示波器是在时域里分析信号电压随时间变化波形的仪器, 它以图形方式将变化的电压显示为一个或多个信号随时间变化的二维图。主要目的是在屏幕上显示重复的或单一的波形，然后可以分析显示的波形的幅度、频率、上升时间、时间间隔、失真等属性。示波器由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。示波器除观测电流的波形外，还可以测定频率、电压强度等。
示波器广泛应用于电子电路测试与调试，计算机及通信高速信号测试，航空航天、雷达测量、医疗设备等领域。
示波器是用于观察电信号电压随时间变化关系的仪器，是时域测量仪器。
频谱仪和示波器有什么区别？
示波器的主要作用包括：
• 示波器是用于观察电信号电压随时间变化关系的仪器，用于分析信号的时域特性。
•直观的测试信号的周期、相位、边沿时间以及多个信号对比，可以直观的观测信号随时间变化的幅度变化规律等
示波器可以测量什么？
基本波形参数测量与电路异常诊断
高速信号完整性分析（眼图、抖动分析）
标准总线一致性分析（USB、PCle、DDR、HDMI等）
串行信号解码（I2C 、 SPI 、 CAN等）
宽带信号的调制分析（UWB 、雷达等）
问题：如果按照‘域’来分，测试产品可分为哪几个域？示波器是哪几个域？
测试产品可分为时域、频域、调制域、逻辑域、协议域、仿真域。示波器主要见长于时域，但在超过 1 GHz分析带宽的场合，又称霸调制域，如今的示波器在频域分析方面已与几年前有大不同，比如可以同时进行多个FFT分析，对一个信号不同时间段进行频域分析，支持频域模板测试；混合信号示波器则进入了逻辑域，一般支持定时分析。推薦閲讀：示波器如何帮助您更快地调试汽车串行总线？
示波器的应用
示波器的三大应用场景如下：
示波器应用一：通用信号的调试，波形观察与基本波形参数测量，电路诊断与异常情况捕获。用示波器检测电路，实际上是和用万用表检测电路类似，了解电路的大致电压情况，就能很快根据电压情况找到问题的所在。知道被测点波形啥样，进行对照。
示波器应用二：信号的高级分析，串行信号的解码可以把纵向上承载的内容解码出来。眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形，它包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从而估计系统优劣程度。
眼图是一个信号视图，其中的波形是通过数据速率触发的。实时眼通过采集数执行时钟恢复并将连续的单位间隔叠加（折叠）到一个图中来完成此操作。这是一个以色级形式表示的统计信息视图。眼图如下：
示波器眼图
示波器应用三：超宽带信号的调制域分析，可以把频谱仪当下变频器，UWB带宽500MHz以上甚至到几个G，用示波器显示。UWB通信系统中，不需要「正弦载波」作为载体，而是直接发射电磁脉冲，通过调节脉冲的幅度(PAM，脉冲振幅调制）和脉冲的位置(PPM，脉冲位置调制）等方式来传递信息。
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示波器的发展历史
第一台模拟示波器诞生于1939年，具有5MHz的带宽
第一台数字示波器诞生于1980年代，由HP(Keysight)发明
第一台混合信号示波器(MSO)诞生于1990年代初，由HP(Keysight)发明
示波器的分类
模拟示波器
模拟示波器直接测量信号电压，核心部件是阴极射线示波管，电子枪发射出电子束，经过Y偏转板和X偏转板后电子束射向荧光屏。
模拟示波器始于40年代，是雷达技术的延伸，纯“模拟”技术实现。
模拟示波器采用阴极射线管的CRT显示屏。和早期CRT电视类似。模拟示波器内部产生周期性的锯齿波信号控制荧光屏电子枪的水平翻转，被测的电压信号经过放大后控制荧光屏电子枪的垂直翻转。这样扫描起来我们就可以看到被测信号电压随时间的变化轨迹。
模拟示波器的优点和缺点
快速的波形捕获速度 灰度显示 价格便宜
模拟示波器的缺点：
不能存储波形 很难捕获瞬态现象 带宽窄，只能到几百MHz 通道数一般最多只有2个通道 参数测量很麻烦 不能作复杂的应用
数字示波器
数字示波器始于80年代初期。采用现代的A/D技术和计算机技术实现的示波器，是示波器工业的一次革命，是当今示波器的主流。
数字示波器的工作原理
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。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。
数字示波器是由模拟电路与数字电路所组成的一个复杂链路
前端带宽、采样速率、存储深度等等的不足都可能造成信号的失真
数字示波器的结构
数字示波器结构图
这是一张数字示波器的内部结构图，整个硬件架构分为四部分：
此结构为普通低端示波器结构，而目前高端示波器大多加入ASIC芯片，是德科技示波器使用FPGA等。
带宽可以达数10 GHz。 示波器的带宽是其最重要的性能指标之一，通常表示为-3dB截止点。
可以捕获瞬态波形
可以存储波形
易于使用
功能更多、应用范围更广泛
混合示波器
混合示波器是除了具有常规的4个模拟通道外，同时配有数字通道来进行一些串行的解码分析功能等。混合信号示波器可在示波器和逻辑计时通道中进行全带宽触发。
应用指南 - 示波器如何帮助您更快地调试汽车串行总线？
"是德科技通过提供具有专门设计调试和解码能力的混合信号示波器的独特方案，解决了调试串行总线接口方面的问题，使您能够轻松地调试总线协议和器件间的相互关系，帮助您缩短调试时间、降低调试成本，使设计更快地投入生产。”
是德科技 www.keysight.com.cn
