【正文】 （ 1）電子槍 電子測量原理 第 13頁 電子在電子槍中的運動軌跡一般要經(jīng)過兩次會聚后在熒光屏上呈現(xiàn)一個光點。 作用 ：當有外加電壓作用時，偏轉(zhuǎn)板之間形成電場；在偏轉(zhuǎn)電場作用下，電子束打向由 X、 Y偏轉(zhuǎn)板共同決定的熒光屏上的某個坐標位置。 + ? e v CRT的結(jié)構(gòu)原理 圖 電子測量原理 第 15頁 （ 3）熒光屏 熒光屏是示波管的顯示部分 原理 ：電子動能轉(zhuǎn)化為光能。 硫化物（ ZnS:Cn），黃綠光，中余輝。 高速信號用 短余輝： 10?S ~1mS；低速信號用 長余輝： ~1S；一般信號用 中余輝： 1mS ~。 幀形 ：早期圓形管、外刻度、有視差；現(xiàn)代矩形管、內(nèi)刻度、無視差，一般為 8?10（ div）。 F K G1 G2 A1 A2 Y偏轉(zhuǎn)板 X偏轉(zhuǎn)板 輝度 聚焦 輔助聚焦 +E E A3 為避免散焦 (電子束內(nèi)排斥外吸引 )，限制 UA3:UA22:1。 UA3:UA26:1 加金屬網(wǎng)的 UA3:UA210:1 圖 電子測量原理 第 19頁 示波管波形顯示原理 （ 1）電子束沿 uy與 ux作用的合成方向運動 ① ux、 uy為固定電壓時，有下面四種情況 ： （ b） ux=0、 uy=常量 ：光點僅在垂直方向偏移，當 uy0時，光點從中心垂直 上移 ；當 uy0時，光點從中心垂直 下移 。 （ d）當兩對偏轉(zhuǎn)板上 都加正電壓 時，光點位置為兩電壓的 矢量合成 (第 1項限 )。 示波器顯示波形原理 作業(yè) 電子測量原理 第 20頁 （ 1）電子束合成方向運動 ② 在 Y偏轉(zhuǎn)板上加變化電壓 僅 在垂直偏轉(zhuǎn)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上下移動，呈現(xiàn)為一條垂線。 ③ 在 X偏轉(zhuǎn)板上加變化電壓 U x 0 1 2 3 4 0 1 3 2 4 U x U x t 左 中 右 U y 0 1 2 3 4 0 1 3 2 4 U y U y t 上 中 下 電子測量原理 第 21頁 ④ Y偏轉(zhuǎn)板加正弦波信號電壓， X偏轉(zhuǎn)板加鋸齒波電壓 Y偏轉(zhuǎn)板上的正弦電壓被 X偏轉(zhuǎn)板上的鋸齒波電壓均勻“拉開”，熒光屏上將顯示出被測信號隨時間變化的一個周期的波形曲線。 示波器兩個偏轉(zhuǎn)板上都加 相同的 正弦電壓，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，圖 。 表明x0=0、 y0=0，相差 ?=0 。 t 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 u y t u x 0 1 2 3 4 0 2 4 上 中 下 右 中 左 mxmy0y0xmm yyxx 00 a r c s ina r c s in ?? ?? 或若熒光屏上呈現(xiàn)圓圖， 表明x0=xm、 y0=ym， 相差 ?=90176。 通常李沙育圖 電子測量原理 第 24頁 如果垂直偏轉(zhuǎn)板不加電壓，在 X偏轉(zhuǎn)板上加一個隨時間 線性 變化的電壓 ux=k1t ， k1(V/t)那么光點在水平方向的偏移距離為 x = ux/Sx=k1t/Sx=kt (cm) () （ 2）掃描時間基準 光點在鋸齒波作用下掃動的過程稱為“掃描”，能實現(xiàn)掃描的鋸齒波電壓稱為掃描電壓，光點 自左向右 的連續(xù)掃動稱為“掃描 正程 ”，光點自熒光屏的 右端迅速返回左端 起掃點的過程稱為“掃描 逆程 ”。 普通示波器 ： Sy=40 ~10V/cm Sx=60 ~20V/cm 示波管波形顯示原理 電子測量原理 第 25頁 （ 3）同步的概念 ① 如果掃描電壓周期 Tx與被測電壓周期 Ty保持 Tx=nTy的關(guān)系，則稱掃描電壓 ux與被測電壓 uy“同步”。 示波管波形顯示原理 圖 n=2的情況 上 中 下 右 中 左 u y Ty Tx u x t t 圖 電子測量原理 第 26頁 ② Tx≠nTy(n為正整數(shù) )，即不滿足同步關(guān)系時，顯示的波形不穩(wěn)定。 例 fB?fh=30MHz sfthr ?0 6 ????示波管波形顯示原理 舉例 電子測量原理 第 28頁 ③ 偏轉(zhuǎn)靈敏度 S(V/cm)： S指在輸入信號作用下，光點在屏幕的 垂直 (Y)方向偏轉(zhuǎn) 1cm或 1格 所需的 偏轉(zhuǎn) 板 電壓 。 特別提示 ： S(V/cm)在其它教材中稱為 偏轉(zhuǎn)因數(shù) G， G的倒數(shù)稱偏轉(zhuǎn)靈敏度 S(cm/V)，表示 1V板壓偏轉(zhuǎn)幾 cm。觀測小信號用 mV/格檔 ，觀測大信號用 V/格檔 。 ⑤ 掃描速度 (t/cm) 指光點在 水平 (X)方向 偏轉(zhuǎn) 1cm或 1格 所需的 時間 。時間 t可為 ?s、 ms或 s。觀測 高頻 用 ?s/格 檔 ，觀測 低頻 用 ms/格 檔 。 圖 8部分 面板 S1 功能 顯示 上 AC 交流 vI的交流分量 中 GND 地 參考 0電平 下 DC 交直流 vI的交直流 電子測量原理 第 31頁 （ 2）衰減器 (10:1探頭 ) 衰減器開關(guān)即為垂直靈敏度開關(guān) vi vo R 1 R 2 C 1 C 2 Z 1 Z 2 自 S1 到阻抗變換器 高電平時 iio kvRRRvv ??? 212邊沿時 iiio vkCCCvCjCjCjvv ??????211212111???2211 CRCR ?正確衰減時 k=k′ 即 : 過補償 C1偏大 vo kk′ 欠補償 C1偏小 vo kk′ vo k=k′ 正確補償 輸入電路 1 2 5 10 200 100 50 20 10 V mV V/div(格 ) 電子測量原理 第 32頁 前置放大器 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 輸入校準信號輸出作用 ： 將單端輸入轉(zhuǎn)換成 雙端平衡輸出 特點： 垂直系統(tǒng) ① T T2(T T4)為 單 (雙 )入雙出 共射 (基 )差分放大器。 ② 發(fā)射極電阻均起 電流串聯(lián)負反饋 作用，改變其值可改變放大器增益。 上調(diào)下移下調(diào)上移 E 微調(diào) E T4 T3 P4 P5 P6 ?1 垂直位移 至延遲線 至延遲線 – 自阻抗變換器 –E T1 T2 P1 + P2 ?5校準 ?5 電子測量原理 第 33頁 上調(diào)下移下調(diào)上移 E 微調(diào) E T4 T3 P4 P5 P6 ?1 垂直位移 至延遲線 至延遲線 – 自阻抗變換器 –E T1 T2 P1 + P2 ?5校準 ?5 前置放大器 電子測量原理 第 34頁 垂直系統(tǒng) 延遲線及驅(qū)動放大 任何電路的 輸出總是滯后輸入 ，頻帶寬 (窄 )延遲短 (長 )。 作業(yè) 電子測量原理 第 35頁 垂直系統(tǒng)主放大器 （后置放大器） +E 自延遲線輸出 100~140V 功能 ： Y輸出放大器是將延遲線傳來的被測信號放大到足夠的幅度，用以驅(qū)動示波管的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使電子束獲得 Y方向的 滿偏轉(zhuǎn) （ 8格）。 結(jié)構(gòu) ： Y輸出放大器大都采用 共射 共基 、共射 共集或推挽放大器，有利于提高共模抑制比。 垂直系統(tǒng) 電子測量原理 第 36頁 多蹤示波 在單線示波的基礎(chǔ)上增加了 電子開關(guān) ，利用分時復用原理，分別把多個垂直通道的信號 輪流接到 Y偏轉(zhuǎn)板 上，最終實現(xiàn)多個波形的同時顯示（圖）。 垂直系統(tǒng) Y 1 輸入 電路 Y 1 前置 放大器 Y 1 門電路 電子 開關(guān) 延遲 線 Y后置 放大器 Y 2 輸入 電路 Y 2 前置 放大器 Y 2 門電路 至 Y 偏轉(zhuǎn)板 1輸入 Y2輸入 控制信號 圖 電子測量原理 第 37頁 多蹤示波 （ 1）交替切換方式 適合于觀察 高頻 信號。 ? ? 特點 ① 非實時測量② 測低 頻時有 閃爍 特點 ① 實時測量 ②測高 頻時成 虛線 uy1 uy2 ux ? ? ? ? 左 左 右 右 uy1 uy2 ux ? ? ? 左 左 右 右 電子測量原理 第 38頁 x通道 由觸發(fā)電路、掃描發(fā)生器環(huán)、水平放大器 組成 。 掃描起始點受 觸發(fā) 脈沖的控制；掃描電壓的終止點受釋抑 電路控制。 閘門電路 產(chǎn)生快速上升或下降的脈沖信號，該信號控制掃描發(fā)生器工作，同時還送到增輝電路，以便在掃描正程加亮掃描的光跡，逆程消隱 (不發(fā)射電子 )。 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 S R Q Q vo V_ V+ 掃描發(fā)生器 產(chǎn)生鋸齒波掃描電壓。 送增輝電路（ Z軸放大器 ）的信號與 uo相反。 觸發(fā)脈沖輸入 釋抑電路 增輝電路 掃描電壓發(fā)生器 RS=00保持 ； RS=01置 1； RS=10置 0； RS=11錯誤 掃描發(fā)生器環(huán) 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 S R Q Q vo V_ V+uo 電子測量原理 第 41頁 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 S R Q Q vo V_ V+② 密勒掃描電路 在通用示波器中應(yīng)用最廣的一種積分電路。 熒光屏上單位長度所代表的時間為示波器的掃描速度 S= t/x(t/cm)，