第四章电子示波器(上) .pptxVIP

第四章 示波器及示波测量 目录 4.1 概述 4.2 示波管 4.3 电子示波器的组成结构 4.4 双踪和双线示波器 4.5 高速和取样示波器 4.6 记忆示波器和存储示波器第四章 示波器及示波测量 本章重点： 示波器结构、原理电压测量时间测量频率测量相位测量示波器第四章 示波器及示波测量4-1 概述 电子示波器（简称示波器） 是一种用荧光屏显示电量随时间变化过程的电子测量仪器。 能把电信号转换成人眼能够看到的波形，显示在示波屏幕上。 能够对电信号进行定性和定量观测。 非电物理量亦可经转换成为电量使用示波器进行观测。第四章 示波器及示波测量电子示波器的基本特点: ① 能显示信号波形，可测量瞬时值，具有直观性。 ② 输入阻抗高，对被测信号影响小。 ③ 测量灵敏度高，并有较强的过载能力. 目前示波器的最高灵敏度可达到 10μV/div(伏/格)。 ④ 工作频带宽，速度快，便于观察高速变化的波形的细节。 目前示波器的工作频带最宽可达1000MHz，预计不久将研制出带 宽2GHz以上的示波器。 ⑤ 可描绘出任意两个电压或电流量的函数关系，可作为比较信号 用的高速X—Y记录仪。 由于示波器的上述特点，电子示波器除直接用于电子测量外，也可配以其他设备组成综合测量仪器。第四章 示波器及示波测量电子示波器主要用途： （1）观测电信号波形。 （2）测量电压、电流的幅度、频率、时间、相位等电量参数。 （3）显示电子网络的频率特性。 （4）显示电子器件的伏安特性。 第四章 示波器及示波测量电子示波器发展趋势：由电子管发展到晶体管、集成电路示波器；由模拟电路发展到数字电路；由通用宽带示波器发展到高速取样示波器、记忆示波器、逻辑示波器等。还可与微型计算机联结组成智能测量系统。 第四章 示波器及示波测量4-2 示波管 示波器的核心部件：示波管 也叫阴极射线管它在很大程度上决定了整机的性能。 示波管由电子枪、电子偏转系统和荧光屏三部分组成。 其用途是将电信号转变成光信号并在荧光屏上显示。 电子枪作用是发射电子并形成很细的高速电子束。 偏转系统 作用是决定电子束怎样偏转。 荧光屏 作用是显示偏转电信号的波形。 这三部分组成了一个电子显示器件——示波管。 第四章 示波器及示波测量电子枪 组成：灯丝（h）、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)、第一阳极(A1)和第二阳 极(A2)组成。 灯丝h 用于对阴极K 加热，加热后的阴极发射电子。 栅极 G1电位比阴极K 低，对电子形成排斥力，使电子朝轴向运动，形成交差点F1 ，并且只有初速较高的电子能够穿过栅极奔向荧光屏，初速较低的电子则返回阴极，被阴极吸收。 图4.2－1 示波管及电子束控制电路第四章 示波器及示波测量辉度控制系统： 如果栅极 G1 电位足够低，就可使发射出的电子全部返回阴极，因此调节栅极 G1的电位可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。控制辉度的方法: (1): 辉度调节旋纽控制电位器RW1 进行分压的调节，即调节栅极G1的电位。 (2): 以外加电信号控制栅极阴极间电压，使亮点辉度随电信号强弱而变化，这 种工作方式称为“辉度调节”。 这个外加电信号的控制形成了除X方向和Y方向之外的三维图形显示，称为Z轴控制。 图4.2－1 示波管及电子束控制电路第四章 示波器及示波测量聚焦控制系统： G2、A1、A2构成一个对电子束的控制系统， 这三个极板上都加有较高的正电位，并且G2 与A2 相连。 穿过栅极交叉点F1的电子束，由于电子间的相互排斥作用又散开。 进入G2、A1、A2构成的静电场后：一方面受到阳极正电压的作用加速向荧光屏运动，另一方面由于A1与G2、A1与A2形成的电子透镜的作用向轴线聚拢，形成很细的电子束。 如果电压调节得适当，电子束恰好聚焦在荧光屏S 的中心点F2 处。第四章 示波器及示波测量偏转系统 如果仅在 Y1 、Y2 偏转板间加电压，则电子束将根据所形成的电场的强弱与极性在垂直方向上运动。 在 X1、X2 间加电压，电子束将根据电场的强弱与极性在水平方向上运动. 电子束最终的运动情况取决于水平和垂直方向电压的合成作用. 当X、Y 偏转板加不同电压时，荧光屏上亮点可以移动到屏面上的任一位置。 第四章 示波器及示波测量电信号波形的显示：水平偏转板：加线性锯齿波扫描电压Ux 垂直偏转板：加信号电压Uy形成一条“信号电压－时间”曲线，即信号波形。水平偏转板X 板上所加锯齿形电压称为“时基信号”或“扫描信号”。（b） 的波形 （c） 的波形 第四章