【正文】 全過程。若在差分電路的輸入端輸入不同的直流電位，相應的 Y偏轉板上的直流電位和波形在 Y方向的位置也會改變。 ? 確定零電壓時，置 “ GND”檔。 若不增輝將產(chǎn)生如圖的回掃線 t01 5234 678012345678uytuxTyTx=2Ty電子測量原理 第 29頁 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)內外至X偏轉板至Y偏轉板校準信號發(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。 ? 當欲觀測脈沖信號，尤其是占空比很小的脈沖時，采用連續(xù)掃描存在一些問題：選擇掃描周期等于脈沖重復周期時，難以看清脈沖波形的細節(jié)。 [ / ]xxx S k t h t c m s? ? ?電子測量原理 第 23頁 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個周期的被測信號波形。 t01234 01234uytux01234若兩信號的初相相同，且在X、 Y方向的偏轉距離相同，在熒光屏上畫出一條與水平軸呈 45度角的直線 。 電子測量原理 第 17頁 波形顯示的基本原理 1．顯示隨時間變化的圖形（續(xù)） （ 2） X、 Y偏轉板上分別加變化電壓，有下面兩種情況： Uy012340132 4UyUyt僅在垂直偏轉板的兩板間加正弦變化的電壓，則光點只在熒光屏的垂直方向來回移動，出現(xiàn)一條垂直線段。 電子測量原理 第 15頁 波形顯示的基本原理 1．顯示隨時間變化的圖形 （ 1） Ux、 Uy為固定電壓時，有下面四種情況： (a) Ux= 0 、Uy=0光點出現(xiàn)在熒光屏的中心位置。 2y alSSbV?電子測量原理 第 14頁 3 熒光屏 ? 熒光屏將電信號變?yōu)楣庑盘?，是示波管的波形顯示部分 。 電子測量原理 第 13頁 2 偏轉系統(tǒng) ?電子束在偏轉電場作用下的偏轉距離與外加偏轉電壓成正比： ?示波管的 Y軸偏轉靈敏度（單位為 cm/V）： 其倒數(shù)為示波管的 Y軸偏轉因數(shù)。 ? 電子在電子槍中的運動軌跡如下圖所示。 FKG1G2 A1 A2Y 偏轉板X 偏轉板輝度聚焦輔助聚焦+EE熒光屏電子槍偏轉系統(tǒng)熒光屏電子測量原理 第 10頁 1 電子槍 ? 電子槍的作用是發(fā)射電子并形成很細的高速電子束，它由燈絲 F、陰極 K、柵極 G1和 G2和陽極 A A2組成。 電子測量原理 第 8頁 主要技術指標 ?4．輸入阻抗 當被測信號接入示波器時，輸入阻抗 Zi形成被測信號的等效負載。 掃描速度的倒數(shù)稱為 “ 時基因素 ” ，它表示單位距離代表的時間，單位為 “ t/cm”或 “ t/div”，時間 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。 電子測量原理 第 5頁 主要技術指標 1．頻帶寬度 BW和上升時間 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。電子測量原理 第 1頁 第 5章 時域測量 概述 CRT顯示原理 通用示波器 取樣示波器 波形存儲及顯示技術 示波器的基本測試技術 電子測量原理 第 2頁 概述 示波器的分類 根據(jù)示波器對信號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 —— 采用模擬方式對時間信號進行處理和顯示。 ? 多束示波器采用多束示波管，熒光屏上顯示的每個波形都由單獨的電子束掃描產(chǎn)生。 電子測量原理 第 4頁 2 數(shù)字示波器 ? 數(shù)字示波器將輸入信號數(shù)字化（時域取樣和幅度量化）后，經(jīng)由 D/A轉換器再重建波形。 上升時間 tr是一個與頻帶寬度 BW相關的參數(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通道跟隨輸入信號快速變化的能力。 電子測量原理 第 7頁 主要技術指標 ?3．偏轉因素 偏轉因素指在輸入信號作用下，光點在熒光屏上的垂直（ Y）方向移動 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，可通過示波器面板選擇。 ? 通過調節(jié) G1對 K的負電位可控制電子束的強弱，從而調節(jié)光點的亮度，即進行 “ 輝度 ” 控制。 KG1G2A1A2電子測量原理 第 12頁 2 偏轉系統(tǒng) ? 示波管的偏轉系統(tǒng)由兩對相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為垂直偏轉板和水平偏轉板 。偏轉靈敏度越大，示波管越靈敏。 ? 在使用示波器時，應避免電子束長時間的停留在熒光屏的一個位置，否則將使熒光屏受損。 (b) Ux= 0 、Uy= 常量光點僅在垂直方向偏移 ： Uy為正電壓時，光點從熒光屏的中心往垂直方向上移； Uy為負電壓時，光點從熒光屏的中心往垂直方向下移。 電子測量原理 第 18頁 波形顯示的基本原理 1．顯示隨時間變化的圖形（續(xù)） Ux012340 1324UxUxt僅在水平偏轉板的兩板間加鋸齒電壓，則光點只在熒光屏的水平方向來回移動，出現(xiàn)一條水平線段。 電子測量原理 第 21頁 波形顯示的基本原理 2．顯示任意兩個變量之間的關系（續(xù)） t012340 1234uytux01234024若兩信號的初相相差 90度，且在 X、 Y方向的偏轉距離相同，在熒光屏上畫出的圖形為圓 。 uyTyTxuxttn=2 如果掃描電壓周期 Tx與被測電壓周期 Ty保持 Tx=nTy的關系，則稱掃描電壓與被測電壓 “ 同步 ” 。 TsT=Tstt(a) 被測脈沖(b) 連續(xù)掃描，且T=T s?不能觀測到脈沖細節(jié)電子測量原理 第 26頁 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， 觀測者不易觀察波形，而且掃描的同步很難實現(xiàn)。 （ 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開關，在面板上用 “ V/cm”標記。 ? 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。 ? 可通過調節(jié) “ Y軸位移 ” 旋鈕，調節(jié)直流電位以改變被測波形在屏幕上的位置。 ? 延遲線的輸入級需采用 低輸出阻抗電路驅動，而 輸出級則采用低輸入阻抗的 緩沖器。可采用改變負反饋的方法改變放大器的增益 （面板上的 “ 5”或 “ 10”開關 ）。 放大、整形電路內外電源C1C2C3ACA C 低頻抑制HF REJDC常態(tài) 自動 TV觸發(fā)電平調節(jié)至掃描發(fā)生器環(huán)觸發(fā)脈沖輸出S1S2S4+S3極性反轉電路觸發(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。 ? “ AC”交流耦合：用于觀察從低頻到較高頻率的信號。 ? 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。 ? 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。 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。 2）起正程加亮作用。 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。 /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。 ? 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。 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。 — 調輝：加外調制信號或時標信號，使屏幕顯示的波形發(fā)生相應地變化。 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偏轉板上，最終實現(xiàn)多個波形的同時顯示。 uy1uy2ux電子測量原理 第 60頁 雙時基掃描顯示 雙時基示波器有兩個獨立的觸發(fā)和掃描電路，特別適用于在觀察一個脈沖序列的同時，仔細觀察其中一個或部分脈沖的細節(jié)。 ? 包括上兩種方式的，被稱為自動雙掃描。 ? 從被測信號的許多相鄰波形上取得樣點的方法稱為非實時取樣，或稱為等效取樣。 12 ht f??電子測量原理 第 68頁 概述 3 顯示原理 ? 順序取樣示波器中的水平掃描信號為階梯波電壓，階梯持續(xù)時間，階梯數(shù)對應屏幕上顯示的不連續(xù)的光點數(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 ΔUs變小，可使總點數(shù)增加，即取樣密度變大；但取樣點過多可能導致波形閃爍。 電子測量原理 第 78頁 波形存儲及顯示技術 波形模擬存儲技術和記憶示波器 模擬記憶示波器是利用記憶示波管的波形記憶（存儲）特性實現(xiàn)波形較長時間的存儲 ，其核心是記憶示波管： KG A1A2G11G12G21G22K1K2收集極 存儲介質存儲柵網(wǎng)熒光屏Y X寫入電子槍 偏轉系統(tǒng) 讀出電子槍 記憶與顯示記錄系統(tǒng) 泛射系統(tǒng)電子測量原理 第 79頁 波形模擬存儲技術和記憶示波器 ? 示波管內有兩種電子槍，一種稱為寫入槍，另一種稱為讀出槍。 電子測量原理 第 80頁 數(shù)字存儲示波器 1．數(shù)字存儲示波器的組成原理 衰減器 放大器觸發(fā)電路A/D轉換器延遲線存