【正文】 ( ) [ ( )]( ) [ ( )]( ) [ ( )]Y k F F T y nh n IF F T H k IF F T IF F TX k F F T x n? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?( ) [ ( )]( ) [ ( )]( ) [ ( )]Y k F F T y nx n IF F T X k IF F T IF F TH k F F T h n? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ?電子測量原理 第 142頁 ? 1） 脈沖信號(hào)源： 是一個(gè)廣譜信號(hào)源 ， 可分為兩類：以脈沖與階躍信號(hào)為主的基帶脈沖；對(duì)連續(xù)波開關(guān)調(diào)制形成的射頻脈沖 。 ? 數(shù)字存儲(chǔ)示波器對(duì)單脈沖和周期脈沖信號(hào)參數(shù)都能測量。 ? ① 確定出脈沖的頂值和底值 （ 即幅值的 100％ 和 0％ 的基線位置 ） 。 3．非電信號(hào)測試 ? 只要配有適當(dāng)?shù)膫鞲衅骶湍軠y量振動(dòng)、加速度、角度、位移、功率以及壓力等機(jī)電參數(shù)。將B脈沖的起點(diǎn)左移 1格，讀出兩被測信號(hào)起始點(diǎn)時(shí)間的水平距離。 3）將示波器的輸入耦合開關(guān)置于 “ AC”位置。 電子測量原理 第 109頁 用示波器測量電壓 1．直流電壓的測量（續(xù)） 例 71 示波器測直流電壓及垂直靈敏度開關(guān)示意圖如圖所示， h=4cm、 V/cm、若 k=10： 1，求被測直流電壓值。 電子測量原理 第 107頁 用示波器測量電壓 1．直流電壓的測量 （ 1）測量原理 利用被測電壓在屏幕上呈現(xiàn)的直線偏離時(shí)間基線（零電平線）的高度與被測電壓的大小成正比的關(guān)系進(jìn)行的。 電子測量原理 第 103頁 示波器的正確使用 3．通用示波器的面板示意圖（續(xù)） （ 8） SWEEP MODE掃描方式選擇開關(guān)。 （ 3）主機(jī) —— 包括 顯示尺寸 、 后加速陽極電壓 、 校準(zhǔn)信號(hào) 等。 （ 4）根據(jù)被測信號(hào)是否含有交直流成分選擇。 電子測量原理 第 96頁 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 ７．高速信號(hào)采集技術(shù) （ 1） CCD器件和 A/D相結(jié)合 對(duì)被測信號(hào)進(jìn)行非實(shí)時(shí)取樣后借助 CCD進(jìn)行信號(hào)的模擬存儲(chǔ)。 ? 垂直分辨率與 A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率相對(duì)應(yīng)，常以屏幕每格的分級(jí)數(shù) (級(jí)／ div)或百分?jǐn)?shù)來表示。 （ 3）先進(jìn)的觸發(fā)功能 不僅能顯示觸發(fā)后的信號(hào)，而且能顯示觸發(fā)前的信號(hào)。 電子測量原理 第 84頁 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 3．?dāng)?shù)字存儲(chǔ)示波器的顯示方式 （ 1）存儲(chǔ)顯示 —— 適于一般信號(hào)的觀測。 ? 在存儲(chǔ)工作階段，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信號(hào)，在邏輯控制電路的控制下依次寫入到 RAM中。 ssUnU? ?電子測量原理 第 77頁 取樣示波器的組成及工作原理 （續(xù)） （ 3）等效掃速 ? 等效掃速定義為被測信號(hào)經(jīng)歷時(shí)間與水平方向展寬的距離比。 1c s iu KA u??電子測量原理 第 72頁 取樣示波器的組成及工作原理 （續(xù)） ? 第二個(gè)取樣脈沖到來時(shí)，取樣門閉合，輸入的被測信號(hào)與 cs上的電壓 ui1之差給取樣電容 Cs充電，充電的電壓值經(jīng)過傳遞系數(shù) K和增益 A后，將在保持電容上與前一次的輸出信號(hào)疊加，得到 uo2為 ? 取樣電路的輸出是由離散的、與被測信號(hào)成正比的階梯波構(gòu)成的。 電子測量原理 第 64頁 概述 1．取樣的基本概念 實(shí)時(shí)取樣示意圖 取樣脈沖p(t)輸入信號(hào)Vi(t)取樣信號(hào)Vo(t)tt電子測量原理 第 65頁 概述 1．取樣的基本概念 非實(shí)時(shí)取樣示意圖 tt輸入信號(hào)取樣脈沖取樣信號(hào)經(jīng)放大和延長電路后的信號(hào)（顯示波形）mTt?2 t? 3 t? 4 t?sT m T t? ? ?12345電子測量原理 第 66頁 概述 2．取樣原理 ? 核心電路取樣保持器示意圖 ? 兩個(gè)取樣脈沖的時(shí)間間隔為 ，由于波形包絡(luò)所經(jīng)歷的時(shí)間變長了，故可用低頻示波器顯示較高頻率的信號(hào)。 前置放大 延長線Y 后置放大A 觸發(fā) A 掃描電子開關(guān)X 放大電壓比較B 觸發(fā)選擇門Y 線光跡分離電路+B 掃描RPY 輸入A 增輝B 增輝1234電子測量原理 第 61頁 雙時(shí)基掃描顯示 ? 為了能同時(shí)觀測脈沖列的全貌及其中某一部分的細(xì)節(jié)，設(shè)立電子開關(guān)，把兩套掃描電路的輸出交替地接人 X放大器。 3．校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器 — 可產(chǎn)生幅度和頻率準(zhǔn)確的基準(zhǔn)方波信號(hào)，為儀器本身提供校準(zhǔn)信號(hào)源。 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。 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。 ? 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(hào)的同樣的起始電平上開始以獲得穩(wěn)定的圖象。 ? 電視（ TV）觸發(fā)方式：是在原有放大、整形電路基礎(chǔ)上插入電視同步分離電路實(shí)現(xiàn)的，以便對(duì)電視信號(hào)（如行、場同步信號(hào)）進(jìn)行監(jiān)測與電視設(shè)備維修。 ? 外觸發(fā)（ EXT）：用外接的、與被測信號(hào)有嚴(yán)格同步關(guān)系的信號(hào)作為觸發(fā)源，用于比較兩個(gè)信號(hào)的同步關(guān)系。 觸發(fā)點(diǎn)輸入信號(hào)掃描電壓顯示波形輸入信號(hào)延遲后td掃描起點(diǎn)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(hào)放大到足夠的幅度，用以驅(qū)動(dòng)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)。 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(hào)適當(dāng)放大，從中取出內(nèi)觸發(fā)信號(hào)，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。 Tstt( a ) 被測脈沖( c ) 連續(xù)掃描，且T =??T= ?脈沖得到展寬，但波形顯示暗，而時(shí)基線太亮電子測量原理 第 27頁 波形顯示的基本原理 5．連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描（續(xù)） ? 觸發(fā)掃描時(shí)，使掃描脈沖只在被測脈沖到來時(shí)才掃描一次；沒有被測脈沖時(shí)，掃描發(fā)生器處于等待工作狀態(tài)。 電子測量原理 第 22頁 波形顯示的基本原理 3．掃描的概念 ? 如果在 X偏轉(zhuǎn)板上加一個(gè)隨時(shí)間線形變化的電壓，垂直偏轉(zhuǎn)板不加電壓，那么光點(diǎn)在水平方向的偏移距離為 ，比例系數(shù) Sx稱為示波管的 X軸偏轉(zhuǎn)靈敏度。 電子測量原理 第 16頁 波形顯示的基本原理 1．顯示隨時(shí)間變化的圖形（續(xù)） (c) Ux= 常量、Uy=0光點(diǎn)僅在水平方向偏移 ： Ux為正電壓時(shí)，光點(diǎn)從熒光屏的中心往水平方向右移； Ux為負(fù)電壓時(shí)，光點(diǎn)從熒光屏的中心往水平方向左移。 ?為提高 Y軸偏轉(zhuǎn)靈敏度，可在偏轉(zhuǎn)板至熒光屏之間加一個(gè)后加速陽極 A3。 ? 調(diào)節(jié) A1的電位器稱為 “ 聚焦 ” 旋鈕，通過對(duì)它進(jìn)行調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié) G2與 A1和 A1與 A2之間的電位；調(diào)節(jié) A2電位的旋鈕稱為 “ 輔助聚焦 ” 。 偏轉(zhuǎn)因素表示了示波器 Y通道的放大 /衰減能力。 ? 數(shù)字示波器具有記憶、存貯被觀察信號(hào)功能，又稱為數(shù)字存貯示波器。 ? 2 數(shù)字示波器 —— 對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理后再顯示。 ? 記憶示波器采用有記憶功能的示波管，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的存儲(chǔ)、記憶和反復(fù)顯示。 熒光屏上通常用間隔 1cm的坐標(biāo)線作為刻度線，因此掃描速度的單位也可表示為 “ cm/div”。 電子測量原理 第 9頁 CRT顯示原理 CRT CRT主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成，基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。 ? 為了示波器有較高的測量靈敏度， Y偏轉(zhuǎn)板置于靠近電子槍的部位，而 X偏轉(zhuǎn)板在 Y的右邊。 ? 當(dāng)電子束停止轟擊熒光屏?xí)r，光點(diǎn)仍能保持一定的時(shí)間，這種現(xiàn)象稱為 “ 余輝效應(yīng) ” 。 Uy01234 01324UyUyt0UxtUxUx電子測量原理 第 20頁 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 示波器兩個(gè)偏轉(zhuǎn)板上都加正弦電壓時(shí)顯示的圖形稱為李沙育（ Lissajous）圖形，這種圖形在相位和頻率測量中常會(huì)用到。 t01 5(6)234 789 012345678uytuxTy54xyTT ?1011109 11電子測量原理 第 25頁 波形顯示的基本原理 5．連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描 ? 掃描電壓是連續(xù)的方式稱為連續(xù)掃描。 ? 觀察交流信號(hào)時(shí)，置 “ AC”檔。 左圖為沒有延遲線時(shí)屏幕上顯示的脈沖。 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(hào)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(hào)發(fā)生器提供符合要求的觸發(fā)脈沖。 ? “ HF REJ”高頻抑制耦合：用于抑制高頻成分的耦合。 ? 整形電路的基本形式是電壓比較器，當(dāng)輸入的觸發(fā)源信號(hào)與通過 “ 觸發(fā)極性 ” 和 “ 觸發(fā)電平 ” 選擇的信號(hào)之差達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)，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 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。 ? 釋抑電路在掃描逆程開始后，關(guān)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 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。 Y1輸入電路Y1前置放大器Y1門電路電子開關(guān)延遲線Y 后置放大器Y2輸入電路Y2前置放大器Y2門電路至Y偏轉(zhuǎn)板Y1輸入Y2輸入控制信號(hào)電子測量原理 第 58頁 示波器的多波形顯示 2．多蹤示波（續(xù) ) 交替方式（ ALT）：適合于觀察高頻信號(hào)。 ? 取樣分為實(shí)時(shí)取樣和非實(shí)時(shí)取樣兩種。下圖為常用的閉環(huán)取樣電路組成框圖。 30 .4 4 ~ 0 .6 4dBf ??電子測量原理 第 76頁 取樣示波器的組成及工作原理 （續(xù)） （ 2）取樣密度 ? 指電路掃描時(shí)，在示波器屏幕 X軸上顯示的被測信號(hào)每格所對(duì)應(yīng)的取樣點(diǎn)數(shù)，常用每厘米的光點(diǎn)數(shù)來表示。 ? 寫入槍發(fā)射電子束，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)功能。 電子測量原理 第 83頁 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 2．?dāng)?shù)字存儲(chǔ)式波器的工作方式（續(xù)） （ 3）測量與計(jì)算工作方式 數(shù)字存儲(chǔ)示波器對(duì)波形參數(shù)的測量分為自動(dòng)測量和手動(dòng)測量兩種。 ? 主要有線性插入和曲線插入兩種方式。 ? 實(shí)時(shí)取樣速率 （ N為每格的取樣數(shù)； t/div為掃描一格所用的時(shí)間