《时域测量01a》PPT课件

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1、2.1概述2.2模拟示波器（1）示波器的组成（2）CRT显示原理（3）示波管与直流供电系统（4）垂直系统（5）水平放大系统2.3示波器的交替和断续显示2.4取样示波器2.5记忆示波器2.6数字存储示波器2.7示波器功能的扩展2.8示波器的应用第2章时域测量(示波器)重点与难点★重点：⊕掌握各种示波器的电路组成、测试的基本原理、测试方法及应用；掌握扫描、同步、触发等基本概念。★难点：⊕扫描、同步、触发等概念；示波器各种功能键、控制键与电路的对应关系。2.1概述电子示波器是应用最广泛的测量仪器，其用途是时域测量。不但可以测电量，还可测非电量。示

2、波器是时域分析的最典型仪器，也是当前电子测量领域中，品种最多、数量最大、最常用的一种仪器，使用示波器可直观地看到电信号随时间变化的图形。更广泛的，只要能把两个有关系的变量转化为电参数，分别加至示波器的X、Y通道,就可以在荧光屏上显示这两个变量之间的关系。2.1.1示波器的主要特点（1）工作特点1）速度快（电子束）、工作频率范围宽，适于测试快速脉冲信号；2）灵敏度高：配高增益放大器，能测微弱信号；不用表针指示方式，过载能力强；3）输入阻抗高，对被测电路影响很小；4）测量功能强。（2）应用特点1）对波形的测量极其有效，是以短暂扫迹的形式显示一个

3、量的瞬时值；2）能直接表示二维、三维及多维变量之间的瞬态或稳态函数关系，逻辑关系；3）成为一种直观、通用、精密的测量工具。2.1.2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进一步分为通用示波器、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、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

4、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—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。2.2模拟示波器2.2.1模拟示波器的基本构成垂直系统主要是放大水平系统扫描和水平放大主机高低压电源和显示电路主要由垂直系统、水平系统和主机三部分组成。高压和显示

5、电路：提供示波管正、负极直流高压，以及辉度、聚焦和辅助聚焦调节等直流控制电压。Z轴电路：输出扫描增辉脉冲的放大信号，使屏幕上扫描正程期间显示的波形加亮。可用外z轴输入调制，显示的波形变暗。输入电路：具有信号输入交直流耦合开关、高阻输入衰减器、阻抗变换器等电路。触发整形电路：将不同波形的输入信号转换成一定幅度的触发脉冲信号。具有触发电平调节、吹风机性转换、触发源、耦合方式选择等作用。扫描发生器：在对应y轴输入信号时间关系的触发脉冲作用下，产生线形变化的锯齿波扫描电压和增辉脉冲。具有扫描时间因素的粗细调节、稳定度等作用。2.2.2示波器显示波形

6、的原理1.示波管的结构原理灯丝（F）、阴极（K）、栅极（G1）、前加速极（G2）、第一阳极（A1）第二阳极（A2）、后加速极（A3）（1）电子枪电子枪的作用是发射电子并形成很细的高速电子束，它由灯丝F、阴极K、栅极G1、前加速极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”。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

7、转系统。电子在电子枪中的运动轨迹如下图所示。（2）偏转系统及电子偏转规律偏转板长度偏转板右侧至荧光屏距离两偏转板距离偏转角弯折形偏转结构UA2为第二阳极与阴极间电压，Uy为加于y轴两偏转板间电压。L,L,d均为常数，当亮点聚焦后UA2也基本不变。设Sy为y轴偏转灵敏度，值越小说明灵敏度越高。Sx为x轴偏转灵敏度由于偏转板边缘不均匀的影响，上述式子需适当修正。如上图b所示的弯折形偏转结构，另外欲提高偏转灵敏度，要延长偏转板l及荧光屏L长度减小d及第二阳极的电压UA2灯丝（F）、阴极（K）、栅极（G1）、前加速极（G2）、第一阳极（A1）第二阳

8、极（A2）、后加速极（A3：10~15kV高压，为避免电子束散焦，逐渐加速）高灵敏度示波管示意图网状屏蔽极石墨带形成连续的分压器相较于不同示波管，灵敏度提高5~10倍2示波管波形