第4章 电子示波器课件

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1、第4章电子示波器电子示波器简称示波器。它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。它能把人的肉眼无法直接观察的电信号，转换成人眼能够看到的波形，具体显示在示波屏幕上，以便对电信号进行定性观察和定量测量。§4.1概述其它非电物理量亦可经转换成为电量使用示波器进行观测，因此示波器是一种广泛应用的电子测量仪器，它普遍地应用于国防、科研、学校以及工、农、商业等各个领域。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。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(微伏／格).③工作频带宽，

2、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率最宽可达1000MHz，预计不久将研制出带宽2GHz以上的示波器。④在示波器的荧光屏上可描绘出任意两个电压或电流量的函数关系，故可作为比较信号用的高速X—Y记录仪。电子示波器的基本特点是：§4.1概述电子示波器的主要用途是：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。①观测电信号波形。由于示波器的上述特点，电子示波器除直接用于电量测试外，也可配以其他设备组成综合测量仪器。§4.1概述§4.1概述示波器分类从示波器对信号的

3、处理方式出发，可将示波器分为模拟、数字两大类。模拟示波器模拟示波器的X、Y通道对时间信号的处理均由模拟电路完成，即X通道提供连续的锯齿波电压，Y通道提供连续的被测信号，而CRT屏上的图形显示也是光点连续运动的结果，即显示方式是模拟的。数字示波器数字示波器则对X、Y方向的信号进行数字化处理，即把X轴方向的时间离散化，Y轴方向的幅值量化，获得被测信号波形上的一个一个的离散点的数据。1．模拟示波器模拟示波器可分为通用示波器、多束示波器、取样示波器、记忆示波器和专用示波器等。通用示波器采用单束示波管，它又可分为单踪、双踪、多踪示波器。多束示波

4、器采用多束示波管，荧光屏上显示的每个波形都由单独的电子束扫描产生。取样示波器是采用时域采样技术将高频周期信号转换为低频离散时间信号显示的，从而可以用较低频率的示波器测量高频信号。将要观测的信号经衰减、放大后送入示波器的垂直通道，同时用该信号驱动触发电路，产生触发信号送入水平通道，最后在示波管上显示出信号波形。这是最为经典而传统的一类示波器，因此，也常称为通用示波器。记忆示波器采用有记忆功能的示波管，实现模拟信号的存储、记忆和反复显示。专用示波器是能够满足特殊用途的示波器，又称特种示波器。2．数字示波器数字示波器将输入信号数字化（时域取

5、样和幅度量化）后，经由D/A转换器再重建波形。它具有记忆、存贮被观察信号功能，可以用来观测和比较单次过程和非周期现象、低频和慢速信号。由于其具有存储信号的功能，又称为数字存贮示波器（DSO，DigitalStorageOscilloscope）。根据取样方式不同，又可分为实时取样、随机取样和顺序取样三大类。§4.2通用电子示波器一、示波器的基本组成：Y通道X通道示波管1、示波管(CRT)：仪器的核心，显示波形。2、X通道：产生随时间线形变化的扫描电压。4、触发同步等附属电路：稳定波形。3、Y通道：将被测信号进行衰减或线性放大后，输出符

6、合示波器偏转要求的信号。示波器各个部份的作用：4.2.1、示波器的基本构成图3-1-1通用示波器组成框图5、电源：给各部分电路提供能源。通用电子示波器SR—8面板布置图扫描速度选择旋钮X轴扩展拉键Y轴灵敏度选择旋钮显示模式选择旋钮输入信号耦合方式示波管主要作用是把被测的电压变换成发光的图形，它由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成，如图所示。4.2.2、示波管图4.2—l示波管及电子束控制电路（阴极射线管CRT）1、电子枪（好比画图的笔）电子枪的作用是发射电子并形成很细的高速电子束。它由灯丝h、阴极K、栅极G1和G2和阳极A1、A2组

7、成。当电流流过灯丝后对阴极加热，阴极产生大量电子，并在后续电场作用下轰击荧光屏发光。1、电子枪控制栅极G1呈圆筒状，包围着阴极，只在面向荧光屏的方向开一个小孔，使电子束从小孔中穿过。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,即进行“辉度”控制。调节G1的旋钮叫“辉度”旋钮。1、电子枪1、电子枪第一阳极A1使电子汇聚；第二阳极A2使电子加速。A1和A2与G1对电子束进行聚焦并加速，使到达荧光屏的电子形成很细的一束并具有很高速度。调节A1的电位，

8、即可调节G2与A1和A1与A2之间的电位，调节A1的电位器称为“聚焦”旋钮；调节A2电位的旋钮称为“辅助聚焦”旋钮。示波管的偏转系统由两对相互垂直的平行金属板组成，分别称为垂直（Y）偏转板和水平（X）偏转板。2、偏转系统