单片机学习--示波器的使用

一、示波器表笔上有个x10和x1，这个两个有什么关系？怎么使用？什么情况用

这是使用示波器时一个非常核心且重要的概念。简单来说，x10档（10倍衰减档）是专业使用的默认选择，而x1档（1倍衰减档）则主要用于一些特殊情况。

下面我们来详细解释它们的关系、使用方法和适用场景。

这三个特性是理解两个档位区别的关键：

特性	x1 档	x10 档	说明
衰减比	1:1 (不衰减)	10:1 (衰减10倍)	x10档下，信号进入示波器前先被衰减为原来的1/10。
带宽	低 (通常 < 20MHz)	高 (可达探头标称带宽，如500MHz)	x10档能更准确地测量高频信号，x1档会严重失真。
输入阻抗	低 (通常 1MΩ // 约100pF)	高 (10MΩ // 约10-15pF)	x10档对被测电路的负载效应小得多，影响更小。

名词解释：

最重要的一步：在探头选择x10档后，必须在示波器通道菜单中将衰减比也设置为x10！

如果设置不匹配会怎样？
- 探头在x10，示波器设为x1 ：你测到的电压值会比实际值小10倍。例如，一个5V的信号，示波器只显示0.5V。
- 探头在x1，示波器设为x10 ：你测到的电压值会比实际值大10倍。例如，一个5V的信号，示波器会显示50V。

补偿校准：

新探头或长时间未使用的x10档探头，在使用前需要用示波器前面板的方波校准信号进行补偿。通过调整探头上的补偿电容，使显示的方波成为完美的方形（既不出现过冲，也不出现圆角）。这是保证高频测量准确的关键步骤。

测量高频信号 (> 10MHz)
- x1档带宽很低，高频信号会严重失真，幅度衰减。x10档可以保证信号的保真度。
测量高阻抗电路
- 例如单片机IO口、模拟传感器输出、射频电路等。x10档的高输入阻抗（10MΩ）和低输入电容（~10pF）对电路的影响极小，能让你看到更真实的波形。
测量幅值较大的信号
- 示波器的垂直量程是有限的（如每格5V）。使用x10档后，示波器的量程 effectively 扩大了10倍（变成每格50V），可以测量更高的电压。
需要提高测量精度和减少干扰时
- x10档探头通常屏蔽更好，受环境噪声干扰更小。

测量低频、低幅值的信号
- 例如测量音频范围内的微小电压（几个mV）。x1档没有衰减，示波器本身的放大能力可以更好地显示这些小信号，信噪比更高。
测量电源纹波和噪声
- 这是一种特殊情况。虽然电源是低频，但噪声频率很高。通常推荐方法是使用x1档但加上一个"接地弹簧"（去掉探针帽和接地夹，直接用一小段金属线绕在探头尖端作为地线），以最大限度地减少接地电感，准确捕捉高频噪声。不过现在更专业的做法是用x10档配合接地弹簧。
对电路负载效应不敏感的简单调试
- 例如调试 Arduino 的数字引脚控制LED，电路阻抗很低，频率也不高，用x1档更方便直观。但这不是一个好习惯。

你可以这样理解：

x1 档 像一把 "大钳子" ：
- 用力猛（对电路影响大），容易夹坏东西（使高频电路失真），但夹大力度的东西（测大电压）时自身不容易坏。
x10 档 像一把 "精细的镊子" ：
- 力道轻（对电路影响小），可以处理精细的工件（测量高频、高阻抗信号），但用力过大时自己容易损坏（测高压需注意）。

黄金法则：
除非你有非常明确的理由使用x1档，否则应始终默认使用x10档进行测量。 这是保证测量准确性和保护电路的最安全、最专业的选择。