【正文】 括上升時(shí)間在內(nèi)的脈沖 全過(guò)程。若在差分電路的輸入端輸入不同的直流電位，相應(yīng)的 Y偏轉(zhuǎn)板上的直流電位和波形在 Y方向的位置也會(huì)改變。 ? 確定零電壓時(shí)，置 “ GND”檔。 若不增輝將產(chǎn)生如圖的回掃線 t01 5234 678012345678uytuxTyTx=2Ty電子測(cè)量原理 第 29頁(yè) 通用示波器 通用示波器的組成 Y 輸入電路Y 前置放大器觸發(fā)電路延遲線Y 后置放大器水平放大器掃描發(fā)生器Y 輸入外觸發(fā)內(nèi)外至X偏轉(zhuǎn)板至Y偏轉(zhuǎn)板校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器低壓電源 高壓電源電源至各電路正高壓負(fù)高壓X 輸入校準(zhǔn)信號(hào)輸出電子測(cè)量原理 第 30頁(yè) 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(guān)。 ? 當(dāng)欲觀測(cè)脈沖信號(hào)，尤其是占空比很小的脈沖時(shí)，采用連續(xù)掃描存在一些問(wèn)題：選擇掃描周期等于脈沖重復(fù)周期時(shí)，難以看清脈沖波形的細(xì)節(jié)。 [ / ]xxx S k t h t c m s? ? ?電子測(cè)量原理 第 23頁(yè) 波形顯示的基本原理 4．同步的概念 （ 1） Tx=nTy(n為正整數(shù) )：熒光屏上將穩(wěn)定顯示 n個(gè)周期的被測(cè)信號(hào)波形。 t01234 01234uytux01234若兩信號(hào)的初相相同，且在X、 Y方向的偏轉(zhuǎn)距離相同，在熒光屏上畫出一條與水平軸呈 45度角的直線 。 電子測(cè)量原理 第 17頁(yè) 波形顯示的基本原理 1．顯示隨時(shí)間變化的圖形（續(xù)） （ 2） X、 Y偏轉(zhuǎn)板上分別加變化電壓，有下面兩種情況： Uy012340132 4UyUyt僅在垂直偏轉(zhuǎn)板的兩板間加正弦變化的電壓，則光點(diǎn)只在熒光屏的垂直方向來(lái)回移動(dòng)，出現(xiàn)一條垂直線段。 電子測(cè)量原理 第 15頁(yè) 波形顯示的基本原理 1．顯示隨時(shí)間變化的圖形 （ 1） Ux、 Uy為固定電壓時(shí)，有下面四種情況： (a) Ux= 0 、Uy=0光點(diǎn)出現(xiàn)在熒光屏的中心位置。 2y alSSbV?電子測(cè)量原理 第 14頁(yè) 3 熒光屏 ? 熒光屏將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)，是示波管的波形顯示部分 。 電子測(cè)量原理 第 13頁(yè) 2 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) ?電子束在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)作用下的偏轉(zhuǎn)距離與外加偏轉(zhuǎn)電壓成正比： ?示波管的 Y軸偏轉(zhuǎn)靈敏度（單位為 cm/V）： 其倒數(shù)為示波管的 Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)。 ? 電子在電子槍中的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示。 FKG1G2 A1 A2Y 偏轉(zhuǎn)板X 偏轉(zhuǎn)板輝度聚焦輔助聚焦+EE熒光屏電子槍偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)熒光屏電子測(cè)量原理 第 10頁(yè) 1 電子槍 ? 電子槍的作用是發(fā)射電子并形成很細(xì)的高速電子束，它由燈絲 F、陰極 K、柵極 G1和 G2和陽(yáng)極 A A2組成。 電子測(cè)量原理 第 8頁(yè) 主要技術(shù)指標(biāo) ?4．輸入阻抗 當(dāng)被測(cè)信號(hào)接入示波器時(shí)，輸入阻抗 Zi形成被測(cè)信號(hào)的等效負(fù)載。 掃描速度的倒數(shù)稱為 “ 時(shí)基因素 ” ，它表示單位距離代表的時(shí)間，單位為 “ t/cm”或 “ t/div”，時(shí)間 t可為 μ s、 ms或 s，在示波器的面板上，通常按“ 5”的順序分成很多檔。 電子測(cè)量原理 第 5頁(yè) 主要技術(shù)指標(biāo) 1．頻帶寬度 BW和上升時(shí)間 tr 示波器的頻帶寬度 BW一般指 Y通道的頻帶寬度。 ? 專用示波器是能夠滿足特殊用途的示波器，又稱特種示波器。 ? 通用示波器采用單束示波管，又可分為單蹤、雙蹤、多蹤示波器。電子測(cè)量原理 第 1頁(yè) 第 7章 信號(hào)波形測(cè)量 概述 CRT顯示原理 通用示波器 取樣示波器 波形存儲(chǔ)及顯示技術(shù) 示波器的基本測(cè)試技術(shù) 電子測(cè)量原理 第 2頁(yè) 概述 示波器的分類 根據(jù)示波器對(duì)信號(hào)的處理方式的不同可分為模擬、數(shù)字兩大類： ? 1 模擬示波器 —— 采用模擬方式對(duì)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行處理和顯示。 ? 多束示波器采用多束示波管，熒光屏上顯示的每個(gè)波形都由單獨(dú)的電子束掃描產(chǎn)生。 電子測(cè)量原理 第 4頁(yè) 2 數(shù)字示波器 ? 數(shù)字示波器將輸入信號(hào)數(shù)字化（時(shí)域取樣和幅度量化）后，經(jīng)由 D/A轉(zhuǎn)換器再重建波形。 上升時(shí)間 tr是一個(gè)與頻帶寬度 BW相關(guān)的參數(shù)，表示由于示波器 Y通道的頻帶寬度的限制，反映了示波器 Y通道跟隨輸入信號(hào)快速變化的能力。 電子測(cè)量原理 第 7頁(yè) 主要技術(shù)指標(biāo) ?3．偏轉(zhuǎn)因素 偏轉(zhuǎn)因素指在輸入信號(hào)作用下，光點(diǎn)在熒光屏上的垂直（ Y）方向移動(dòng) 1cm（即 1格）所需的電壓值，單位為 “ V/cm”、 “ mV/cm”（或 “ V/div”、“ mV/div”）。 ?5．輸入方式 即輸入耦合方式，一般有直流（ DC）、交流（ AC）和接地（ GND）三種，可通過(guò)示波器面板選擇。 ? 通過(guò)調(diào)節(jié) G1對(duì) K的負(fù)電位可控制電子束的強(qiáng)弱，從而調(diào)節(jié)光點(diǎn)的亮度，即進(jìn)行 “ 輝度 ” 控制。 KG1G2A1A2電子測(cè)量原理 第 12頁(yè) 2 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) ? 示波管的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)由兩對(duì)相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為垂直偏轉(zhuǎn)板和水平偏轉(zhuǎn)板 。偏轉(zhuǎn)靈敏度越大，示波管越靈敏。 ? 在使用示波器時(shí)，應(yīng)避免電子束長(zhǎng)時(shí)間的停留在熒光屏的一個(gè)位置，否則將使熒光屏受損。 (b) Ux= 0 、Uy= 常量光點(diǎn)僅在垂直方向偏移 ： Uy為正電壓時(shí)，光點(diǎn)從熒光屏的中心往垂直方向上移； Uy為負(fù)電壓時(shí)，光點(diǎn)從熒光屏的中心往垂直方向下移。 電子測(cè)量原理 第 18頁(yè) 波形顯示的基本原理 1．顯示隨時(shí)間變化的圖形（續(xù)） Ux012340 1324UxUxt僅在水平偏轉(zhuǎn)板的兩板間加鋸齒電壓，則光點(diǎn)只在熒光屏的水平方向來(lái)回移動(dòng)，出現(xiàn)一條水平線段。 電子測(cè)量原理 第 21頁(yè) 波形顯示的基本原理 2．顯示任意兩個(gè)變量之間的關(guān)系（續(xù)） t012340 1234uytux01234024若兩信號(hào)的初相相差 90度，且在 X、 Y方向的偏轉(zhuǎn)距離相同，在熒光屏上畫出的圖形為圓 。 uyTyTxuxttn=2 如果掃描電壓周期 Tx與被測(cè)電壓周期 Ty保持 Tx=nTy的關(guān)系，則稱掃描電壓與被測(cè)電壓 “ 同步 ” 。 TsT=Tstt(a)被 測(cè)脈沖(b)連 續(xù)掃描，且T=Ts?不能觀測(cè)到脈沖細(xì)節(jié)電子測(cè)量原理 第 26頁(yè) 波形顯示的基本原理 5．連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描（續(xù)） ? 選擇掃描周期等于脈沖底寬 時(shí)， 觀測(cè)者不易觀察波形，而且掃描的同步很難實(shí)現(xiàn)。 （ 1）衰減器 vivoR1R2C1C2最佳補(bǔ)償過(guò)補(bǔ)償欠補(bǔ)償Z1Z2最佳補(bǔ)償條件 ： 2211 CRCR ?過(guò)補(bǔ)償 ： 1 1 2 2R C R C?欠補(bǔ)償： 1 1 2 2R C R C?改變分壓比的開關(guān)為示波器的垂直靈敏度粗調(diào)開關(guān)，在面板上用 “ V/cm”標(biāo)記。 ? 觀測(cè)頻率很低的信號(hào)或帶有直流分量的交流信號(hào) 時(shí)，置 “ DC”檔。 ? 可通過(guò)調(diào)節(jié) “ Y軸位移 ” 旋鈕，調(diào)節(jié)直流電位以改變被測(cè)波形在屏幕上的位置。 ? 延遲線的輸入級(jí)需采用 低輸出阻抗電路驅(qū)動(dòng)，而 輸出級(jí)則采用低輸入阻抗的 緩沖器?？刹捎酶淖冐?fù)反饋的方法改變放大器的增益 （面板上的 “ 5”或 “ 10”開關(guān) ）。 放大、整形電路內(nèi)外電源C1C2C3ACA C 低頻抑制HF REJDC常態(tài) 自動(dòng) 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(cè)量原理 第 38頁(yè) 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(cè)信號(hào)）作為觸發(fā)信號(hào)，適用于觀測(cè)被測(cè)信號(hào)。 ? “ AC”交流耦合：用于觀察從低頻到較高頻率的信號(hào)。 ? 自動(dòng)（ 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。 ? 觸發(fā)電平是指觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)所對(duì)應(yīng)的觸發(fā)放大器輸出電壓的瞬時(shí)值。 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(cè)量原理 第 45頁(yè) 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(hào)，閘門信號(hào)啟動(dòng)掃描發(fā)生器工作，產(chǎn)生鋸齒波電壓，同時(shí)把閘門信號(hào)送到增輝電路，以便在掃描正程加亮掃描的光跡。 2）起正程加亮作用。 uiCRb1ReRc1Rc2Rb2V1V2uo+E電子測(cè)量原理 第 48頁(yè) 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(yīng)用最廣的一種積分電路。 /s t x?電子測(cè)量原理 第 50頁(yè) 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(yù)置的參考電平進(jìn)行比較，當(dāng)輸入電壓等于預(yù)置的參考電平時(shí)，輸出端電位產(chǎn)生跳變，并把它作為控制信號(hào)輸出。 ? 掃描門的輸入接受三個(gè)方面的信號(hào)： “ 穩(wěn)定度 ”電位器提供的直流電位；來(lái)自釋抑電路的釋抑信號(hào)；來(lái)自觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖。 電子測(cè)量原理 第 54頁(yè) 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(hào)，并將其放大到足以使光點(diǎn)在水平方向達(dá)到滿偏的程度。 — 調(diào)輝：加外調(diào)制信號(hào)或時(shí)標(biāo)信號(hào)，使屏幕顯示的波形發(fā)生相應(yīng)地變化。 2．多蹤示波 在單線示波的基礎(chǔ)上增加了電子開關(guān)，利用分時(shí)復(fù)用的原理，分別把多個(gè)垂直通道的信號(hào)輪流接到 Y偏轉(zhuǎn)板上，最終實(shí)現(xiàn)多個(gè)波形的同時(shí)顯示。 uy1uy2ux電子測(cè)量原理 第 60頁(yè) 雙時(shí)基掃描顯示 雙時(shí)基示波器有兩個(gè)獨(dú)立的觸發(fā)和掃描電路，特別適用于在觀察一個(gè)脈沖序列的同時(shí)，仔細(xì)觀察其中一個(gè)或部分脈沖的細(xì)節(jié)。 ? 包括上兩種方式的，被稱為自動(dòng)雙掃描。 ? 從被測(cè)信號(hào)的許多相鄰波形上取得樣點(diǎn)的方法稱為非實(shí)時(shí)取樣，或稱為等效取樣。 12 ht f??電子測(cè)量原理 第 68頁(yè) 概述 3 顯示原理 ? 順序取樣示波器中的水平掃描信號(hào)為階梯波電壓，階梯持續(xù)時(shí)間，階梯數(shù)對(duì)應(yīng)屏幕上顯示的不連續(xù)的光點(diǎn)數(shù)。 ? 若 kAβ =1，則取樣電路的輸出電壓值正比于輸入電壓的取樣值。 ? 取樣脈沖通常有兩種形式：規(guī)則脈沖和尖三角脈沖。 ? 使 Δ Us變小，可使總點(diǎn)數(shù)增加，即取樣密度變大；但取樣點(diǎn)過(guò)多可能導(dǎo)致波形閃爍。 電子測(cè)量原理 第 78頁(yè) 波形存儲(chǔ)及顯示技術(shù) 波形模擬存儲(chǔ)技術(shù)和記憶示波器 模擬記憶示波器是利用記憶示波管的波形記憶（存儲(chǔ)）特性實(shí)現(xiàn)波形較長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ) ，其核心是記憶示波管： KG A1A2G11G12G21G22K1K2收集極 存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)柵網(wǎng)熒光屏Y X寫入電子槍 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 讀出電子槍 記憶與顯示記錄系統(tǒng) 泛射系統(tǒng)電子測(cè)量原理 第 79頁(yè) 波形模擬存儲(chǔ)技術(shù)和記憶示波器 ? 示波管內(nèi)有兩種電子槍，一種稱為寫入槍，另一種稱為讀出槍。 電子測(cè)量原理 第 80頁(yè) 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 1．?dāng)?shù)字存儲(chǔ)示波器的組成原理 衰減器 放大器觸發(fā)電路A/D