电子示波器的原理和应用评价与分析

示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

示波器的原理及应用--分类

数字和模拟的最主要的区别在于，数字存储式的示波器可以用于记录复杂的信号波并用于后期分析，即它可以象录音机一样把信号全录下来，然后将波形重放到屏幕上，比如分析一个总线上的数据信号是否正确就可以用它，而模拟示波器由于信号发出时也无法看清其变化，特别1和0不规则交替的数字信号，根本就无法分析，只能看到规则的波形。

(1):数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止，随后，数字示波器重构波形。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。

(2)：模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器的确从前台退到后台。

示波器的原理及应用--发展历史

廿世纪四十年代是电子示波器兴起的时代，雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具，泰克成功开发带宽10MHz的同步示波器，这是近代示波器的基础。五十年代半导体和电子计算机的问世，促进电子示波器的带宽达到100MHz。六十年代美国、日本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献，出现带宽6GHz的取样示波器、带宽4GHz的行波示波管、1GHz的存储示波管便携式、插件式示波器成为系列产品。

示波器的原理及应用--应用领域

示波器，主要有以下几个方面：

1：教学运用，像普源这样的企业有专门的教学型号

2：维修机器，顾名思义，示波器就是把波形显示出来，观察波形的数据，找故障。

3：机器生产，任何一款有关电子产品的生产，都需要运用到示波器。

4：其他就很杂了，科研也好，军事也好，只要和电子有关的事情，都需要运用到示波器这一类型，形象点说，示波器就象一个魔镜一样，把我们肉眼看不到的电子信号形象的表达出来。

5:使用问题，现在数字示波器非常方便，只需按一个键就可以测出一些信号，非常适合初学者。

1 开关电源的干扰源分析开关电源产生电磁干扰最根本的原因，就是其在工作过程中产生的高di/dt和高dv/dt，它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。工频整流滤波使用的大电容充电放电、开关管高频工作时的电压切换、输出整流二极管二极管二极管又叫半导体二极管、晶体二极管，是最常用的基本电子元件之一。二极管只往一个方向传送电流，由p型半导体和n型半导体形成的p-n结构成，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 的反向恢复电流都是这类干扰源。开关电源中的电压电流波形大多为接近矩形的周期波，比如开关管的驱动波形、MOSFET漏源波形等。对于矩形波，周期的倒数决定了波形的基波频率；两倍脉冲边缘上升时间或下降时间的倒数决定了这些边缘引起的频率分量的频率值，典型的值在MHz范围，而它的谐波频率就更高了。这些高频信号都对开关电源基本信号，尤其是控制电路的信号造成干扰。开关电源的电磁噪声从噪声源来说可以分为两大类。一类是外部噪声，例如，通过电网传输过来的共模和差模噪声、外部电磁辐射对开关电源控制电路的干扰等。另一类是开关电源自身产生的电磁噪声，如开关管和整流管的电流尖峰产生的谐波及电磁辐射干扰。如图1所示，电网中含有的共模和差模噪声对开关电源产生干扰，开关电源在受到电磁干扰的同时也对电网其他设备以及负载产生电磁干扰（如图中的返回噪声、输出噪声和辐射干扰）。进行开关电源EMI/EMC设计时一方面要防止开关电源对电网和附近的电子设备产生干扰，另一方面要加强开关电源本身对电磁骚扰环境的适应能力。下面具体分析开关电源噪声产生的原因和途径。

用示波器检测半导体压敏电阻式进气歧管压力传感器信号即可。

进气压力传感器即进气歧管压力传感器。应用于D型电子控制燃油喷射系统（L型的使用空气流量计检测进气量）。进气压力传感器一般安装在节气门后方，通过检测节气门后方的压力变化来计算进气量。它的作用是检测进气歧管内的压力变化，并将发动机进气歧管的进气压力转换为电信号。与空气流量计一样，是发动机控制单元ECU计算基本喷油量、确定最佳点火时间的重要参数。

常见的进气压力传感器有模拟的，数字的，和TMAP的。模拟和数字的都是三条线，一条电源线，一条接地线，一条信号线。而TMAP的相比较于这两者，多了一根温度传感器的信号线。TMAP型的进气歧管压力传感器集成了温度传感器，发动机电脑对比进气温度传感器和增压温度传感器，如果温差大于8摄氏度，则会接通冷却液循环泵。

我们用示波器来测一下马自达2007款 2.3L排量汽车的模拟型的进气压力传感器信号。

将示波器的通道一连接一根BNC转香蕉头线，黑色香蕉头接一个鳄鱼夹连接蓄电池负极接地，红色香蕉头接一根刺针，连接传感器的信号输出端。

示波器通道衰减比设置为1X，垂直档位设置为500ms/div，时基设置为500ms左右即可。为避免波形毛刺干扰，可以给示波器开启低通30K，然后迅速踩下油门，从怠速到节气门全开，观察波形。

模拟型的压力传感器信号电压会随发动机真空度的改变而改变。当怠速时，节气门接近真空，说明此时节气门几乎关闭。当进气量增大时，真空度变小，压力变大，波形向上。其原理是，进气歧管内绝对压力越高，硅膜片的变形就越大，其变形量和压力成正比。当传感器结构和输入电压一定时，作用在圆形硅片上的压力越高，输出电压就越高。通常进气压力传感器的输出电压在怠速时是1.25V，当节气门全开时略低于5V，全减速时接近0V。

数字式的进气压力传感器，比如福特发动机控制系统上有，当发动机真空度改变时，它的信号频率会随之变化（往往就是方波信号），但不管发动机真空度如何改变，电压信号会一直保持不变。

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