第5章示波器的测试与仪器ppt课件.ppt

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1、第5章示波测试与仪器5.1概述5.2电子示波器的基本原理5.3电子示波器的选择和使用方法5.4YX4320型双踪示波器5．5数字存储示器5.6实训5.1概述5.1.1电子示波器的基本特点5.1.2电子示波器的分类5.1.1电子示波器的基本特点一、概念：电子示波器简称“示波器”，是一种用来直接显示电信号波形随时间变化过程的电子仪器。能够将人眼无法直接观察到的电信号以波形的形式显示在示波器的屏幕上。它的用途极为广泛，可以用来观察信号波形、信号的幅度、频率、时间、相位等等，还可以用来测量电路网络的频率特性和伏安特性。二、基本特点：1．输入阻抗高，对

2、被测信号影响小，有较强的过载能力，测量灵敏度高2．可显示信号波形、测量信号瞬时值。3．工作速度快、频带宽，便于观察高速变化的信号。4．可显示任意两个信号的电压或电流的函数关系，故可作为信号的X-Y记录仪。三、电子示波器的分类按示波器的性能和结构特点进行分类：1．通用示波器：采用单束示波管，是一种宽频带的示波器，常用的是双踪示波器，使用的极为广泛，可以对一般电信号进行定性和定量的分析。2．多束示波器：采用多束示波管，通过电子开关进行切换，观察两个以上的波形，比较两个以上的信号很方便。3．取样示波器：便于观察和测量高频信号。4．记忆示波器：采用记

3、忆示波管实现信息的存储。5．特种示波器：具有特殊的功能用途，例如：矢量示波器，高压示波器，心电图示波器等。6．数字存储示波器：能够将捕促到的信号进行A/D转换，写入存储器，需要读出时，经过D/A转换还原成模拟信号，在示波器上显示出来。7．逻辑示波器（逻辑分析仪）。5.2电子示波器的基本原理5.2.1电子示波器的组成5.2.2示波器的主要技术性能5.2.1、电子示波器的组成一、组成：如图5-1所示，它由示波管（CRT）、垂直偏转系统、水平偏转系统，同步控制系统，以及辉度控制电路、电源系统等几部分组成。图5-1电子示波器的基本组成框图二、基本工作

4、原理：由电子枪产生的高速电子束轰击荧光屏的相应部位产生荧光，而偏转系统则能使电子束产生偏转，从而改变荧光屏上光点的位置。三、示波管：结构：电子枪、偏转系统、荧光屏三个部分。–E辉度聚焦辅助聚焦+EFGKA1A2Y偏转板X偏转板荧光屏电子枪偏转系统荧光屏图5-2示波管的结构图1．电子枪（1）作用：发射电子并形成很细的高速电子束。（2）结构：它是由灯丝（F）、阴极（K）、栅极（G1）、前加速极（G2）、第一阳极（A1）、第二阳极（A2）组成。灯丝的作用是加热阴极，加热后的阴极发射电子。2、偏转系统偏转系统是由两对位置互相垂直的偏转板组成。靠近电子

5、枪的一对是垂直偏转板，另一对是水平偏转板。电子束靠偏转板上加的电场发生偏转。3、荧光屏荧光屏是荧光粉涂在玻璃屏的内表壁而制成。荧光屏的发光颜色通常有绿色、黄色、兰色和白色。电子束轰击荧光粉时发出的荧光并不会立刻消失，而是要延续一段时间，这种现象称为余辉。按余辉持续的时间长短，示波管分为短余辉，中余辉和长余辉管三种。四、波形显示原理Y偏转板：加被测信号；X偏转板：加扫描电压信号（设为理想状态）。1）设Ux=Uy=0，则光点在垂直和水平方向都不偏转，出现在荧光屏的中心位置；Uyt0Uxt02）设Ux=0，Uy=Umsinωt。由于X偏转板不加电压

6、，光点在水平方向是不偏移的，则光点只在荧光屏的垂直方向来回移动，出现一条垂直线段。Uxt0Uyt03)设Ux=kt，Uy=0。由于Y偏转板不加电压，光点在垂直方向是不移动的，则光点在荧光屏的水平方向上来回移动，出现的是一条水平线段。Uyt0Ux0由上三种情况可看出：a、X偏转板上所加电压控制电子的水平运动；b、Y偏转板上所加电压控制电子的垂直运动；c、电子位移长度取决于所加电压的大小。4)设Y偏转板加正弦波信号电压Uy=Umsinωt，X偏转板加锯齿波电压Ux=kt，且有Tx=Ty荧光屏显示的是被测信号随时间变化的稳定波形。Uyt0Ux0t5

7、)设Y偏转板加正弦波信号电压Uy=Umsinωt，X偏转板加锯齿波电压Ux=kt，且有Tx=2Ty荧光屏显示的是被测信号随时间变化的稳定波形。Uyt0Ux0t6)设Y偏转板加正弦波信号电压Uy=Umsinωt，X偏转板加锯齿波电压Ux=kt，且有Tx=3/2Ty荧光屏显示的是被测信号随时间变化的不稳定波形。tUyt0Ux0第一扫描周期第二扫描周期由此可见：当扫描电压的周期是被观测信号周期的整数倍时，即Tx=nTy(n为正整数)，每次扫描的起点都对应在被测信号的同一相位点上，这就使得扫描的后一个周期描绘的波形与前一周期完全一样，每次扫描显示的波

8、形重叠在一起，在荧光屏上可得到清晰而稳定的波形。当理想扫描电压的周期Tx=nTy(n为正整数)时，波形稳定，且显示n个被测信号波形；当此关系不成立时,波形显示不稳定