示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。以下是关于示波器的详细介绍：

工作原理

• 模拟示波器：采用模拟电路，电子枪向屏幕发射电子，发射的电子经聚焦形成电子束，并打到屏幕上，屏幕的内表面涂有荧光物质，电子束打中的点就会发出光来，直接测量信号电压，通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。

• 数字示波器：通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息，捕获波形的一系列样值并进行存储，随后重构波形。数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO）、数字荧光示波器（DPO）和采样示波器等。

基本构成

• 显示电路：包括示波管及其控制电路两个部分。示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏 3 个部分组成，电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流；偏转系统由两对相互垂直的平行金属板组成，分别控制电子束在水平方向和垂直方向的运动；荧光屏位于示波管的终端，作用是将偏转后的电子束显示出来。

• Y 轴放大电路：由于示波管的偏转灵敏度甚低，一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大，再加到示波管的垂直偏转板上，以得到垂直方向的适当大小的图形。

• X 轴放大电路：示波管水平方向的偏转灵敏度也很低，接入示波管水平偏转板的电压也要先经过水平放大电路的放大以后，再加到示波管的水平偏转板上，以得到水平方向适当大小的图形。

• 扫描同步电路：扫描电路产生一个锯齿波电压，使示波管阴极发出的电子束在荧光屏上形成周期性的、与时间成正比的水平位移，即形成时间基线。为了使荧光屏上显示的图形保持稳定，要求锯齿波电压信号的频率和被测信号的频率保持同步。

• 电源供给电路：供给垂直与水平放大电路、扫描与同步电路以及示波管与控制电路所需的负高压、灯丝电压等。

主要分类

• 按信号分类：可分为模拟示波器和数字示波器。

• 按结构和性能分类：有普通示波器、多用示波器、多线示波器、多踪示波器、取样示波器、记忆示波器、数字示波器等。

功能作用

• 测量电压：可以直观地测量直流与交流信号的电压幅度，通过观察扫描线在 Y 轴方向的偏转格数，乘以电压选择旋钮所指示的电压值，即可得到信号的电压。

• 测量频率和周期：示波器能够显示信号的完整波形，通过观察波形在 X 轴方向所占的格数，乘以扫描速度旋钮所指示的时间，可得到信号的周期，进而计算出频率。

• 显示波形：无论是正弦波、方波还是其他复杂波形，示波器都能准确呈现，帮助用户分析信号的特征和变化规律。

• 双通道信号测量：通常配备两个通道，可以同时测量两个信号，并在屏幕上同时显示两个信号的波形，便于比较和分析两个信号之间的相位差和波形差异。

应用领域

• 电子工程：用于电路设计、调试和故障排查，帮助工程师观察信号的波形、幅度、频率等参数，确保电路的正常工作。

• 通信领域：用于分析和测试通信信号，如调制解调信号、射频信号等，保障通信系统的稳定性和可靠性。

• 计算机科学：在计算机硬件开发和测试中，可用于观察总线信号、时钟信号等，帮助解决硬件故障和优化系统性能。

• 科学研究：在物理、化学、生物学等科学研究中，可用于测量和分析各种物理现象产生的电信号，如生物电信号、光电信号等。