示波器原理_说明示波器的工作原理
了解示波器的工作原理,尤其是其触发机制,对于我们充分掌握示波器的使用至关重要。当示波器捕捉到一个正弦波时,即使波形看起来似乎是静止的,它实际上还是在细微地变化着。当我们暂停示波器并放大观察时,就可以发现这种细微的变化在静止状态下几乎无法被察觉。
示波器的时基设定为4ms每格,意味着屏幕上横坐标的每一格都代表着4ms的时间流逝。若横坐标总共有14格,那么整个屏幕将展示56ms的波形变化。
在正常运作下,示波器每秒展示的是多个56ms波形的连续显示。尽管我们看到的是连续的画面,但由于每次显示的波形都非常相似,我们感知到的波形却似乎是一成不变的。如果每次显示的波形都有所不同,且屏幕上已显示的波形没有消失的机制,那么我们所看到的波形叠加效果将截然不同。当每次显示的波形都极其接近时,即使波形持续叠加,我们观察到的依然是稳定的正弦波。
这种使波形看起来稳定的功能,正是示波器的触发机制在起作用。它的核心目的就是为了稳定波形,让它们变得更容易被观察和理解。一个不断跳动的波形会带来极大的观察困难,而稳定的波形则能够为我们的分析提供可靠的依据。这就是示波器触发的作用。
要了解示波器如何实现这种稳定的触发机制,我们需要深入探讨其工作原理。对于周期性变化的正弦波来说,寻找其重复的规律至关重要。正弦波的每个周期都包含一个上升沿和一个下降沿。如果我们能令示波器从上升沿的某个固定点开始捕捉波形,那么我们就能实现波形的重复捕捉吗?答案并非如此简单。因为波形的上升过程是一个连续的变化,我们需要找到一个固定的起始点来确保波形的重复性。在这个连续的上升过程中,存在无数个可能的起始点。我们需要找到一个特定的点——当波形上升到某个固定的电平值时开始捕捉,这样每次捕捉到的点都是相同的,从而确保了波形的重复性。
在实际操作中,工程师们通常会采用边沿触发的方式寻找波形的重复点。通过调整上升边沿或下降边沿的设置,我们可以定义示波器从哪个点开始捕捉波形。通过调整触发电平,我们可以确定起始点的电压值。例如,我们可以设置示波器在上升沿且触发电平为2V时开始捕捉波形,这样每次捕捉的起始点都是信号上升到2V的那个点。如果我们选择下降沿且触发电平为3V,那么每次捕捉的起始点就是信号下降到3V的那个点。这样就能够保证示波器每次显示的波形都是非常接近的,从而使得波形看起来是稳定的。