【正文】 板至Y偏轉(zhuǎn)板校準信號發(fā)生器低壓電源 高壓電源電源至各電路正高壓負高壓X 輸入校準信號輸出電子測量原理 第 30頁 通用示波器 通用示波器的垂直通道 1．輸入電路：包括衰減器和輸入選擇開關。 （ 1）衰減器 vivoR1R2C1C2最佳補償過補償欠補償Z1Z2最佳補償條件 ： 2211 CRCR ?過補償 ： 1 1 2 2R C R C?欠補償： 1 1 2 2R C R C?改變分壓比的開關為示波器的垂直靈敏度粗調(diào)開關，在面板上用 “ V/cm”標記。 電子測量原理 第 31頁 通用示波器 （ 2）輸入耦合方式 ? 輸入耦合方式設有 AC、 GND、 DC三檔選擇開關。 ? 觀察交流信號時，置 “ AC”檔。 ? 確定零電壓時，置 “ GND”檔。 ? 觀測頻率很低的信號或帶有直流分量的交流信號 時，置 “ DC”檔。 電子測量原理 第 32頁 通用示波器的垂直通道 2．前置放大器 ? 前置放大器將信號適當放大，從中取出內(nèi)觸發(fā)信號，并具有靈敏度微調(diào)、校正、 Y軸移位、極性反轉(zhuǎn)等控制作用。 ? Y前置放大器大都采用差分放大電路，輸出一對平衡的交流電壓。若在差分電路的輸入端輸入不同的直流電位，相應的 Y偏轉(zhuǎn)板上的直流電位和波形在 Y方向的位置也會改變。 ? 可通過調(diào)節(jié) “ Y軸位移 ” 旋鈕，調(diào)節(jié)直流電位以改變被測波形在屏幕上的位置。 電子測量原理 第 33頁 通用示波器的垂直通道 3．延遲線 觸發(fā)掃描時，掃描的開始時間總是滯后于被觀測脈沖一段時間，這樣，脈沖的上升過程就無法被完整地顯示出來。 左圖為沒有延遲線時屏幕上顯示的脈沖。 觸發(fā)點輸入信號掃描電壓顯示波形掃描起點tT電子測量原理 第 34頁 通用示波器的垂直通道 3．延遲線（續(xù)） ? 延遲線的作用就是把加到 垂直偏轉(zhuǎn)板上的脈沖信號延遲 一段時間，以保證在屏幕上掃 描出包括上升時間在內(nèi)的脈沖 全過程。 ? 延遲線的輸入級需采用 低輸出阻抗電路驅(qū)動，而 輸出級則采用低輸入阻抗的 緩沖器。 觸發(fā)點輸入信號掃描電壓顯示波形輸入信號延遲后td掃描起點tT電子測量原理 第 35頁 通用示波器的垂直通道 4． Y輸出放大器 ? Y輸出放大器是將延遲線傳來的被測信號放大到足夠的幅度，用以驅(qū)動示波管的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使電子束獲得 Y方向的滿偏轉(zhuǎn)。 ? Y輸出放大器應具有穩(wěn)定的增益、較高的輸入阻抗、足夠?qū)挼念l帶、較小的諧波失真 。 ? Y輸出放大器大都采用推挽式放大器，有利于提高共模抑制比?？刹捎酶淖冐摲答伒姆椒ǜ淖兎糯笃鞯脑鲆? （面板上的 “ 5”或 “ 10”開關 ）。 電子測量原理 第 36頁 通用示波器的水平通道 水平通道包括觸發(fā)電路、掃描電路和水平放大器等部分，其 主要任務是產(chǎn)生隨時間線性變化的掃描電壓，再放大到足夠的幅度，然后輸出到水平偏轉(zhuǎn)板，使光點在熒光屏的水平方向達到滿偏轉(zhuǎn)。 觸發(fā)源選擇觸發(fā)耦合方式選擇放大整形電路掃描閘門掃描電壓發(fā)生器水平放大器比較和釋抑電路觸發(fā)信號觸發(fā)電路掃描發(fā)生器環(huán)至X偏轉(zhuǎn)板電子測量原理 第 37頁 通用示波器的水平通道 1．觸發(fā)電路 觸發(fā)電路的作用是為掃描信號發(fā)生器提供符合要求的觸發(fā)脈沖。包括觸發(fā)源選擇、觸發(fā)耦合方式選擇、觸發(fā)方式選擇、觸發(fā)極性選擇、觸發(fā)電平選擇和觸發(fā)放大整形等電路。 放大、整形電路內(nèi)外電源C1C2C3ACA C 低頻抑制HF REJDC常態(tài) 自動 TV觸發(fā)電平調(diào)節(jié)至掃描發(fā)生器環(huán)觸發(fā)脈沖輸出S1S2S4+S3極性反轉(zhuǎn)電路觸發(fā)源選擇觸發(fā)耦合方式選擇觸發(fā)極性選擇觸發(fā)方式選擇電子測量原理 第 38頁 通用示波器的水平通道 1．觸發(fā)電路（續(xù)） （ 1）觸發(fā)源選擇 ? 內(nèi)觸發(fā)（ INT）：將 Y前置放大器輸出（延遲線前的被測信號）作為觸發(fā)信號，適用于觀測被測信號。 ? 外觸發(fā)（ EXT）：用外接的、與被測信號有嚴格同步關系的信號作為觸發(fā)源，用于比較兩個信號的同步關系。 ? 電源觸發(fā)（ LINE）：用 50Hz的工頻正弦信號作為觸發(fā)源，適用于觀測與 50Hz交流有同步關系的信號。 電子測量原理 第 39頁 通用示波器的水平通道 1．觸發(fā)電路（續(xù)） （ 2）觸發(fā)耦合方式 ? “ DC”直流耦合：用于接入直流或緩慢變化的觸發(fā)信號。 ? “ AC”交流耦合：用于觀察從低頻到較高頻率的信號。 ? “ AC低頻抑制 ” 耦合：用于觀察含有低頻干擾的信號。 ? “ HF REJ”高頻抑制耦合：用于抑制高頻成分的耦合。 電子測量原理 第 40頁 通用示波器的水平通道 1．觸發(fā)電路（續(xù)） （ 3）掃描觸發(fā)方式選擇（ TRIG MODE） ? 常態(tài)（ NORM）觸發(fā)方式：指有觸發(fā)源信號并產(chǎn)生了有效的觸發(fā)脈沖時，熒光屏上才有掃描線。 ? 自動（ AUTO）觸發(fā)方式：有連續(xù)掃描鋸齒波電壓輸出，熒光屏上總能顯示掃描線。 ? 電視（ TV）觸發(fā)方式：是在原有放大、整形電路基礎上插入電視同步分離電路實現(xiàn)的，以便對電視信號（如行、場同步信號）進行監(jiān)測與電視設備維修。 電子測量原理 第 41頁 通用示波器的水平通道 1．觸發(fā)電路（續(xù)） （ 4）觸發(fā)極性選擇和觸發(fā)電平調(diào)節(jié) ? 觸發(fā)極性和觸發(fā)電平?jīng)Q定觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時刻，并決定被顯示信號的起始點。 ? 觸發(fā)極性是指觸發(fā)點位于觸發(fā)源信號的上升沿還是下降沿。 ? 觸發(fā)電平是指觸發(fā)脈沖到來時所對應的觸發(fā)放大器輸出電壓的瞬時值。 電子測量原理 第 42頁 通用示波器的水平通道 （ 4）觸發(fā)極性選擇和觸發(fā)電平調(diào)節(jié) ( a ) 正電平、正極性 ( b ) 正電平、負極性( c ) 負電平、負極性 ( d ) 負電平、正極性電子測量原理 第 43頁 通用示波器的水平通道 1．觸發(fā)電路（續(xù)） （ 5）放大整形電路 ? 放大整形電路的作用是 對觸發(fā)信號進行放大、整形，以滿足觸發(fā)信號的要求。 ? 整形電路的基本形式是電壓比較器，當輸入的觸發(fā)源信號與通過 “ 觸發(fā)極性 ” 和 “ 觸發(fā)電平 ” 選擇的信號之差達到某一設定值時，比較電路翻轉(zhuǎn)，輸出矩形波，然后經(jīng)過微分整形，變成觸發(fā)脈沖。 電子測量原理 第 44頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán) ? 掃描發(fā)生器環(huán)又叫時基電路，常由積分器、掃描閘門及比較釋抑電路組成 。 掃描閘門掃描鋸齒波發(fā)生器比較和釋抑電路+ E至X 放大器+ E“穩(wěn)定度”調(diào)節(jié)比較電平觸發(fā)脈沖輸入“增輝”脈沖電子測量原理 第 45頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)） ? 閘門電路產(chǎn)生快速上升或下降的閘門信號，閘門信號啟動掃描發(fā)生器工作，產(chǎn)生鋸齒波電壓，同時把閘門信號送到增輝電路，以便在掃描正程加亮掃描的光跡。 ? 釋抑電路起到了穩(wěn)定掃描鋸齒波的形成、防止干擾和誤觸發(fā)的作用，確保每次掃描都在觸發(fā)源信號的同樣的起始電平上開始以獲得穩(wěn)定的圖象。 電子測量原理 第 46頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)） （ 1）掃描方式選擇：包括連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描。 （ 2）掃描門 1）控制積分器掃描。 2）起正程加亮作用。 3）使雙蹤示波器工作于交替狀態(tài)。 電子測量原理 第 47頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)） （ 2）掃描門 常用的閘門電路有 雙穩(wěn)態(tài)、施密特觸 發(fā)器和隧道二極 管整形電路。右圖 為施密特觸發(fā)器構(gòu) 成的閘門電路。 uiCRb1ReRc1Rc2Rb2V1V2uo+E電子測量原理 第 48頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)） （ 3）積分器 密勒（ Miller）積分器是通用示波器中應用最廣的一種積分電路。 01 , 0 ~oEEV d t t tC R R C? ?? ? ??來自掃描閘門+RC+E掃描鋸齒波輸出Vo? ?電子測量原理 第 49頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)） （ 3）積分器 ? 積分器產(chǎn)生的鋸齒波電壓被送入 X放大器中放大，再加至水平偏轉(zhuǎn)板。 ? 熒光屏上單位長度所代表的時間為示波器的掃描速度 （ t/cm）， x： 光跡在水平方向偏轉(zhuǎn)的距離； t：偏轉(zhuǎn) x距離所對應的時間。 ? 在示波器中通常改變 R或 C值作為 “ 掃描速度 ” 粗調(diào)，用改變 E值作為 “ 掃描速度 ” 微調(diào)。 /s t x?電子測量原理 第 50頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)） （ 4）比較和釋抑電路 ? 在比較電路中，輸入電壓與預置的參考電平進行比較，當輸入電壓等于預置的參考電平時，輸出端電位產(chǎn)生跳變，并把它作為控制信號輸出。它決定掃描的終止時刻。 ? 釋抑電路在掃描逆程開始后，關閉或抑制掃描閘門，使 “ 抑制 ” 期間掃描電路不再受到同極性觸發(fā)脈沖的觸發(fā)。 電子測量原理 第 51頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)） （ 4）比較和釋抑電路 ? 比較和釋抑電路與掃描門、積分器構(gòu)成一個閉合的掃描發(fā)生器環(huán)。 ? 掃描門的輸入接受三個方面的信號： “ 穩(wěn)定度 ”電位器提供的直流電位；來自釋抑電路的釋抑信號；來自觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖。 1）觸發(fā)掃描過程： 電子測量原理 第 52頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)） （ 4）比較和釋抑電路 E1E0E2Er來自比較電路的參考電平（比較電平）掃描發(fā)生器輸出Vo上觸發(fā)電平下觸發(fā)電平通過“穩(wěn)定度”調(diào)節(jié)的靜態(tài)工作電平E0觸發(fā)脈沖12 345抑制期回掃期開始下一次掃描跟隨Vo6釋放閘門輸出疊加后的閘門輸入電子測量原理 第 53頁 通用示波器的水平通道 2．掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)） （ 4）比較和釋抑電路 2）連續(xù)掃描。 ? 在此掃描方式下，通過 “ 穩(wěn)定度 ” 調(diào)節(jié)，使閘門電路的靜態(tài)工作電平高于上觸發(fā)電平 E1，則不論是否有觸發(fā)脈沖，掃描閘門都將輸出閘門信號。 ? 掃描閘門仍然受比較和釋抑電路的控制，以控制掃描正程的結(jié)束，從而實現(xiàn)掃描電壓和被測電壓的同步。 電子測量原理 第 54頁 通用示波器的水平通道 3．水平放大器 ? 其基本作用是選擇 X軸信號，并將其放大到足以使光點在水平方向達到滿偏的程度。 ? X放大器的輸入端置于 “ 內(nèi) ” 時， X放大器放大掃描信號；置于 “ 外 ” 時，水平放大器放大由面板上 X輸入端直接輸入的信號。 電子測量原理 第 55頁 通用示波器的其他電路 1．高、低壓電源 — 分別用于示波器的高、中壓和直流供電。 2． Z軸的增輝與調(diào)輝 — 增輝：將閘門信號放大，使顯示的波形正程加亮。 — 調(diào)輝：加外調(diào)制信號或時標信號，使屏幕顯示的波形發(fā)生相應地變化。 3．校準信號發(fā)生器 — 可產(chǎn)生幅度和頻率準確的基準方波信號，為儀器本身提供校準信號源。 電子測量原理 第 56頁 示波器的多波形顯示 1．多線示波 ? 利用多槍電子管來實現(xiàn)的。 ? 測試時各通道、各波形之間產(chǎn)生的交叉干擾可以減少或消除，可獲得較高的測量準確度。 2．多蹤示波 在單線示波的基礎上增加了電子開關，利用分時復用的原理，分別把多個垂直通道的信號輪流接到 Y偏轉(zhuǎn)板上，最終實現(xiàn)多個波形的同時顯示。 電子測量原理 第 57頁 示波器的多波形顯示 2．多蹤示波 “ Y1”通道（ CH1）、 “ Y2”通道（ CH2）和疊加方式（ CH1+CH2）都只顯示一個波形。 Y1