【正文】 0不能去掉。 即： 1） 小于 5舍去 ， 末位不變； 2） 大于 5進(jìn) 1， 在末位增 1； 3） 等于 5時(shí) ， 取偶數(shù) ， 則當(dāng)末位是偶數(shù) ， 末位不變；末位是奇數(shù) ，在末位增 1。 加減規(guī)則：以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的為準(zhǔn)（各項(xiàng)無(wú)小數(shù)點(diǎn)則 以有效位數(shù)最少者為準(zhǔn)），其余各數(shù)可多取一位。 例 2：進(jìn)行下列運(yùn)算： 1） 2） ?????原式3 8 .43 8 .424 .62 0 .381 3 .444 .62 0 .38 21 3 .44???????原式第 2章 信號(hào)源 返回 課程目錄 內(nèi)容提要 ＊本章主要介紹了信號(hào)源在電子測(cè)量中的作用、組成原理和種類(lèi) 。 2． 1概述 1． 作用 信號(hào)源的用途主要有以下三方面： （ 1）激勵(lì)源；（ 2）信號(hào)仿真；（ 3）標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源。 2． 2 正弦信號(hào)源 一、 正弦信號(hào)源的性能指標(biāo) 1． 頻率特性 （ 用以下幾項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表征 ） （ 1） 頻率范圍； （ 2） 頻率準(zhǔn)確度； （ 3） 頻率穩(wěn)定度 2． 輸出特性 （ 1）輸出電平范圍；（ 3）輸出電平準(zhǔn)確度； （ 3） 輸出阻抗。 2． 2． 2 正弦信號(hào)源 一 、 低頻信號(hào)發(fā)生器 低頻信號(hào)發(fā)生器頻率范圍一般為 20Hz～ 20KHz，故又稱(chēng)音頻信號(hào)發(fā)生器。是低頻信號(hào)發(fā)生器的主要部件。 ⑶ 衰減器和匹配器： 衰減器：其作用是調(diào)節(jié)輸出電壓使之達(dá)到所需的值。 ⑷ 監(jiān)測(cè)電壓表 用于監(jiān)測(cè)信號(hào)源輸出電壓或輸出功率的大小。信號(hào)調(diào)制方式為： 30MHz以下采用調(diào)幅方式， 30MHz以上采用調(diào)頻方式。 （ 2）緩沖級(jí)：放大主振級(jí)輸出的高頻信號(hào)；隔離主振級(jí)與后續(xù)電路，提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。 （ 4）內(nèi)調(diào)制信號(hào)發(fā)生器；輸出內(nèi)調(diào)制信號(hào)，頻率為 400HZ或1000HZ。 （ 6）可變電抗器：可變電抗器與主振級(jí)的諧振電路耦合，使主振級(jí)產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)，多采用二極管調(diào)頻電路。 函數(shù)發(fā)生器是一種能夠產(chǎn)生正弦波、方波、三角波等多種波形的信號(hào)發(fā)生器。 工作原理如下： 若雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出端的電壓 u1為正，則積分器的輸出電壓 u2將線性下降，當(dāng) u2下降到等于參考電動(dòng)勢(shì) Er2時(shí)，電壓比較器 2使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出電壓 u1由正變負(fù)，積分器的輸出電壓 u2將線性上升。從雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出端可得到方波信號(hào)；從積分器的輸出端可得到三角波信號(hào) ， u1 0 Er1 Er2 u2 t 0 t 三角波 ——正弦波變換原理 上圖為實(shí)際的正弦波形成網(wǎng)絡(luò)。正、負(fù)直流電源和電阻為二用管提供適當(dāng)?shù)钠珘?，以控制三角波逼近正弦波時(shí)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的位置。 3． 偏轉(zhuǎn)因數(shù) 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‖ 。 CRT顯示原理 一 、 陰極射線示波管 （ CRT） CRT主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成。 CRT內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示： –E 輝度 聚焦 輔助聚焦 +E F G K A1 A2 Y偏轉(zhuǎn)板 X偏轉(zhuǎn)板 熒光屏 電子槍 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 熒光屏 1． 電子槍 （ 1） 作用：發(fā)射電子并形成很細(xì)的高速電子束 。 又 ∵ 電子在運(yùn)動(dòng)中垂直方向未受力 ∴ 垂直速度未改變 V1sinθ1= V2sinθ2 θ1 θ2,總體呈會(huì)聚趨勢(shì)。 又 ∵ 電子在運(yùn)動(dòng)中垂直方向未受力 ∴ 垂直速度未改變 V1sinθ1= V2sinθ2 θ1 θ2 ,總體呈發(fā)散趨勢(shì)。 1）燈絲 F、陰極 K 當(dāng)電流流過(guò)燈絲后對(duì)陰極加熱，陰極產(chǎn)生大量電子，并在后續(xù)電場(chǎng)作用下轟擊熒光屏發(fā)光。通過(guò)調(diào)節(jié) G對(duì) K的負(fù)電位可調(diào)節(jié)光點(diǎn)的亮度，即進(jìn)行“輝度”控制。調(diào)節(jié) A1的電位，即可調(diào)節(jié) G與 A1和A1與 A2之間的電位，調(diào)節(jié) A1的電位器稱(chēng)為“聚焦”旋鈕；調(diào)節(jié) A2電位的旋鈕稱(chēng)為“輔助聚焦”。 2．偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) （ 1）工作原理：線性偏轉(zhuǎn)理論。 （ 2）結(jié)構(gòu)： 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(chēng)為垂直（ Y）偏轉(zhuǎn)板和水平（ X）偏轉(zhuǎn)板，偏轉(zhuǎn)板在外加電壓信號(hào)的作用下使電子槍發(fā)出的電子束產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。 3． 熒光屏 （ 1）作用： 熒光屏將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)，它是示波管的波形顯示部分，通常制作成矩形平面。 二、 波形顯示的基本原理 電子束在熒光屏上產(chǎn)生的亮點(diǎn)在屏幕上移動(dòng)的軌跡，是加到偏轉(zhuǎn)板上的電壓信號(hào)的波形。 （ 2）掃描電壓實(shí)際波形：鋸齒波。 ∴ 掃描電壓周期 Tx=Ts+Tb+Tw。 波形顯示 Y偏轉(zhuǎn)板：加被測(cè)信號(hào)； X偏轉(zhuǎn)板：加掃描電壓信號(hào) （ 設(shè)為理想狀態(tài) ） 。 由于 X偏轉(zhuǎn)板不加電壓，光點(diǎn)在水平方向是不偏移的，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。 由于 Y偏轉(zhuǎn)板不加電壓，光點(diǎn)在垂直方向是不移動(dòng)的，則光點(diǎn)在熒光屏的水平方向上來(lái)回移動(dòng)，出現(xiàn)的是一條水平線段。 4)設(shè) Y偏轉(zhuǎn)板加正弦波信號(hào)電壓 Uy=Umsinωt， X偏轉(zhuǎn)板加鋸齒波電壓 Ux=kt，且有 Tx=Ty熒光屏顯示的是被測(cè)信號(hào)隨時(shí)間變化的穩(wěn)定波形。 Uy t 0 Ux 0 t 6)設(shè) Y偏轉(zhuǎn)板加正弦波信號(hào)電壓 Uy=Umsinωt， X偏轉(zhuǎn)板加鋸齒波電壓 Ux=kt，且有 Tx=3/2 Ty熒光屏顯示的是被測(cè)信號(hào)隨時(shí)間變化的不穩(wěn)定波形。 當(dāng) 理想掃描電壓的周期 Tx=n Ty(n為正整數(shù) )時(shí)，波形穩(wěn)定，且顯示 n個(gè)被測(cè)信號(hào)波形；當(dāng)此關(guān)系不成立時(shí) ,波形顯示不穩(wěn)定。 此即 “ 同步 ” 原理。 回程軌跡的存在影響被測(cè)波形的觀測(cè)，實(shí)際示波器中要將其消隱，即使得正程軌跡亮度增加，回程軌跡黯淡，凸顯正程。 Uy t 0 Ux 0 t 回程掃描軌跡 掃描正程軌跡 通用示波器 一 、 通用示波器的組成 通用示波器主要由示波管、垂直通道和水平通道三部分組成。 Y系統(tǒng) X系統(tǒng) 示 波 管 電源等 下圖為示波器簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖： 二、 通用示波器的垂直通道 （ 一 ） 作用： 將輸入的被測(cè)信號(hào)進(jìn)行衰減或線性放大后 ， 輸出符合示波器偏轉(zhuǎn)要求的信號(hào) ， 驅(qū)動(dòng)電子運(yùn)動(dòng) ， 使被測(cè)信號(hào)在屏幕上顯示出來(lái) 。 基本組成框圖如下： 前置放大 后置放大 觸發(fā)放大 延遲線 Y偏轉(zhuǎn)板 X通道 輸入電路 uy 輸入電路 （ 1）作用：引入被測(cè)信號(hào)，并為前置放大器提供良好的工作條件。 C R Ri Ci + – – + Ui Ui’ 示波器 探 頭 Ui’與 Ui的關(guān)系分析如下： ? ?時(shí)當(dāng) RCCRRRRURCjCRjRRRURCjRCRjRCRjRUCjRCjRCjRCjRCjRCjRUZZUUiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii??????????????????????????????????????1111111111139。 c) 降低示波器的輸入容抗，提高示波器的抗干擾能力。 采用示波器內(nèi)部的方波信號(hào)進(jìn)行探頭校正，可能有以下三種情況。 2）耦合方式選擇開(kāi)關(guān) AC：交流耦合 ,適于觀察交流信號(hào)； DC：直流耦合 ,用于觀測(cè)頻率很低的信號(hào)或帶有直流分量的交流 信號(hào)。面板上用“ V/cm‖標(biāo)記的開(kāi)關(guān)改變分壓比從而改變示波器的偏轉(zhuǎn)靈敏度。 )(1111111122112121122122222211112222212時(shí)當(dāng) CRCRRRRuCRjCRjRRRuCjRCjRCjRCjRCjRCjRuZZZuuiiiio??????????????????????????????此時(shí)： 被測(cè)信號(hào)衰減了若干倍，且該衰減器的作用與信號(hào)的頻率無(wú)關(guān)。 2． 前置放大器 作用 ： （ 1） 將信號(hào)適當(dāng)放大 ， 補(bǔ)償延遲線的損耗； （ 2） 為 X通道提供內(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)等作用 。 4． Y輸出放大器 Y輸出放大器功能是將延遲線傳來(lái)的被測(cè)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(mǎn)偏轉(zhuǎn) 。 （二）構(gòu)成：觸發(fā)電路、掃描電路和水平放大器等。 觸發(fā) 極性 觸發(fā) 電平 放大 整形 電路 內(nèi) 外 電源 S1 S2 同步脈沖 DC AC AC（ H） HF （ 2） 結(jié)構(gòu)： 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 。 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) 。 電源觸發(fā) （ LINE） ：用 50Hz的工頻正弦信號(hào)作為觸發(fā)源 ， 適用于觀測(cè)與 50Hz交流有同步關(guān)系的信號(hào) 。 “ AC‖交流耦合：用于觀察從低頻到較高頻率的信號(hào) 。 “ AC低頻抑制 ” （ “ LF REJ ‖） 耦合：用于觀察含有低頻干擾的信號(hào) 。 3） 觸發(fā)極性選擇和觸發(fā)電平調(diào)節(jié) a 、 作用： 觸發(fā)極性和觸發(fā)電平?jīng)Q定觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻 ， 并決定掃描的起點(diǎn) ， 調(diào)節(jié)它們可便于對(duì)波形的觀測(cè)和比較 。 觸發(fā) 點(diǎn)處于觸發(fā)源信號(hào)的上升沿為 “ +‖極性；觸發(fā)點(diǎn)位于觸發(fā)源信號(hào)的下降沿為 “ –‖極性 。 正電平 正極性 正電平 負(fù)極性 負(fù)電平 負(fù)極性 負(fù)電平 正極性 4）放大整形電路 掃描信號(hào)發(fā)生器要穩(wěn)定工作，對(duì)觸發(fā)信號(hào)有一定的要求，因此，需對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行放大、整形。 2． 掃描發(fā)生器環(huán) （ 時(shí)基電路 ） （ 1） 作用：掃描發(fā)生器用來(lái)產(chǎn)生線性良好的鋸齒波 ， 通常用掃描發(fā)生器環(huán)來(lái)產(chǎn)生掃描信號(hào) 。 時(shí)基閘門(mén) 掃描電壓 產(chǎn)生電路 釋抑電路 電 壓 比較器 觸發(fā)脈沖輸入 至 X放大器 （ 3）掃描發(fā)生器環(huán)的基本工作過(guò)程： ①觸發(fā)脈沖到來(lái)后，打開(kāi)時(shí)基閘門(mén)，掃描電壓產(chǎn)生電路開(kāi)始產(chǎn)生線性變化的鋸齒波電壓，此電壓送至 X特大器，控制電子束自左向右掃描，同時(shí)也送往比較器； ②當(dāng)鋸齒波電壓達(dá)到預(yù)定的幅度后，電壓比較器輸出經(jīng)釋抑電路產(chǎn)生停止信號(hào)，關(guān)閉時(shí)基閘門(mén)，使掃描電壓產(chǎn)生電路進(jìn)入回程期； ③在回程期，釋抑電路起“抑止”作用，防止后續(xù)觸發(fā)脈沖去開(kāi)啟時(shí)基閘門(mén)，直到閘門(mén)輸入端及掃描電路完全恢復(fù)到初始狀態(tài)才釋放閘門(mén)。 釋抑期： 從掃描正程開(kāi)始到閘門(mén)“釋放”時(shí)為止的一段時(shí)間為釋抑 期，比逆程期長(zhǎng)。 3． 水平放大器 （ 1） 作用： 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(mǎn)偏的程度 。 置于“ 內(nèi) ” 時(shí) ， X放大器放大掃描信號(hào)；置于 “ 外 ” 時(shí) ， 水平放大器放大由面板上 X輸入端直接輸入的信號(hào) 。 改變 X放大器有關(guān)的直流電位可以使光跡產(chǎn)生水平位移 。 （ 2）觸發(fā)掃描： 由被測(cè)信號(hào)激發(fā)掃描發(fā)生器的間斷的工作方式，適用于測(cè)量脈沖信號(hào)。 （ 4）單次掃描： 只在第一個(gè)觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)啟動(dòng)掃描一次，主要用于觀測(cè)非周期信號(hào)。有信號(hào)輸入時(shí)屏幕顯示被測(cè)信號(hào)波形；無(wú)信號(hào)時(shí)屏幕無(wú)顯示。 需與觸發(fā)電平配合使用使波形穩(wěn)定顯示。 四、 通用示波器的其他電路 1． 高 、 低壓電源 低壓電源為電路提供所需的直流電壓 。 2．