電子測(cè)量教案cha(1)(已修改)
2025-05-31 09:12 本頁(yè)面
【正文】 電子測(cè)量 第 6 章 1 第 6 章 時(shí)域測(cè)量 1. 引言 2. 模擬示波器 3. 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的基本原理 4. 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的組成和關(guān)鍵技術(shù) 5. 示波器的技術(shù)參數(shù) 6. 示波器的使用 電子測(cè)量 第 6 章 2 1 引 言 示波器經(jīng)歷了從低頻到高頻、從模擬到數(shù)字的漸進(jìn)發(fā)展過程。 ?1934年，基于 CRT的 137型示波器 ?1957年，記憶示波器研制成功 ?1958年通用示波器的帶寬達(dá)到了 100MHz ?1959年，出現(xiàn)了采樣示波器 ?1969年，通用示波器的帶寬達(dá)到 300MHz ?20世紀(jì) 70年代以后，示波器的帶寬提高到 1GHz 模擬示波器 電子測(cè)量 第 6 章 3 ? 1980年， HP公司發(fā)明了第一臺(tái)數(shù)字存儲(chǔ)示波器 ? 20世紀(jì) 90年代為以來(lái)，其帶寬由誕生之初的 50MHz發(fā)展700MHz～ 1GHz，甚至出現(xiàn)了帶寬超過 10GHz的超寬帶實(shí)時(shí)示波器 ? 20世紀(jì) 90年代初，業(yè)界還推出了混合信號(hào)示波器 (Mixed Signal Oscilloscope, MSO)，出現(xiàn)了 PC示波器、手持式示波表等形式的示波器 數(shù)字示波器 電子測(cè)量 第 6 章 4 Agilent公司的一種四通道數(shù)字存儲(chǔ)示波器 PC示波器 手持式示波表 電子測(cè)量 第 6 章 5 2 模擬示波器 探 頭被 測(cè)信 號(hào)觸 發(fā) 電 路Y 衰 減 器 內(nèi)Y 前 置 放 大 器 延 遲 器Y 輸 出 放 大 器掃 描 電 路“ X Y ”X 通 道X 放 大 器外電 源標(biāo) 準(zhǔn) 信 號(hào)發(fā) 生 器標(biāo) 準(zhǔn) 信號(hào) 輸 出電 源主 機(jī)陰極射線管CRTY 通 道“ 掃 描 ”“ X ” 輸 入外 同 步 觸 發(fā)輸 入1s 2s圖 621 模擬示波器的原理框圖 模擬示波器的主要由陰極射線管 CRT、垂直通道、水平通道、電源和標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器等部分組成 . 模擬示波器的基本結(jié)構(gòu) 電子測(cè)量 第 6 章 6 01234567891 0Ts0 , 81 , 92 , 1 03 , 1 14 , 1 256781234567891 0TnVxttVy圖 622 模擬示波器顯示信號(hào)時(shí)域波形的基本過程 圖 622描述了模擬示波器顯示電信號(hào)時(shí)域波形的基本過程。熒光屏上光點(diǎn)的 Y和 X坐標(biāo)分別與這一瞬間的信號(hào)電壓和掃描電壓成正比。 掃 描 回 程掃 描 正 程圖 623 掃描正程和掃描回程 波形顯示的基本原理 電子測(cè)量 第 6 章 7 觸 發(fā) 信 號(hào)觸 發(fā) 電 平掃 描 電 壓圖 形 顯 示① ＇ ② ＇③ ＇ ④ ＇ ⑤ ＇ ⑥ ＇①② ③ ④ ⑤ ⑥圖 624 邊沿觸發(fā)電路與掃描電路的工作波形 邊沿觸發(fā)電路可以在波形的正向過零點(diǎn)的位置產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，啟動(dòng)掃描鋸齒波電壓進(jìn)行掃描。 圖中 ①②③④⑤⑥ 點(diǎn)均符合觸發(fā)條件，但在②④⑥ 這些點(diǎn)掃描過程未結(jié)束，因此這些點(diǎn)不能啟動(dòng)下一次掃描，是無(wú)效的。僅有 ①③⑤ 這些點(diǎn)是有效的觸發(fā)點(diǎn)。 觸發(fā)電路 電子測(cè)量 第 6 章 8 ++放 大 整 形電 路觸 發(fā) 電 平內(nèi)外電 源1s 2s2c1c3c3s+D CA CA C ( H )H F觸 發(fā) 電 平 及 極 性 選 擇 器圖 625 邊沿觸發(fā)電路組成框圖 主要由觸發(fā)源選擇開關(guān)、耦合方式選擇開關(guān)、觸發(fā)電平及極性選擇器和放大整形電路等組成。 電子測(cè)量 第 6 章 9 作用：產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的信號(hào)源 分類：內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)、電源觸發(fā)（又稱為線觸發(fā)） （ 1） 觸發(fā)源 （ 2） 耦合方式 作用：選擇觸發(fā)源中哪個(gè)成分來(lái)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖 分類： DC、 AC、 AC（ H）和 HF （ 3）觸發(fā)放大和觸發(fā)整形電路 作用 : 對(duì)前級(jí)輸出信號(hào)進(jìn)行處理，產(chǎn)生符合一定脈沖寬度要求的、穩(wěn)定可靠的觸發(fā)脈沖。 實(shí)現(xiàn)：常采用雙端輸入的單穩(wěn)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。 電子測(cè)量 第 6 章 10 （ 4）觸發(fā)電平及極性選擇器 abc da）正極性、正電平 b）負(fù)極性、正電平 c）正極性、負(fù)電平 d）負(fù)極性、負(fù)電平 電子測(cè)量 第 6 章 11 3 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的基本原理 衰 減 器衰 減 器前 置放 大 器前 置放 大 器A D CA D C存 儲(chǔ) 與 采集 控 制存 儲(chǔ) 與 采集 控 制外 部觸 發(fā)觸 發(fā)電 路時(shí) 基電 路顯 示 處理 器顯 示 器通 道 1通 道 2 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的基本原理 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的基本結(jié)構(gòu)如下： 電子測(cè)量 第 6 章 12 工作過程一般分為存儲(chǔ)和顯示兩個(gè)大的階段 具有 “負(fù)延遲 ”觸發(fā)功能 提供多種采集控制功能，實(shí)現(xiàn)峰值采集、過采樣等采集模式 數(shù)字存儲(chǔ)示波器有一些重要的技術(shù)指標(biāo) : 模擬帶寬、采樣率、垂直分辨率、存儲(chǔ)深度、死區(qū)時(shí)間、波形更新速率等 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的基本特點(diǎn) 電子測(cè)量 第 6 章 13 4 數(shù)字存儲(chǔ)示波器的組成和關(guān)鍵技術(shù) 被 測(cè)信 號(hào)探 頭衰減器Y 前 置 放大 器G N DA CD C5 0 Ω1 M Ω耦 合 方 式主要由耦合方式選擇、衰減器和前置放大器構(gòu)成 （ 1）模擬前端 模擬前端與模擬帶寬 電子測(cè)量 第 6 章 14 耦合方式選擇開關(guān) 一般有三個(gè)檔位： DC、 A
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