《时域测量》PPT课件

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1、第5章时域测量5.1概述5.2CRT显示原理5.3通用示波器5.4取样示波器5.5波形存储及显示技术5.6示波器的基本测试技术5.1概述5.1.1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、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

2、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。5.1.2主要技术指标1．频率响应（频带宽度）当示波器输入不同频率的等幅正弦信号时，屏幕上对应于基准频率fR的显示幅度随频率

3、下降3dB时的上限频率fH与下限频率fL之间的宽度。5.1.2主要技术指标2．时域响应（瞬态响应）上升时间（tr）：方波的前沿从基本幅度A的10%上升到90%所需的时间；表示放大电路在方波脉冲输入信号作用下的过渡特性。下降时间（tf）：方波的后沿从下垂后幅度A1的90%下降到10%所需的时间；上冲（so）：上升沿之后的幅度起伏。是脉冲波前沿的上冲量b与A之比的百分数5.1.2主要技术指标2．时域响应（瞬态响应）预冲(sp)：脉冲波阶跃之前的预冲量d与A之比的百分数下冲(sn)：脉冲后沿的下冲量f与A之比的百分数下垂()：脉

4、冲波平顶部分的倾斜幅度e与A之比的百分数5.1.2主要技术指标2．时域响应示波器的上限截至频率fH（单位MHz）与其自身的上升时间tr（单位:ns)的关系:由于示波器中的放大器是线性网络，放大器的频带宽度fB与上升时间tr之间有确定的内在关系：当频带宽度(单位：MHz)给定时，上升时间(单位：ns)为：5.1.2主要技术指标3．扫描速度无扩展情况下，亮点在屏幕x轴方向移动单位长度1cm（或1格）所表示的时间，单位为“t/cm”或“t/div”，时间t可为μs、ms或s。扫描速度越高（“t/cm”愈小），表明示波器能够展开高

5、频信号或窄脉冲波形的能力愈强；为了观测缓慢变化的信号，要求示波器具有较低的扫描速度。因此，示波器扫描速度的范围愈宽愈好。5.1.2主要技术指标4．偏转灵敏度偏转灵敏度指在输入信号作用下，光点在荧光屏上的垂直（Y）方向移动1cm（即1格）所需的电压值（峰-峰值），单位为“V/cm”、“mV/cm”（或“V/div”、“mV/div”）。偏转灵敏度表示示波器Y通道的放大/衰减能力。偏转灵敏度值越小，表示灵敏度越高。5.1.2主要技术指标5．输入阻抗当被测信号接入示波器时，输入阻抗Zi形成被测信号的等效负载。反映了示波器对被测电

6、路的影响-->希望电阻值越大，电容值越小。6．输入方式即输入耦合方式，一般有直流（DC）、交流（AC）和接地（GND）三种，可通过示波器面板选择。7、扫描方式示波器中的扫描电压是一种线性时基扫描。线性时基扫描可分为连续扫描和触发扫描两种方式。5.1.2主要技术指标只在触发信号的激励下才开始扫描，每完成一次扫描后就处于等待状态，直到下一次触发信号到来再进行扫描。回扫后没有等待时间，适用于观察连续信号。5.2CRT显示原理5.2.1CRT(CathodeRayTube)CRT主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。电子枪荧光

7、屏偏转系统1电子枪电子枪的作用：发射电子并形成很细的高速电子束。电子枪的组成：由灯丝F、阴极K、栅极G1和前加速级G2和阳极A1、A2组成。G1、G2和A1、A2构成一个对电子束的控制系统。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，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”。1电子枪电子束聚焦的原理：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。电子束聚焦示意图1电子枪电子在电子枪中的运动轨迹。

8、电子束在电子枪内产生两次会聚，又称双凸透镜系统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