示波器原理和应用

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1、示波器的原理及应用2005.6示波器结构培训内容相对比较多,也比较难一点.这些都是让大家对示波器有一个大概的了解.下一次培训会针对现场的仪器进行操作演示,那时候你会觉的其实它也很简单的主要内容简介一、示波器概述1.示波器的概念2.示波器的分类3.示波器的组成4.示波管(CRT)二、示波器电路分析1.示波器的组成电路2.垂直通道(Y)3.水平通道(X)4.标准信号发生器5.多波形显示三、示波器的应用1.通用示波器的主要技术指标2.示波器使用注意事项3.示波器的基本测试方法全称“电子示波器”，是一种能够显示电信号瞬时值和信号波形(图像)的电子测量仪器。利用示波器我们能够观察到信号波形

2、的全貌以及信号随时间的变化规律。能方便地测出信号的幅度、频率、周期、相位、脉宽等参数。利用X-Y功能可以测量两个输入信号的时间和相位关系尽管示波器的测量是基于电压值进行的但它不同于电压表区别：1、电压表只能对一个信号进行测量；而示波器能同时测量两个或者多个信号。2、电压表不能给出有关信号形状的信息；而示波器则能以图形的方式显示信号随时间变化的历史情况一、示波器概念示波器概述二、示波器的分类1、按技术原理可分为：模拟式－－－通用示波器数字式－－－数字存储示波器（采用A/D、DSP技术）2、按带宽（BW)bandwidth可分为：中、低档示波器60MHz以下高档示波器60MHz~30

3、0MHz更高档示波器1～2GHz三、示波器组成垂直通道（Y)水平通道（X)显示屏电源其组成：Y通道信号输入（signalinput)X通道1、Y通道：其组成：探头、衰减器、前置放大器、延迟线、输出放大器其功能：对信号进行不失真的线性放大，使之达到一定电平，驱动电子束在示波管内作垂直偏转。2、X通道：其组成：触发电路、时基电路、水平输出放大器其功能：产生与被测信号相适应的随时间成线性变化的扫描锯齿波，这个锯齿波经放大加到水平偏转板上，使电子束产生水平扫描。3、显示屏：组成：示波管（阴极射线管）CRT功能：显示被测信号波形显示方式：以光点和光栅方式为主给示波器各电路提供各档稳定的直流

4、电压。4、电源：四、示波管组成：1、电子枪2、静电偏转板3、荧光屏作用：将被测信号电压变成发光的图像，显示在荧光屏上。0V-1Kv辅助聚焦调节电子枪亮度调节聚焦调节阴极K第一栅极G1第二栅极G1第一阳极A1第二阳极A2Y2偏转系统Y1X2X1荧光屏+15Kv后加速极CRT构造图1、电子枪灯丝F：加热阴极阴极K：发射电子第一栅极G1:调节示波器的亮度（intensity)作为Z轴。第二栅极G2:减小亮度调节和聚焦调节的影响。第一阳极A1：第二阳极A2：A1和A2构成电子透镜，起聚焦作用（focus)第三阳极A3：使电子束有较大的能量轰击荧光屏。2、偏转系统静电偏转与电子束偏转规律偏

5、转方式：静电偏转：以光点为基础显示波形磁偏转：以光栅为基础显示图形y=(s×L)/(2×b×Ua)×UyA2LbUySyUa当示波器设计好后，L、b、s均固定，Ua不变所以y=hy×Uyhy称为示波器的偏转因数，单位cm/VDy=1/hy,称为示波器的偏转灵敏度，单位V/cmDy越小，示波器越灵敏。磁偏转（了解）3、荧光屏当电子轰击时，能将动能转化为光能，形成亮点。余辉时间：从电子束移去到光点亮度下降为原始值的10％所延续的时间。频率越高，应选用余辉时间短的荧光物质避免光束长期停留在一点。Ux五、显示原理1、光点显示原理UyUyUx2、扫描与信号的同步示波器上能够显示稳定信号波形

6、的条件：Tn=n*Ts当Tn>Ts时，感觉波形从右向左移动当Tn1.5Ts3、扫描---时间基线时间基线：荧光屏上代表时间的水平亮线锯齿波电压：能使亮点沿水平轴作匀速运动。触发扫描：只有当触发信号加入时，水平扫描电路才有输出连续扫描:a、接通电源后，即能输出具有一定幅度和周期的连续扫描信号b、适合与观察稳定的随时间连续变化的波形UyUx光栅显示原理（了解）平板显示原理（了解）4、X-Y图示仪一、组成电路：示波器电路分析输入衰减器Y输出放大器前置放大器延迟线内触发触发电路扫描发生器X输入放大器外触发外输入内输入电

7、源标准信号发生器五部分：垂直通道、水平通道、示波管、电源、标准信号发生器二：垂直通道1、对Y通道的要求：a、高增益b、足够高的而不失真的输出c、输入阻抗高2、探头作用：便于直接在被测源上探测信号和提高示波器的输入阻抗，从而展宽示波器的实际使用频带。按电路原理分为：有源探头无源探头按功能分为：电压探头电流探头分压式无源探头电路R电缆带有阻抗匹配网络的分压式无源探头电路探头R电缆探头匹配网络3、衰减器作用：用来衰减输入信号，以保证显示在屏上的信号不致因过大而失真。UiU0C2C1R1