度、时间

和整个时间的幅度分布。

2、能够捕捉到当今复杂的动态信号中的全部细节和异常情况。3、能够显示复杂波形中的微细差别，以及出现的频繁程度。例如：观察电视信号，既有行扫描、帧扫描、视频信号和伴音信号，还要记录电视信号中的异常现象等。

4、能够提供多种测试模块，可以从前面板右上角插入六种模块。例如： ①触发模块可做逻辑状态、逻辑图形触发，以及脉冲参数(上升沿、下降沿、宽度、周期等)测量；②电视模块专用于多种制式的(NTSC,PAL和SECAM)波形记录； ③快速傅里叶变换(FFT)模块可快速显示信号的频率成分和频谱分布，既可分析脉冲响应，亦可分析谐波分布，并且识别和定位噪声和干扰来源； ④还有高级分析模块和极限测试模块。

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七.逻辑分析仪(逻辑示波器)

逻辑分析仪是随着数字技术及计算机技术的发展而产生的一种崭新的测量仪器。主要用来检查、调试、维修数字计算机的软件和硬件。

逻辑分析仪在数字领域内的重要地位与示波器在模拟领域里的重要地位相当。示波器与逻辑分析仪的基本区别是：示波器所显示与测量的是信号的参量值，而逻辑分析仪显示的则为电路信号的状态，特别是电路之间的状态和时序关系。

近年来，逻辑分析仪与计算机融为一体更显示出其优越性。

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逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器，最主要作用在于时序判定。由于逻辑分析仪不像示波器那样有许多电压等级，通常只显示两个电压(逻辑1和0),因此设定了参考电压后，逻辑分析仪将被测信号通过比较器进行判定，高于参考电压者为High,低于参考电压者为Low,在

High与 Low之间形成数字波形。例如：一个待测信号使用200MHz采样率的逻辑分析仪，当参考电压设定为1.5V时，在测量时逻辑分析仪就会平均每5ns采取一个点，超过

1.5V者为High(逻辑1),低于1.5V者为Low(逻辑0),而后的逻辑1和0可连接成一个简单波形，工程师便可在此连续波形中找出异常错误(bug) 之处。HOME

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