示波器测量时间 - 学号PB07013077 姓名 朱业俊.pdfVIP

试验名称 :用示波器测量时间 试验目的 : 本实验的目的是了解示波器的基本原理和结构，学习使用示波器观察波 形和测量信号周期及其时间参数。 实验原理 1．示波器的基本结构 示波器的结构如图 3.2.2-1 所示，由示波管（又称阴极射线管）、放大系统、衰减系 统、扫描和同步系统及电源等部分组成。 示波管是示波器的基本构件，它由电子枪、偏转板和荧光屏三部分组成.电子枪是示波管的 核心部分，它由阴极、栅极和阳极构成。 （1） 阴极——阴极的射线源： （2） 栅极——辉度控制：由第一栅极 G （又称控制级）和第二栅极G （又称前加速级） 1 2 构成， （3） 第一阳极——聚焦： （4） 第二阳极——电子的加速： （5） 偏转板：由两对相互垂直的金属板构成，在两对金属板上分别加以直流电压，以控 制电子束的位置，适当调节这个电压值可以把光点或波形移到荧光屏的中间部位。 （6） 荧光屏：荧光屏（P）上面涂有硅酸锌、钨酸镉、钨酸钙等磷光物质，能在高能电子 的轰击下发光。余辉使我们能在屏上观察到光点的连续轨迹。 自阴极发射的电子束，经过第一栅极（G ）、第二栅极（G ）、第一阳极（A ）、第二 1 2 1 阳极 （A ）的加速和聚焦后，形成一个细电子束。垂直偏转板 （常称y 轴）及水平偏转板 （常 2 称 x 轴）所形成的二维电场，使电子束发生位移，位移的大小，与 y 偏转板及 x 偏转板上 所加的电压有关： V V yS V  y xS V  x y y D x x D y x ( 1) 式（1）中的 S 和 D 为 y 轴偏转板的偏转灵敏度和偏转因数，S 和 D 为 x 轴偏转板的 y y x x 偏转灵敏度和偏转因数。它们均与偏转板的参数有关，是示波器的主要技术指标之一。 2．示波器显示波形的原理 由式（1），y 轴或 x 轴的位移与所加电压有关。如图 3.2.2-3，在 x 轴偏转板上加一 个随时间 t 按一定比例增加的电压 V ，光点从 A 点向 B 点移动。V 周期性变化 （此种变化称 x x 为锯齿波），并且由于发光物质的特殊性使光迹有一定保留时间（由荧光屏的发光物质而 定），于是就得到一条“扫描线”，称为时间基线。 如果在x轴上加有锯齿形扫描电压的同时，在y轴上加一正弦变化的电压,则电子束受 到水平电场和垂直电场的共同作用而呈现二维图形。很显然，为了得到清晰稳定的波形， 上述扫描电压的周期T （或频率f ）与被测信号的周期T （或f ）必须满足 x x y y T T  x y n ，f nfx x ，n=1,2,… （2） 以保证T 轴的起点始终与y轴周期信号固定一点相对应 （称“同步”），波形才稳定。 x 否则，波形就不稳定而无法观测。 由于扫描电压发生器的扫描频率f 不会很稳定。因此，要保证式（2）始终成立，示波 x 器需设置扫描电压同步电路，即触发电路. 用x轴时基测时间参数 在实验中或工程技术上都经常用示波器来测量信号的时间参数，如信号的周期或频率， 信号波形的宽度、上升时间或下降时间，信号的占空比（宽度/周期）等。 x 轴扫描信号的周期，实际上是以时基单位（时间/cm 或