电子测量03-电子通信课件

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1、第三章信号的显示和测量3.1引言3.2通用示波器的工作原理3.3取样示波器3.4数字存储示波器3.5示波器的基本测试技术13.1引言图示式仪器可以在显示屏幕上直观地观测被测信号的波形，在各领域中都获得了广泛应用。时域测量：示波器（第三章）频域测量：频谱分析仪（第八章）数据域测量：逻辑分析仪（第九章）2一、示波器的分类根据示波器对信号处理方式的不同，可分为模拟、数字两大类：模拟示波器——采用模拟方式对时间信号进行处理和显示。数字示波器——对信号进行数字化处理后再显示。31.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

2、专用示波器等。通用示波器采用单束示波管，又可分为单踪、双踪、多踪示波器。多束示波器采用多束示波管，荧光屏上显示的每个波形都由单独的电子束扫描产生。取样示波器应用非实时取样技术，实现用较低频率的示波器测量高频信号。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，又称特种用途示波器。42.数字示波器数字示波器将输入模拟信号数字化（时域取样和幅度量化）后，经由D/A转换器再重建波形。数字示波器具有记忆、存贮和处理被观察信号的功能，又称为数字存贮示波器。根据取样方式不同，数字示波器又可分为实时

3、取样、随机取样和顺序取样三大类。5二、示波器的特点显示时域信号波形，实时性好良好的直观性输入阻抗高工作频带宽，速度快测量灵敏度高方便实现信号的比较配以变换器可以观测各种非电量信号63.2通用示波器的工作原理一、显示屏二、通用示波器的组成三、示波器的主要技术指标四、示波器的多波形显示五、示波器的双时基扫描六、通用示波器的应用7一、显示屏8FKG1G2A1A2Y偏转板X偏转板辉度聚焦辅助聚焦+E-E荧光屏电子枪偏转系统荧光屏示波管CRT显示原理1.CRT组成CRT主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，基本结构如下。9电子枪电子枪的作用是发射电子

4、并形成聚焦良好的高速电子束，它由灯丝F、阴极K、栅极G1和G2和阳极A1、A2组成。通过调节G1对K的负电位可控制电子束的强弱，从而调节光点的亮度，即进行“辉度”控制。调节A1的电位器称为“聚焦”旋钮，通过对它进行调节可调节G2与A1和A1与A2之间的电位；调节A2电位的旋钮称为“辅助聚焦”。10④电子束聚焦的原理是，电子从阴极K发射，经G1、G2、A1、A2聚焦和加速后进入偏转系统。电子在电子枪中的运动轨迹如下图所示。KG1G2A1A211偏转系统示波管的偏转系统由两对相互垂直的平行金属板组成，分别称为垂直偏转板和水平偏转板。当有外加电压作用

5、时，偏转板之间形成电场；在偏转电场作用下，电子束打向由X、Y偏转板共同决定的荧光屏上的某个坐标位置。为了示波器有较高的测量灵敏度，Y偏转板置于靠近电子枪的部位，而X偏转板在Y的右边。12电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转电压成正比：示波管的Y轴偏转因数hy（单位为cm/V）：偏转因数的倒数为示波管的偏转灵敏度Dy（V/cm）。偏转因数越大，偏转灵敏度越小，示波管越灵敏，为提高Y轴偏转灵敏度，可在偏转板至荧光屏之间加一个后加速阳极A3。其中：l为偏转板的长度；S为偏转板中心到屏幕中心的距离；b为偏转板间距；Va为阳极A2上的电压。2Vy=

6、hyVyalSybV=13荧光屏荧光屏将电信号变为光信号，是示波管的波形显示部分。在使用示波器时，应避免电子束长时间的停留在荧光屏的一个位置，否则将使荧光屏受损。因此在示波器开启后不使用的时间内，可将“辉度”调暗。当电子束停止轰击荧光屏时，光点仍能保持一定时间，这种现象称为“余辉效应”。141.光点扫描显示原理光点位置控制：(示波管荧光屏)uyY1Y212340t13024(a)(b)tX2X100uxTsTn++++--------++++光点在合力作用下移动15uy12340tTsuxuyuxX1X2Y1Y212340t0Tn1234016

7、n=2uyTyTxuxtt172.显示任意两个变量之间的关系在示波器两个偏转板上都加正弦波电压，显示的图形称为李沙育图形，这种图形在相位和频率测量中常会用到。若两信号的频率和初相都相同，且在X、Y方向的偏转距离相同，在荧光屏上显示出一条与水平轴呈45度角的直线。t0123401234uytux0123418若两信号的频率相同，而初相相差90度，且在X、Y方向的偏转距离相同，在荧光屏上显示出的图形为圆。t0123401234uytux01234024193.扫描的概念在随时间线性变化的锯齿波电压作用下光点沿水平扫动的过程称为“扫描”，实现扫描的锯

8、齿波电压称为扫描电压，扫描电压周期包括“扫描正程”和“扫描回程”。204.同步的概念（1）Tx=nTy(n为正整数)：当Tx=nTy，则称扫描电压与被