电测与计量课件.ppt

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1、第三章示波器原理及应用（一）、概述（二）、示波测试的基本原理（三）、通用示波器原理及使用（四）、取样技术在示波测量中的应用（五）、波形的存储和记忆（六）、示波器的扩展应用（一）、概述：1931年美国无线电公司发明。特点：1、直接观测和真实显示被测波形。可显示脉冲信号的前后沿、脉宽、上升下降时间。2、是时域测试典型仪器，能检测信号波形是否正常，有无失真以及相关关系。3、X-Y图示仪。4、是多种电量和非电量测试和测量中的基本测试仪器。分类通过描绘被研究的信号随时间的变化，可用于调试电子电路、维修仪器设备。是构成其他两个测试领域的仪器设备的基础

2、。根据示波器的性能和结构，分为：通用示波器；多束示波器；取样示波器；记忆、存储示波器；专用或特殊示波器。（二）、示波测试的基本原理：衰减Y前置放大器延迟线Y输出放大器扫描发生器环触发电路X放大器电源输入输入XY外触发输入校准信号发生器校准输出s2Y通道X通道s150Hz电源灯丝阴极K栅极G1G2阳极A1A2FY2Y1X2X1电子枪偏转系统一、阴极射线示波管示波管由电子枪、偏转系统、荧光屏组成1.电子枪KA1A2G1G2_+辉度聚焦辅助聚焦荧光屏灯丝加热阴极后，发出大量电子。G1包围着K，只在面向荧光屏的位置开一小口。UG1K是可调的。能够

3、调节电子密度进而调节亮度、灰度。对数码显示，该端受数码控制。对电视受灰度控制。G2、A1、A2组成聚焦系统，并能加速。UG2A2=0UA2A1>0UA1G2<0形成一个减速场，一个加速场调节A1电位进行聚焦，调节A2辅助聚焦，以免发生散焦。2.偏转系统X偏转板Y偏转板A2VabVy+_sLy灵敏度：D’y=1/h’y⑴静电偏转与磁偏转的区别电子示波器偏转系统是静电偏转电视CRT监视器偏转系统是磁偏转。⑵原理定量研究一下电子束的偏转情况（见P128图）Va越高，轴向速度越高，穿过偏转板所用的时间减少，电场作用减少，Y减小。在偏转电压的作用下

4、，Y方向的偏转距离为单位电压偏转距离Y越大，示波器越灵敏。↑S，散焦，且体积↑↑l,受时间限制，不能显示高频信号↓b，必然限制电子束的偏转角度↓Va,必然降低轴线方向的速度，不亮且易散焦。但如果改进一下，先偏转后加速，则可使偏转灵敏度↑。为此在偏转板至荧光屏间加一个后加速阳极，为避免后加速阳极对电子偏转的影响，通常将后加速阳极作成分段的（因为分段后，电力线偏到外面的会少）后加速阳极电压可高达上万伏，灵敏度可提高数十倍。示波器内壁涂上一层荧光物质。面向电子枪的一侧还常覆盖一层极薄的透明铝膜，用以反光和散热。电子束从荧光屏上移去后，光点仍能在

5、屏上保持一定的时间才消失。余辉时间：从电子束移去到光点亮度下降为原始值的10%所延续的时间称为余辉时间。3.荧光屏不同的材料余辉时间不一样。蓝绿白、黄小于10μs10μs~1ms1ms~0.1s0.1~1s大于1s极短~短~中~长~极长~看什么样的波形，用什么样的示波管。主频：短注：避免光点长时间打在一点上，烧焦屏幕（出现黑点），实验室内常用的中余辉（绿色）。当用作显象管时（绿色）二、图象显示的基本原理：示波器图象显示原理分为显示y=f（t）图形和显示任意两波形关系变量的图形。1、显示y=f（t）时的图形加在VY上即Y偏转板上。如VX=0

6、则电子束在垂直方向上显示一条线这时可测VP-P。（1）、扫描A、偏转特性：测试信号波形的理论依据是：示波器CRT偏转特性——静电特性，yVy，xVx光点在锯齿波作用下扫动的过程称为扫描，从左到右称为扫描正程，从右到左为回程。电压→max光点→最右电压↓min光点↓最左能实现扫描的锯齿波电压叫扫描电压X偏转板上加一随时间而线性变化的电压，即VX=kt(锯齿波电压)，光点的变化反应了时间变化。时间变化为一条直线，称为时间基线B、扫描的同步TsTnTnTn=2TsTn=Ts+1/4Ts为得到稳定的波形，必须保证同步关系，即Tn=NTsN-为

7、整数同步扫描当扫描电压的周期Tn是被观察信号周期的整数倍时，扫描后的一个周期描绘的波形与前一个周期完全一样，荧光屏上得到清晰而稳定的波形，这就叫做信号与扫描电压同步。存在问题：a有扫描底线b不便观察占空比很小的波形（尖脉冲等）。C、连续扫描和触发扫描Ts被测脉冲连续扫描Tn=TstTntTn连续扫描Tn=t触发扫描tvy以观察电视行同步信号为例。**连续扫描的特点：a、扫描发生器连续工作；b、无输入信号时显示一条时基线；**触发扫描的特点：a、被测脉冲到来时扫描一次；b、平时为等待扫描状态；c、主要用于观测占空比很小的脉冲，扫描电压持

8、续时间的选择应等于或稍大于脉冲底宽。在有的示波器上，会有一个按钮来进行选择。D、关于增辉、消隐存在的问题在触发扫描时，有很长等待时间，此时VX=VY=0，有一个光点，而且还有回扫虚线。利用增辉