电子示波器课件

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1、第四章电子示波器4.1概述4.2示波管4.3电子示波器的组成结构4.4电子示波器的基本部件4.5双踪和双线示波器4.6高速和取样示波器4.7记忆示波器与存贮示波器4.8数字化波形处理系统4.1.1示波器的定义电子示波器简称示波器。它是一种把人眼看不见的电信号转换成具体的可见图像显示在屏幕上的仪器(用荧光屏显示电量随时间变化过程的电子测量仪器)．4.1.２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工作频带宽，速度快，便于观察高速变化的波形的细节。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

2、录仪4.1概述4.1.3电子示波器的主要用途直接测量被测信号的电压、频率、周期、时间、相位、调幅系数等参数；间接观测电路的有关参数及元器件的伏安特性；利用传感器，还可测量各种非电量甚至人体的某些生理现象，常用在科学研究、航空航天、工农业生产、医疗卫生、地质勘探等方面。4.1.4示波器的分类根据示波器对信号的处理方式的不同可分为模拟、数字两大类：1、模拟示波器——采用模拟方式对时间信号进行处理和显示。2、数字示波器——对信号进行数字化处理后再显示。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，又可分为单踪、双踪

3、、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。取样示波器可以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、存贮被观察信号功能，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取样、随机取样和顺序取样三大类。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

4、动轨迹如下图所示。2、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。示波管的偏转因数S电子在偏转板内的运动Ud——偏转电压；Ua——第2阳极A2上的电压；L，ld，d——与示波管结构有关的尺寸。返回3、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,示波管荧光屏的内壁涂有一层荧光物质，当高速电子轰击荧光屏上荧光物质时，荧光将电子的动能转变为光

5、能，产生亮点。光点的亮度取决于轰击电子束中电子的数目、密度和速度。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，光点仍能保持一定的时间，这种现象称为“余辉效应”。4.3电子示波器的组成结构一、电子示波器结构框图电子示波器的基本组成框图如下图所示。电子示波器由Y通道、X通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。二、示波器的主要技术性能1．频率响应(频带宽度)示波器最重要的工作特性就是频率响应fh，也叫带宽。这是指垂直偏转通道(Y方向放大器)对正弦波的幅频响应下降

6、到中心频率的0.707(-3dB)的频率范围。2．偏转灵敏度(S)单位输入信号电压u引起光点在荧光屏上偏转的距离H称为偏转灵敏度S,d称为偏转因数。S的单位为cm/V、cm／mV或diV／V(格／伏)，d的单位为V／cm。BY=fH－fL≈fH3．扫描速度扫描速度是指荧光屏上单位时间内光点水平移动的距离，单位为“cm/s”。荧光屏上通常用间隔1cm的坐标线作为刻度线，因此扫描速度的单位也可表示为“cm/div”。扫描速度的倒数称为“时基因素”，它表示单位距离代表的时间，单位为“t/cm”或“t/div”，时间t可为μs、ms或s，在示波器的面板上，通常按“1、2、5”的顺序分成很多档。

7、4．输入阻抗5．瞬态响应（时域响应）①Sb：上冲量②Sc：阻尼振荡③Sd：预冲，又称前冲④Se：下垂⑤Sf：后过冲⑥tr：上升时⑦tf：下降时间⑧脉冲宽度τ⑨脉冲周期和重复频率：⑩脉冲的占空系数ε：例如SBM－10A型示波器fH=30MHz，则上升时间：4.4电子示波器的基本部件一、垂直偏转通道(Y通道)1．输入电路：包括衰减器和输入选择开关。（1）衰减器最佳补偿条件：过补偿：欠补偿：改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关，在面板上用“V