第四章 电子示波器课件.pptVIP

第4章 电子示波器 它具有下述特点 ①能显示波形，能测信号瞬时值，具有良好的直观性。 ②灵敏度高(10μv/div)(微伏/格)，显示速度快，工作频带宽，可方便观察瞬变信号细节。 ③输入阻抗高，对被测电路影响小。 ④可显示任意两个电压或电流量的函数关系，可作比较信号用。 示波器按其性能、结构分为： （1）通用示波器 通用示波器采用单束示波管，它分为单踪、双踪、多踪示波器。单踪示波器在荧光屏上只能显示一个信号的波形，双踪示波器在荧光屏上可显示两个信号的波形，多踪示波器在荧光屏上可同时显示两个以上信号的波形。 （2）多束示波器 多束示波器又称为多线示波器，它采用多束示波管，荧光屏上显示的每个波形都由单独的电子束扫描产生，能同时观测、比较两个以上的波形。 （3）取样示波器 取样示波器将高频、超高频信号经取样变换为较低频率信号后再显示，适用于测量高频、超高频信号。 （4）存储示波器 存储示波器具有存储被测信号的功能，适用于异地观测、异地分析测量。 （5）专用示波器 专用示波器能够满足特殊的用途，如监测调试电视系统的电视示波器，用于调试彩色电视中有关色度信号幅度和相位的矢量示波器和用于观测调试计算机和数字系统的逻辑示波器等。 4.2 示波管 示波器将电信号波形转换成人眼能直接观察的图像，是通过其核心部件示波管来实现的。 示波管是电子示波器的显示器件，也是示波器的心脏。近来，许多新型的光显示器件有了很大的发展，例如：电发光阵、砷化镓二极管固态光发射阵、液晶离子器件等。 目前，电子射线管（CRT）仍然是示波器的重要显示器件。 示波管原理 一、电子枪 电子枪由灯丝（Ｆ）、阴极（Ｋ）、控制栅极（Ｇ）、第一阳极（Ａ１）、第二阳极（Ａ２）和后加速极（Ａ３）组成。其作用是发射电子并形成很细的高速电子束，撞击荧光屏而发光。 灯丝用于加热阴极，阴极提供热电子发射所产生的电子。 控制栅极则用来控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变荧光屏亮点的辉度。 调节电位器RP1改变栅、阴极之间的电位差，即可达到此目的，故RP1在面板上的旋钮标以“辉度”。 第一阳极和第二阳极对电子束有加速作用，同时和控制栅极构成一个对电子束的控制系统，起聚焦作用。 调节RP2可以改变第一阳极的电位，调节RP3可以改变第二阳极的电位，适当调节RP2( “聚焦”)和RP3( “辅助聚焦”) ，可使电子束恰好在荧光屏上会聚成细小的点，保证显示波形的清晰度。 调节“辉度”时会使聚焦受到影响，示波管的“辉度”与“聚焦” 两者经常要配合调节。 后加速极A3位于荧光屏与偏转板之间，其作用是对电子束作进一步加速，增加光迹辉度。 二、偏转系统 示波管中，在第二阳极的后面，由两对相互垂直的偏转板组成偏转系统，Y轴偏转板在前（靠近第二阳极），X轴偏转板在后。两对偏转板各自形成静电场，分别控制电子束在垂直方向和水平方向的偏转。 为了显示出被测信号的波形，扫描电压和被测信号电压分别加在示波管X、Y偏转板上。扫描电压是与时间成正比的锯齿波，因此，电子束在水平方向上的偏转距离与时间成正比，这是示波器测量时间、周期等参数的原理依据。改变扫描电压的大小，可以调整显示波形的宽度。锯齿波和被测信号都变换成极性相反的对称信号后加到偏转板上，如图4.1所示。被测信号变换后加在Y偏转板上，使电子束产生与信号电压成正比的偏移，这是示波器测量电压等参数的原理依据。改变Y偏转板上的信号电压大小，可以调整显示波形的幅度。 偏转系统 当在Y1、Y2偏转板上再叠加上对称的正、负直流电压时，显示波形会整体向上移位，反之，向下移位，调节该直流电压的旋钮称为“垂直移位(VERTICAL)”旋钮。当在X1、X2偏转板上再叠加上对称的正、负直流电压时，显示波形会整体向左移位，反之，向右移位，调节该直流电压的旋钮称为“水平移位（HORIZONTAL）”旋钮。P107(a)图 补充：波形显示原理 如果只在示波管的水平偏转板上加如图4-3所示的锯齿波形的扫描电压（以下称扫描电压），则会使得电子束沿水平方向偏转，荧光屏上就出现水平扫描线；如果只在垂直偏转板上加此扫描电压时，则会使得电子束沿竖直方向偏转，则荧光屏上就出现竖直扫描线；如果在水平偏转板加上扫描电压，同时又在垂直偏转板加被测量信号电压时，电子束就同时受到水平和垂直方向上的电场力的作用，则电子束就向二