《电子示波器》PPT课件

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1、第4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习题四4.1概述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和定量观测，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。电子示波器的基本特点是：①能显示信号波形，可测量

2、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(伏／格).③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；舻最宽可达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。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。电子示波器的主要用途是：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

3、性。表4.l—l4.2示波管一、电子枪，电子枪由灯丝(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，形成交叉点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—l示波管及电子束控制电路如果栅极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。图4.2-1中辉度调节旋钮控制电位器RW1进行分压的调节，即调节栅极G1

4、的电位。控制辉度的另一种方法是以外加电信号控制栅阴极间电压，使亮点辉度随电信号强弱而变化(像电视显像管那样)，这种工作方式称为“辉度调制”。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。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。图4．2-1中RW2和RW

5、3分别是“聚焦”和“辅助聚焦”旋钮所对应的电位器，调节这两个旋钮使得电子束具有较细的截面，射到荧光屏上，以便在荧光屏上显示出清晰的聚焦很好的波形曲线。二、偏转系统偏转系统由水平偏转板X1、X2和垂直偏转板Y1、Y2这两对相互垂直的偏转板组成。垂直偏转板Y在前，水平偏转板X在后，如果仅在Y1Y2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。如：Y1为正，Y2为负，电子束向上运动，电场强，则运动距离大，电场弱，则运动距离小；若Y1为负，Y2为正，电子束向下运动。同理，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

6、方向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。为了显示电信号的波形，通常在水平偏转板上加一线性锯齿波扫描电压ux，该扫描电压将Y方向所加信号电压uy作用的电子束在屏幕上按时间沿水平方向展开，形成一条“信号电压—时间”曲线，即信号波形，参见图4．2—20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”。例如当uy信号为正弦波时，只有在扫描电压ux的频率fx与被观察的信号电压uy的频率fy，相等或成整倍数n时，才能稳定地显示一个或n个正弦波形，如图4．2—2(b)、(c)所示图4.2—2偏转系统工作原理图图4.2—2偏转系统工

7、作原理图图4.2—2偏转系统工作原理图三、荧光屏在荧光屏的玻壳内侧涂上荧光粉，就形成了荧光屏，它不是导电体。当电子束轰击荧光粉时，激发产生荧光形成亮点。不同成份的荧光粉·，发光的颜包不尽相同，一般示波器选用人眼最为敏感的黄绿色。荧光粉从电子激发停止时的瞬间亮度下降到该亮度的10％所经过的时间称为余辉时间。荧光粉的成份不同，余辉时间也不同，为适应不同需要，将余辉时间分成为长余辉(100ms～Is)、中余辉(1ms～100ms)和短余辉()的不同规