示波器是一種用于測量和顯示電壓波形的電子測試儀器，廣泛應用于電子工程、科研、教育和工業領域。示波器通過將電信號轉換為圖形顯示，使得用戶能夠直觀地觀察和分析信號的特性。以下是對示波器主要功能和作用的詳細描述：
1.示波器概述
1.1波形顯示
示波器最基本的功能是波形顯示，它能夠將電子信號轉換為可見的圖像，使用戶能夠直觀地觀察到電壓信號隨時間的變化。屏幕通常是一個矩形的光柵，通過在上面繪制圖形和標記，可以清楚地觀察信號的振幅、頻率、周期、相位等特性。
1.2信號測量
示波器可以對不同類型的信號進行測量，包括直流、交流、脈沖、數字信號等。通過示波器提供的測量功能，可以準確地測量信號的振幅、頻率、周期、占空比、上升時間、下降時間等參數，幫助工程師對信號進行分析和處理。
1.3波形捕獲與存儲
示波器可以捕獲并存儲信號波形，便于后續的分析和比較。通過示波器的觸發功能，可以設置觸發條件，當信號滿足設定條件時，示波器會自動捕獲并存儲波形。這一功能對于頻域分析和時域分析非常有用，可以幫助工程師快速定位和解決問題。
1.4觸發功能
示波器的觸發功能可以使得示波器在特定的條件下開始捕捉信號波形，例如，當信號超過或低于設定的閾值、在設定的時間范圍內等。觸發功能可以使得示波器僅顯示和記錄感興趣的信號部分，避免雜散信號的干擾。
1.5自動測量和參數計算
示波器可以自動測量一些常用的信號參數，如峰峰值、均值、有效值、周期等，并在屏幕上顯示出來，方便用戶直接獲取信號的參數信息。
1.6數據通信
現代的示波器通常具備數據通信功能，可以通過USB、Ethernet、WiFi等接口與計算機或其他設備進行連接，方便數據傳輸、遠程控制和遠程監測。
1.7高級功能
一些高級示波器還具備FFT（快速傅里葉變換）功能，可以將時域信號轉換為頻域信號，從而分析信號的頻譜特性。此外，示波器可以對信號進行數學運算，如求導和積分，用于分析信號的斜率和面積。這些高級功能極大地擴展了示波器的應用范圍和分析能力。
2.示波器的工作原理
2.1模擬示波器原理
模擬示波器通過電子槍發射電子束，電子束經過垂直和水平偏轉系統，按照被測信號的電壓和時間變化在屏幕上形成波形。電子束打在涂有熒光物質的屏面上產生光點，從而顯示信號波形。模擬示波器的帶寬通常受到示波管和電路的限制。
2.2數字示波器原理
數字示波器采用模數轉換器（ADC）將模擬信號轉換為數字信號，然后通過數字信號處理技術進行波形的重建和顯示。數字示波器可以提供更高的帶寬和更復雜的信號分析功能，如FFT分析、統計分析等。
2.3信號采集機制
示波器的信號采集包括實時采樣和等效時間采樣兩種方式。實時采樣適用于重復性信號，通過連續采集信號樣點來重建波形。等效時間采樣適用于非重復性或單次信號，通過重復采集信號的不同部分并組合來重建波形。
2.4觸發系統
觸發系統是示波器的核心組成部分，它決定了示波器采集信號的起始點。觸發條件可以基于信號的電平、邊沿、持續時間等參數設置，確保波形的穩定顯示和重復性分析。
2.5顯示和處理系統
示波器的顯示系統負責將采集到的信號數據轉換為圖形顯示在屏幕上。處理系統則包括信號的放大、濾波、FFT變換等操作，以提供更深入的信號分析。
2.6存儲和回放機制
現代示波器具備存儲和回放功能，可以保存波形數據供后續分析。存儲介質可以是內部存儲器或外部設備，如硬盤、USB驅動器等?；胤殴δ茉试S用戶在需要時重新加載和分析已存儲的波形數據。
