电子测量技术基础-示波器.ppt

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1、第四章电子示波器掌握要点：1.模拟示波器的结构及各功能模块的作用机理2.模拟示波器波形显示原理3.理解同步、扫描的概念，了解示波器基本性能指标、种类、发展等4.了解数字示波器工作原理5.熟练使用模拟电子示波器及TDS220（1000）型数字存贮示波器1维修服务品质控制产品设计教育实践2TDS80003日立V252双踪示波器20M带宽4TDS1000B系列示波器100M带宽，报价1000~2000$5DPO/DSA/MSO70000系列数字和混合信号示波器4~33GHZ带宽和25~100GS/S的采样率其高级型号DSA73304D，带宽

2、高达33Ghz，报价达8~30万$6一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。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2数字示波器——对信号进行数字化处理后再显示。可分为数字存储示波器DSO、数字荧光示波器DPO数字采样示波器等7（一）CRT示波管的结构发明人：德国物理学家布劳（1850∽1918)组成:电子枪偏转系统荧光屏功能:电信号变成光信号并显示8电子枪的作用是发射电子并形成很细的高速电子束，。通过调节“辉度”控制电子束的强

3、弱，从而调节光点的亮度。调节“聚焦”旋钮，改变电子束的粗细度，从而实现电子束在荧光屏上的聚焦。9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。示波器中采用的是波形失真小的静电偏转型，电视机中采用的是电磁偏转型。亮点上下（左右）移动的原因：上下移动是因为改变了加到垂直偏转板上的直流电压，左右移动是因为改变了水平偏转板上的直流电压。10短余辉（10µs~10ms)中余辉（1ms~100ms)长余辉（100ms~1s)极长余辉（>1s)荧光屏将电信号变为光信号，是示波管的波形显示部分。显示部分：内壁n层荧光粉，再覆盖

4、一层极薄铝膜。高速电子—轰击内壁—荧光粉动能光能—产生亮点—发出二次电子铝膜—吸收二次电子对荧光(反光)清晰使用时，关机亮点消失有一段时间—现象余辉余辉时间长短与荧光粉的材料有关。11（二）波形显示原理1．显示随时间变化的图形（1）Y偏转板上分别加变化电压，有下面情况：12（2）X偏转板上分别加变化电压，有下面情况：13扫描电压：称加在X轴上的锯齿波为扫描电压。锯齿波信号具有把信号电压拉向右侧的作用。扫描：电子束在扫描电压作用下水平偏转，使光点在水平方向上反复移动。分为：扫描正程：光点自左向右的连续扫动称为“扫描正程”

5、扫描逆程：自荧光屏的右端迅速返回左端起扫点的过程14（3）Y偏转板加正弦波信号电压，X偏转板加锯齿波电压，荧光屏上将显示出被测信号随时间变化的一个周期的波形曲线。15同步概念如果扫描电压周期Tx与被测电压周期Ty保持Tx=nTy的关系，则称扫描电压与被测电压“同步”。Tx=2Tyyx16（2）Tx≠nTy(n为正整数)，即不满足同步关系时，显示的波形不稳定。思考：如图，下一个周期屏幕显示怎样的波形？17不同步时的波形18触发同步yx用触发信号使波形同步：设置与信号波形相对应的触发电平电压，当信号电压达到触发电平电压时，就会产生触发脉冲，

6、并产生与触发脉冲同步的锯齿波。(触发扫描)19扫描方式连续扫描:特点：扫描电压是连续的周期性锯齿波电压,适用于观察连续信号.不利于观察脉冲信号.2021触发扫描:特点：只有在被测信号到来时,扫描电路才产生一个扫描电压,由于在两个脉冲间隔时间内没有扫描.故不会产生很亮的时间基线.一般示波器采用此方法.22无法观察细节波形底部（时间基线）很亮，而波形自身不亮底部没有基线比较各自情况23上面的分析都假定扫描回程时间为零，实际上回扫是需要一定时间的，为了在荧光屏上不显示回扫过程，可采用增辉行程或隐熄回程的办法，将电子束在回程期间关闭。增辉是对应

7、扫描行程，隐熄则是对应扫描回程。扫描过程的增辉和隐熄24增辉与隐熄波形25二、通用示波器的组成26（一）垂直偏转通道射极跟随前置放大器延迟线末级放大衰减器Y极板探头输入用示波器测量信号时，通常使用同轴电缆做成的探头作为输入引线，探头内设计为可调电容C(5～l0pF)和电阻并联形式，再与示波器输入电容、输入电阻组成补偿式分压器。当探头中设置10：1的衰减器时，被测电压值是示波器测得电压的10倍。27调整可调电容，可实现最佳补偿，图c为最佳补偿波形，d为过补偿波形，为欠补偿波形。示波器探头28输入耦合选择器选择DC档,输入的交直流成分都通过

8、.选择AC档,由于C的隔直,只有交流成分能通过.选择GND档,输入信号通路被断开,示波器荧光屏上显示时间基线,即为0电平线.29衰减器用途:用来衰减输入信号,以保证在荧光屏上的信号不致因过大而失真.技术要求