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示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象，分析解释实验中的问题，测量实验结果必不可少的重要仪器。示波器主要由示波管、电源系统、同步系统、 X 轴偏转系统、 Y 轴偏转系统、延迟扫描系统及标准信号源组成，如图 1-2所示。
示波器主要的功能是观察和测量电信号的波形，不但能观察到电信号的动态过程，而且还能定量地测量电信号的各种参数，如交流电的周期、幅度、频率、相位等。在测试脉冲信号时，响应非常迅速，而且波形清晰可辨。另外，还可以将非电信号转换成电信号，用来测量温度、湿度、压力等。因此它的用途非常广泛。
图1-2 示波器
示波器的种类很多，按特点和用途可以分为以下几类。
①通用示波器：采用单束示波管，应用示波器基本原理，进行定性、定量的测量与分析。
②多束示波器：采用多束示波管或单束示波管加电子切换开关进行测量，能同时观测两个以上的信号。前者称为多线示波器，后者称为多踪示波器。
③取样示波器：采用取样技术，将高频信号转换为低频信号进行测量，可扩展Y通道带宽，达 100 MHz以上。
④记忆示波器：采用记忆示波管，具有存储信号的能力。
⑤特性示波器：能满足特殊要求或特殊装置的示波器，如矢量示波器、高压示波器、螺旋扫描示波器、示波表等。
⑥数字存储示波器：将被测信号经A/D进行数字化转换，然后写入存储器中，需读出时，再经D/A转换还原为原来的波形，在示波管上显示出来。
⑦逻辑示波器（逻辑分析仪）：主要用于信号逻辑时间关系的分析，与通用示波器相比具有通道数多、存储容量大、可多通道逻辑信号组合触发、数据处理及多种显示方式等特点。
荧光屏是示波管的显示部分。屏的水平方向和垂直方向上各有多条刻度线，指示出信号波形的电压和时间之间的关系，水平方向指示时间，垂直方向指示电压。水平方向分为 10 格，垂直方向分为 8 格，每格又分为 5 份。垂直方向标有 0%、10%、90%、100%等标志，水平方向标有 10%、90%标志，供测直流电平、交流信号幅度、延迟时间等参数时使用。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数（V/DIV、TIME/DIV）能得出电压值与时间值。
此按钮是示波器主电源开关，当按钮按下时，电源指示灯亮，表示电源接通。
旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号可将亮度调小些，观察高频信号可将亮度调大些，一般不应调太亮以保护荧光屏。
它用于调节电子束截面大小，将扫描聚焦成最清晰状态。
此旋钮用于调节荧光屏后面的照明灯亮度，室内光线正常时，照明灯可暗一些；室内光线不足时，可适当调亮照明灯。
在单位输入信号作用下，光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度，这一定义对X轴和Y轴都适用。灵敏度的倒数称为偏转因数。垂直灵敏度的单位为cm/V、cm/mV或者DIV/mV、DIV/V；垂直偏转因数的单位是V/cm、mV/cm或者V/DIV、mV/DIV。习惯上，为了方便测量电压读数，有时也把垂直偏转因数作为灵敏度。
示波器中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关，一般按 1、2、5 方式将5 mV/DIV ～ 5 V/DIV分为 10 挡。波段开关指示的值代表荧光屏上垂直方向一格的电压值。例如，波段开关置于 1V/DIV挡时，如果屏幕上信号光点移动一格则代表输入信号电压变动 1 V。
每个波段开关上都有一个微调小旋钮，用于微调每挡垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底，处于“校准”位置，此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮，能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因数微调后，会造成与波段开关的指示值不一致，这点应引起注意。
它的使用方法与垂直偏转因数旋钮类似。时基选择也通过一个波段开关实现，按 1、2、5 的方式把时基分为若干挡。波段开关的指示值代表光点在水平方向移动一格的时间值。例如在 1 μs/DIV挡，光点在屏上移动一格代表时间值 1 μs。
时基旋钮上有一个微调小旋钮，用于时基校准和微调。沿顺时针方向旋转到底处于校准位置时，屏幕上显示的时基值与波段开关所指示的标称值一致；逆时针旋转旋钮，则对时基微调。旋钮拔出后处于扫描扩展状态。通常为×10 扩展，即水平灵敏度扩大 10 倍，时基缩小到 1/10。例如 2 μs/DIV挡，扫描扩展状态下荧光屏上水平一格代表时间值为 2 μs×（1/10）=0.2 μs。
TDS实验台上有 10 MHz、1 MHz、500 kHz、100 kHz的时钟信号，由石英晶体振荡器和分频器产生，准确度很高，可用来校准示波器的时基。
示波器的标准信号源（CAL），专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。
此旋钮用于调节信号波形在荧光屏上的位置。旋转水平位移旋钮（标有水平双向箭头）左右移动信号波形，旋转垂直位移旋钮（标有垂直双向箭头）上下移动波形。
输入通道至少有 3 种选择方式：通道 1（CH1）、通道 2（CH2）、双通道（DUAL）。选择通道 1 时，示波器仅显示通道 1 的信号；选择通道 2 时，示波器同样只显示通道 2的信号；选择双通道时，示波器同时显示通道 1 和通道 2 的信号。
测试信号时，首先要将示波器的地与被测电路的地连接在一起，根据输入通道的选择，将示波器探头插到相应通道插座上；然后再将示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起，示波器探头接触被测点。示波器探头上有一个双位开关。将开关拨到“×1”位置上，被测信号无衰减送到示波器，从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值；将开关拨到“×10”位置时，被测信号衰减为 1/10，然后送往示波器，从荧光屏上读出的电压值乘以 10 才是信号的实际电压值。
输入耦合方式有 3 种选择：交流（AC）、地（GND）、直流（DC）。
当选择“地”时，扫描显示出“示波器地”在荧光屏上的位置；直流耦合用于测定信号直流绝对值和观测极低频信号；交流耦合用于观测交流和含有直流成分的交流信号。在数字电路实验中，一般选择“直流”方式，以便观测信号的绝对电压值。
要使屏幕上显示稳定的波形，则需要将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。触发源选择确定触发信号由何处供给。通常有 3 种触发源：内触发（INT）、电源触发（LINE）、外触发（EXT）。
①内触发：使用被测信号作为触发信号，是经常使用的一种触发方式。由于触发信号本身是被测信号的一部分，因此在屏幕上可以显示出非常稳定的波形。双踪示波器中通道 1 或通道 2 都可以选作触发信号。
②电源触发：使用交流电源频率信号作为触发信号。这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。特别在测量音频电路时更有效。
③外触发：使用外加信号作为触发信号，外加信号从外触发输入端输入。外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系。由于被测信号没有用作触发信号，因此何时开始扫描与被测信号无关。
示波器触发信号的选择会在很大程度上影响示波器波形的显示。例如，在数字电路的测量中，对一个简单的周期信号而言，选择内触发可能好一些，而对于一个具有复杂周期的信号，且存在一个与它有周期关系的信号时，选用外触发可能更好。
触发信号到触发电路的耦合方式有很多，目的是使触发信号稳定、可靠。触发耦合方式主要有AC耦合、直流耦合、低频抑制（LFR）触发、高频抑制（HFR）触发和电视同步（TV）触发。
① AC耦合：又称电容耦合，它只允许用触发信号的交流分量触发，触发信号的直流分量被隔断。通常在不考虑直流分量时使用这种耦合方式，以形成稳定触发。但是如果触发信号的频率小于 10 Hz，会造成触发困难。
②直流耦合（DC）：为不断触发信号的直流分量。当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时，使用直流耦合较好。
③低频抑制（LFR）：触发时，触发信号经过高通滤波加到触发电路，触发信号的低频成分被抑制。
④高频抑制（HFR）：触发时，触发信号经过低通滤波加到触发电路，触发信号的高频成分被抑制。
⑤电视同步（TV）：触发用于电视维修。
触发电平调节又称同步调节，它使得扫描与被测信号同步。电平调节旋钮用于调节触发信号的触发电平。一旦触发信号超过设定的触发电平时，扫描即被触发。顺时针旋转旋钮，触发电平上升；逆时针旋转旋钮，触发电平下降。当触发电平旋钮调到电平锁定位置时，触发电平自动保持在触发信号的幅度之内，不需要触发电平调节就能产生一个稳定的触发。当信号波形复杂，用触发电平旋钮不能稳定触发时，用释抑（Hold）旋钮调节波形的释抑时间（扫描暂停时间），能使扫描与波形稳定同步。
触发极性开关用来选择触发信号的极性。拨在“+”位置时，在信号增加的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。触发极性和触发电平共同决定触发信号的触发点。
扫描方式有自动（Auto）、常态（Norm）和单次（Single）3 种。
①自动：当无触发信号输入，或者触发信号频率低于 50 Hz时，扫描为自激方式。
②常态：当无触发信号输入时，扫描处于准备状态，没有扫描线。触发信号到来后，触发扫描。
③单次：单次按钮类似复位开关。单次扫描方式下按单次按钮时，扫描电路复位，此时准备（Ready）灯亮。触发信号到来后产生一次扫描，单次扫描结束后，准备灯灭。单次扫描用于观测非周期信号或者单次瞬变信号，往往需要对波形拍照。
①将输入耦合开关置于“AC”位置（扩展控制开关未拉出），将交流信号从Y轴输入，这样就能测量信号波形的峰 - 峰间或某两点间的电压幅值。
②从屏幕上读出波形的峰 - 峰间所占的格数，将它乘以伏/度选择开关的挡位，即可计算出被测信号的交流电压值。若将扩展控制开关拉出，则再除以 5。
①首先将输入耦合开关置于“AC”位置。
②观察屏幕上信号波形一个周期内在水平方向上所占的格数，则信号的周期为扫描时间选择开关的挡位与格数的乘积，信号的频率为周期的倒数。当扩展旋钮被拉出时，上述计算的周期应除以 10。
①测试前，应先估算被测信号的幅度大小，若不明确，应将示波器的伏/度选择开关置于最大挡，避免因电流过大而损坏示波器。
②在测量小信号波形时，由于被测信号较弱，示波器上显示的波形就不容易同步。这时，可采取以下两种方法加以解决：第一，仔细调节示波器上的触发电平控制旋钮，使被测信号稳定和同步。必要时，可结合调整扫描微调旋钮，但应注意，调节该旋钮，会使屏幕上显示的频率读数发生变化（逆时针旋转扫描因数扩大 2.5 倍以上），给计算频率造成一定困难。一般情况下，应将此旋钮顺时针旋转到底，使之位于校正位置（CAL）。第二，使用与被测信号同频率（或整数倍）的另一强信号作为示波器的触发信号，该信号可以直接从示波器的第二通道输入。
③示波器工作时，周围不要放一些大功率的变压器，否则，测出的波形会有重影或噪波干扰。
④示波器可作为高内阻的电流电压表使用，手机电路中有一些高内阻电路，若使用普通万用表测电压，由于万用表内阻较低，测量结果会不准确，而且还可能会影响被测电路的正常工作。而示波器的输入阻抗比万用表的输入阻抗高得多，使用示波器直接输入方式，先将示波器输入接地，确定好示波器的零基线，就能方便地测量被测信号的直流电压。