电子示波器备课讲稿.ppt

《电子示波器备课讲稿.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电子示波器4.2示波管示波器将电信号波形转换成人眼能直接观察的图像，是通过其核心部件示波管来实现的。示波管是电子示波器的显示器件，也是示波器的心脏。近来，许多新型的光显示器件有了很大的发展，例如：电发光阵、砷化镓二极管固态光发射阵、液晶离子器件等。目前，电子射线管（CRT）仍然是示波器的重要显示器件。2示波管原理电子枪控制栅极G阴极K灯丝F偏转系统第一阳极A1第二阳极A2Y1Y2X1X2后加速阳极A3荧光屏偏转板辅助聚焦聚焦辉度+－RP1RP2RP3图4.1阴极射线示波管结构示意图3一、电子枪电子枪由灯丝（Ｆ）

2、、阴极（Ｋ）、控制栅极（Ｇ）、第一阳极（Ａ１）、第二阳极（Ａ２）和后加速极（Ａ３）组成。其作用是发射电子并形成很细的高速电子束，撞击荧光屏而发光。灯丝用于加热阴极，阴极提供热电子发射所产生的电子。控制栅极则用来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。调节电位器RP1改变栅、阴极之间的电位差，即可达到此目的，故RP1在面板上的旋钮标以“辉度”。第一阳极和第二阳极对电子束有加速作用，同时和控制栅极构成一个对电子束的控制系统，起聚焦作用。调节RP2可以改变第一阳极的电位，调节RP3可以改变第二阳极的电位

3、，适当调节RP2(“聚焦”)和RP3(“辅助聚焦”)，可使电子束恰好在荧光屏上会聚成细小的点，保证显示波形的清晰度。调节“辉度”时会使聚焦受到影响，示波管的“辉度”与“聚焦”两者经常要配合调节。后加速极A3位于荧光屏与偏转板之间，其作用是对电子束作进一步加速，增加光迹辉度。4二、偏转系统示波管中，在第二阳极的后面，由两对相互垂直的偏转板组成偏转系统，Y轴偏转板在前（靠近第二阳极），X轴偏转板在后。两对偏转板各自形成静电场，分别控制电子束在垂直方向和水平方向的偏转。为了显示出被测信号的波形，扫描电压和被测信号电压

4、分别加在示波管X、Y偏转板上。扫描电压是与时间成正比的锯齿波，因此，电子束在水平方向上的偏转距离与时间成正比，这是示波器测量时间、周期等参数的原理依据。改变扫描电压的大小，可以调整显示波形的宽度。锯齿波和被测信号都变换成极性相反的对称信号后加到偏转板上，如图4.1所示。被测信号变换后加在Y偏转板上，使电子束产生与信号电压成正比的偏移，这是示波器测量电压等参数的原理依据。改变Y偏转板上的信号电压大小，可以调整显示波形的幅度。5偏转系统当在Y1、Y2偏转板上再叠加上对称的正、负直流电压时，显示波形会整体向上移位，反

5、之，向下移位，调节该直流电压的旋钮称为“垂直移位(VERTICAL)”旋钮。当在X1、X2偏转板上再叠加上对称的正、负直流电压时，显示波形会整体向左移位，反之，向右移位，调节该直流电压的旋钮称为“水平移位（HORIZONTAL）”旋钮。P107(a)图6补充：波形显示原理如果只在示波管的水平偏转板上加如图4-3所示的锯齿波形的扫描电压（以下称扫描电压），则会使得电子束沿水平方向偏转，荧光屏上就出现水平扫描线；如果只在垂直偏转板上加此扫描电压时，则会使得电子束沿竖直方向偏转，则荧光屏上就出现竖直扫描线；如果在水平

6、偏转板加上扫描电压，同时又在垂直偏转板加被测量信号电压时，电子束就同时受到水平和垂直方向上的电场力的作用，则电子束就向二力的合力方向偏转,如图4-4所示。在X偏转板加扫描电压的同时，并在Y偏转板上加测量信号电压，就可以将其波形显示在荧光屏上。图4-3锯齿波电压图4-4光点的偏转7uy12340tTsuxuyuxX1X2Y1Y212340t0Tn12340图4.5扫描过程当t=1时水平偏转板加扫描电压（右正、左负），垂直偏转板上加正弦波电压（上正、下负），则光点就向右上方运动并达到“1”的位置；其余可依次类推。当

7、光点移到“4”位置时，Y轴上电压已变化了一周，X轴上电压也回到零，这样使得电子束在荧光屏上扫描出了一个周期正弦波形；紧接着又进行与第一个周期的相同的扫描过程，从而形成第二周期的正弦波形。P107(bc)图8上述是TX=TY（即fY=fx）的情况。如果使TX=2TY（即fY=2fX），则在荧光屏上显示两个周期的正弦波形。由此可见，如想增加显示波形的周期数，则应增大扫描电压ux的周期，即降低ux的扫描频率。荧光屏显示被测信号的周期个数就等于Tx与TY之比值n（n为正整数）。如果Tx与TY的比值不是整数倍，则会出现正

8、弦波形向左或向右移动。这是在调节过程中经常出现的现象。9三、荧光屏P107示波管的屏幕是在它的管面内壁涂上一层荧光粉形成的。由荧光粉组成的荧光膜在受到高速电子轰击后，将电子的动能转化为光能，形成光点，并出现余辉时间。从电子束停止作用到光点亮度下降到其原始值的10％所延续的时间利用荧光屏的余辉，当电子束随信号电压偏转时，才能看到由光点的移动轨迹而形成的整个信号波形。示波管按余辉时间可分为