課件微波測量基礎(chǔ)波形part

1、2.4信號波形測量2.4.12.4.22.4.32.4.42.4.52.4.6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)示波器的基本測試技術(shù)第1頁2.4.1概述在電子測量中，通常希望 直觀地看到電信號隨時(shí)間變化的圖形，如直接觀察并測量一個(gè)正弦信號的波形、幅度、周期、頻率等基本參量，一個(gè)脈沖信號的前后沿、脈寬、上沖、下沖等參數(shù)，示波器實(shí)現(xiàn)了這個(gè)愿望，將電信號作為時(shí)間的函數(shù)顯示在屏幕上。示波器是時(shí)域分析最典型的儀器，也是當(dāng)前電子測量領(lǐng)域中品種最多、數(shù)量最大、最常用的一類儀器。第2頁示波器測量的參數(shù)第3頁在高端示波器市場，泰克（Tektronix）、安捷倫（Agilent）和力科（L

2、ecroy）三大廠商基本上壟斷了市場空間，依靠在A/D轉(zhuǎn)換器、DSP數(shù)字濾波器等硬件和信號處理軟件等方面的優(yōu)勢，已經(jīng)拉開了與其他廠商之間的差距。特別是最近一兩年， 泰克和安捷倫公司之間的示波器戰(zhàn)略愈演愈烈，特別是在高端示波器市場雙方旗鼓相當(dāng)，泰克依靠自己傳統(tǒng)技術(shù)上的優(yōu)勢和高取樣率芯片技術(shù)，頻頻推出高實(shí)時(shí)帶寬的產(chǎn)品保持市場的領(lǐng)先位置。安捷倫公司五年前開始將示波器作為一個(gè)重要增長部門進(jìn)行重新整合，依靠在器件研發(fā)和信號完整性的優(yōu)勢和在多個(gè)測試測量領(lǐng)域的市場與市場領(lǐng)先優(yōu)勢，逐漸縮小了與泰克在高端示波器上的差距，特別是在存儲(chǔ)深度上的差距，并且在某些領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對泰克公司的超越。而另一家以高端示波器技術(shù)

3、見長的力科公司則在與泰克和安捷倫的競爭中尋找了自己合適的生存空間，并且將自己的產(chǎn)品集中定位在中高端這個(gè)市場份額和利潤相對比較合理的位置。目 前，泰克和安捷倫在高端示波器市場的策略略有不同，泰克公司注重對原有技術(shù)積累的繼承與發(fā)展，突出完善自己的產(chǎn)品和技術(shù)的不足，以適應(yīng)不同領(lǐng)域的高端測試需求。安捷倫公司則有針對性的開展對應(yīng)用的跟蹤，將示波器的功能開發(fā)與市場測試需求結(jié)合起來，做到有的放矢。三家公司在競賽著追求示波器的更高帶寬，更快采樣率，更強(qiáng)的分析能力。這種“更高，更快，更強(qiáng)”的追求源于科技的日新月異。示波器的核心技術(shù)主要是兩個(gè)方面一是捕獲信號的能力主要是三大指標(biāo)，二是信號分析能力。示波器的帶寬受摩

4、爾定律的驅(qū)動(dòng)在不斷提高，理論預(yù)測，示波器的帶寬每三年要加倍一次。在過去的十年里，2000年的最高帶寬是2GHz，2002年達(dá)到6GHz，2004 年是13GHz，2007年是20GHz，2009年達(dá)到了30GHz?？梢灶A(yù)計(jì)，2011年的帶寬將達(dá)到50GHz,2012年達(dá)到63GHz，2013年達(dá)到80GHz，到2014年將達(dá)到100GHz。采樣率和存儲(chǔ)深度的技術(shù)也在不斷突破。示波器的技術(shù)發(fā)展將長期引領(lǐng)這種代表半導(dǎo)體技術(shù)最高水平的基礎(chǔ)、核心技術(shù)的進(jìn)步。第4頁力科公司是專業(yè)專注于數(shù)字示波器的廠商，致力于高端示波器及相關(guān)測試方案。力科公司目前擁有世 界上帶寬最高（45GHz），采樣率最高(120GS

5、/s)， 可分析存儲(chǔ)深度最高(768Mpts)和反應(yīng)速度最快，處理速度最快，波形傳輸速度最快的實(shí)時(shí)示波器。2.4.1示波器的分類概述2.4.1.1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(shí)間信號進(jìn)行處理和顯示。數(shù)字示波器對信號進(jìn)行數(shù)字化處理后再顯示。21模擬示波器模擬示波器可分為通用示波器、多束示波器、取樣示波器、記憶示波器和專用示波器等。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。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。取樣示波器可以用較低頻率的示波器測量高頻信號。 記憶示波器采用有記憶功能的示波管，實(shí)

6、現(xiàn)模擬信號的存儲(chǔ)、記憶和反復(fù)顯示。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。第7頁模擬示波器基本結(jié)構(gòu)第8頁2數(shù)字示波器數(shù)字示波器將輸入信號數(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。數(shù)字示波器具有記憶、存貯被觀察信號功能，又稱為數(shù)字存貯示波器。根據(jù)取樣方式不同，數(shù)字示波器又可分為實(shí)時(shí)取樣、隨機(jī)取樣和順序取樣三大類。第9頁數(shù)字示波器基本結(jié)構(gòu)第10頁2.4.1.2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。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通道跟隨輸入信號快速變化的能

7、力。頻帶寬度BW與上升時(shí)間tr的關(guān)系可近似表示為例如，對于帶寬100MHz的示波器，上升時(shí)間約為3.5ns。第11頁t ms 0.35, 或 t ns 0.35103rBW MHzrBW MHz2.4.1.2主要技術(shù)指標(biāo)2掃描速度掃描速度是指熒光屏上單位時(shí)間內(nèi)光點(diǎn)水平移 動(dòng)的距離，單位為“cm/s”。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”。掃描速度的倒數(shù)稱為“時(shí)基因數(shù)”，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s、ms或s，在示波器的面板上，通常按“1、2、5”的順序分成很多檔。第12頁2.4.1.2主要技術(shù)指

8、標(biāo)3偏轉(zhuǎn)因數(shù)偏轉(zhuǎn)因素指在入信號作用下，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”）。偏轉(zhuǎn)因數(shù)表示了示波器Y通道的放大/衰減能力。 偏轉(zhuǎn)因數(shù)的倒數(shù)稱為“（偏轉(zhuǎn)）靈敏度”。第13頁2.4.1.2主要技術(shù)指標(biāo)4輸入阻抗當(dāng)被測信號接入示波器時(shí)，輸入阻抗Zi形成被 測信號的等效負(fù)載。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。6觸發(fā)源選擇方式觸發(fā)源是指用于提供產(chǎn)生掃描電壓的同步信號 來源，一般有內(nèi)觸發(fā)（INT）、外觸發(fā)（EXT）、電源觸發(fā)（LINE）三種

9、。第14頁2.4.2CRTCRT顯示原理2.4.2.1CRT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。熒光屏偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)電子槍X偏轉(zhuǎn)板Y偏轉(zhuǎn)板G1熒G2A1A2KF光屏-E+E輝度輔助聚焦聚焦第15頁第16頁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和陽極A1、A2 組成。通過調(diào)節(jié)G1對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。調(diào)節(jié)A1的電位器稱為“聚焦”旋鈕，通過對它進(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”。第17頁1電子槍電子束聚焦的原理是， G2、A1

10、、A2聚焦和加速電子在電子槍中的運(yùn)動(dòng)子從陰極K發(fā)射，經(jīng)G1、入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。跡如下圖所示。G1G2A1A2第18頁K2偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)示波管的偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn)板和水平偏轉(zhuǎn)板。當(dāng)有外加電壓作用時(shí)，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(gè)坐標(biāo)位置。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位，而X偏轉(zhuǎn)板在Y的右邊。第19頁2偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)電子束在偏轉(zhuǎn)電場作用下的偏轉(zhuǎn)距離與外加偏轉(zhuǎn)電壓成正比：l為偏轉(zhuǎn)板的長度；S為偏轉(zhuǎn)板中心到屏幕中心的距離；b為偏轉(zhuǎn)板間距；Va為陽極A2上的電壓。示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)靈敏度（單位為cm/V

11、）其倒數(shù)為示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)。偏轉(zhuǎn)靈敏度越大， 示波管越靈敏。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。第20頁S=lS： y2bVay =lSV2bVy a3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。在使用示波器時(shí)，應(yīng)避免電子束長時(shí)間的停留在 熒光屏的一個(gè)位置，否則將使熒光屏受損。因此在示波器開啟后不使用的時(shí)間內(nèi)，可將“輝度”調(diào)暗。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)”。第21頁2.4.2.2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：光點(diǎn)出現(xiàn)在熒光屏的中心位置。(a) U

12、x=0、Uy=0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。(b) Ux=0、Uy=常量第22頁2.4.2.2波形顯示的基本原理1顯示隨時(shí)間變化的圖形（續(xù)）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。(c) Ux=常量、Uy=0當(dāng)兩對偏轉(zhuǎn)板上同時(shí)加固定的正電壓時(shí)，光點(diǎn)位置應(yīng)為兩電壓的矢量合成。(d) Ux=常量、Uy=常量第23頁2.4.2.2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

13、：UyUy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回移動(dòng)，出現(xiàn)一條垂直線段。110 4324t023-Uy第24頁2.4.2.2波形顯示的基本原理1顯示隨時(shí)間變化的圖形（續(xù)）UxUx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回移動(dòng)，出現(xiàn)一條水平線段。20-Ux第25頁4313 t01242.4.2.2波形顯示的基本原理1顯示隨時(shí)間變化的圖形（續(xù)）Uy（3）Y偏轉(zhuǎn)板加Uy正弦波信號電壓，X偏轉(zhuǎn)板加鋸齒波電壓，熒光屏上將顯示出被測信號隨時(shí)間變化的一個(gè)周期的波形曲線。11424t00233-Uy0UxU-Uxxt第26頁2.4.2.2波形顯示的基

14、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。uy11240024 t若兩信號的初相相同，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。3301234第27頁uxt2.4.2.2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)）uy040 4若兩信號的初相相差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。3113t2201234第28頁uxt2.4.2.2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

15、不加電壓，那么光點(diǎn)在水平方向的偏移距離為 x = S x kt = hx t cm / s 波管的X軸偏轉(zhuǎn)靈敏度。 光點(diǎn)在鋸齒波作用下掃動(dòng)的過程稱為“掃描”，能實(shí)現(xiàn)掃描的鋸齒波電壓稱為掃描電壓，光點(diǎn)自左向 右的連續(xù)掃動(dòng)稱為“掃描正程”，自熒光屏的右端迅速返回左端起掃點(diǎn)的過程稱為“掃描逆程”。，比例系數(shù)Sx稱為示第29頁2.4.2.24同步的概念波形顯示的基本原理（1）Tx=nTy(n為正整數(shù))：熒光屏上將穩(wěn)定顯示n個(gè)周期的被測信號波形。uy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，則稱掃描電壓與被測電壓“同步”。tTyuxn=2tTx第30頁2.4.2.2波形顯示的基本原

16、理4同步的概念（續(xù)）（2）TxnTy(n為正整數(shù))，即不滿足同步關(guān)系時(shí)，顯示的波形不穩(wěn)定。uy 15(6)106110520797411911204t8338TyT = 5 Txy4第31頁uxt2.4.2.2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。當(dāng)欲觀測脈沖信號，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)。(a)被測脈沖ttTs(b)連續(xù)掃描，且T=TstT=Ts不能觀測到脈沖細(xì)節(jié)第32頁2.4.2.2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)，觀測者不易觀察波形，而

17、且掃描的同步很難實(shí)現(xiàn)。t(a)被測脈沖tTs(c)連續(xù)掃描，且T= tt脈沖得到展寬，但波形顯示暗，而時(shí)基線太亮T=t第33頁2.4.2.2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)。(a)被測脈沖ttTs(d)觸發(fā)掃描t能較好地觀測脈沖掃描等待第34頁2.4.2.2波形顯示的基本原理6掃描過程的增輝為了使回掃產(chǎn)生的u5波形不在熒光屏上顯示，t8460可以設(shè)法在掃描正程期間，給示波器增輝。37TyTx=2Ty若不增輝將產(chǎn)生如圖的回掃線第35頁uxt2.4.3通用示波器2.4.3.1通用示波器的組成至

18、Y 偏轉(zhuǎn)板Y輸入Y前置放大器Y后置放大器至X內(nèi)偏轉(zhuǎn)板水平放大器外觸發(fā)外電源X輸入校準(zhǔn)信號至各電路正高壓負(fù)高壓輸出校準(zhǔn)信號發(fā)生器低壓電源高壓電源第36頁掃描發(fā)生器觸發(fā)電路延遲線Y輸入電路2.4.3通用示波器2.4.3.2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)。（1）衰減器最佳補(bǔ)償條件：viR1C1Z1過補(bǔ)償 ：vo過補(bǔ)償最佳補(bǔ)償R2C2欠補(bǔ)償Z2 R2C2R1C1 = R2C22.4.3通用示波器（2）輸入耦合方式輸入耦合方式設(shè)有AC、GND、DC三檔選擇開關(guān)。觀察交流信號時(shí)，置“AC”檔。 確定零電壓時(shí)，置“GND”檔。觀測頻率很低的信號或帶有直流分量的交流信號時(shí)，置“DC”

19、檔。第38頁2.4.3.2通用示波器的垂直通道2前置放大器前置放大器將信號適當(dāng)放大，從中取出內(nèi)觸發(fā)信號，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。Y前置放大器大都采用差分放大電路，輸出一對平衡的交流電壓。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。 可通過調(diào)節(jié)“Y軸位移”旋鈕，調(diào)節(jié)直流電位以改變被測波形在屏幕上的位置。第39頁2.4.3.23延遲線通用示波器的垂直通道觸發(fā)掃描時(shí)， 測脈沖一段時(shí)間，完整地顯示出來。描的開始時(shí)間總是滯后于被觀，脈沖的上升過程就無法被掃描起點(diǎn) 輸入信號 左圖為沒有延遲線時(shí)屏幕上顯示的脈沖。觸發(fā)點(diǎn) t

20、 T掃描電壓 顯示波形 第40頁2.4.3.23延遲線（續(xù)）通用示波器的垂直通道掃描起點(diǎn)輸入信號 延遲線的作用就是把加到垂直偏轉(zhuǎn)板上的脈沖信號延遲一段時(shí)間，以保證在屏幕上掃描出包括上升時(shí)間在內(nèi)的脈沖全過程。 延遲線的輸入級需采用低輸出阻抗電路驅(qū)動(dòng)，而 輸出級則采用低輸入阻抗的緩沖器。觸發(fā)點(diǎn)tTtd輸入信號延遲后掃描電壓顯示波形第41頁2.4.3.2通用示波器的垂直通道4Y輸出放大器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(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)。Y輸出放大器應(yīng)具有穩(wěn)定的增益、較高的輸入阻抗、足夠?qū)挼念l帶、較小的諧波失真。 Y輸出放大器大都采用推挽式

21、放大器，有利于提高共模抑制比。可采用改變負(fù)反饋的方法改變放大器的增益 （面板上的“5”或“10”開關(guān)）。第42頁2.4.3.3通用示波器的水平通道水平通道包括觸發(fā)電路、掃描電路和水平放大 器等部分，其主要任務(wù)是產(chǎn)生隨時(shí)間線性變化的掃描電壓，再放大到足夠的幅度，然后輸出到水平偏轉(zhuǎn)板，使光點(diǎn)在熒光屏的水平方向達(dá)到滿偏轉(zhuǎn)。至X偏觸發(fā)信掃描電壓發(fā)生器觸發(fā)電路掃描發(fā)生器環(huán)第43頁比較和釋抑電路轉(zhuǎn)水平放大器掃描閘門放大整形電路觸發(fā)耦合方式選擇號觸發(fā)源選擇2.4.3.31觸發(fā)電路通用示波器的水平通道觸發(fā)電路的作用是為掃描信號發(fā)生器提供符合要求的觸發(fā)脈沖括觸發(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

22、擇、觸發(fā)電平選擇和觸發(fā)放大整形等電路。 觸發(fā)電平調(diào)節(jié)內(nèi)SDC1SS至掃描發(fā)生器環(huán)+放大、整形電路23外觸發(fā)脈沖輸出-C1電源ACAC低頻C2S4極性反觸發(fā)源選擇抑制轉(zhuǎn)電路C3HF REJ觸發(fā)極性選擇常態(tài)自動(dòng) TV觸發(fā)耦合方式選擇觸發(fā)方式選擇第44頁2.4.3.3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（延遲線前的被測信號）作為觸發(fā)信號，適用于觀測被測信號。外觸發(fā)（EXT）：用外接的、與被測信號有嚴(yán)格同步關(guān)系的信號作為觸發(fā)源，用于比較兩個(gè)信號的同步關(guān)系。電源觸發(fā)（LINE）：用50Hz的工頻正弦信號作為 觸發(fā)源，適用于觀測與50Hz交流有同步關(guān)系的

23、信號。第45頁2.4.3.3通用示波器的水平通道1觸發(fā)電路（續(xù)）（2）觸發(fā)耦合方式 “DC”直流耦合：用于接入直流或緩慢變化的觸發(fā)信號。 “AC”交流耦合：用于觀察從低頻到較高頻率的信號。 “AC低頻抑制”耦合：用于觀察含有低頻干擾的信號。 “HF合。REJ”高頻抑制耦合：用于抑制高頻成分的耦第46頁2.4.3.3通用示波器的水平通道1觸發(fā)電路（續(xù)）（3）掃描觸發(fā)方式選擇（TRIGMODE）常態(tài)（NORM）觸發(fā)方式：指有觸發(fā)源信號并產(chǎn)生了有效的觸發(fā)脈沖時(shí)，熒光屏上才有掃描線。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。 電視（TV）觸發(fā)方式：是在原有放大、整形電

24、路基礎(chǔ)上插入電視同步分離電路實(shí)現(xiàn)的，以便對電視信號（如行、場同步信號）進(jìn)行監(jiān)測與電視設(shè)備維修。第47頁2.4.3.3通用示波器的水平通道1觸發(fā)電路（續(xù)）（4）觸發(fā)極性選擇和觸發(fā)電平調(diào)節(jié)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，并決定被顯示信號的起始點(diǎn)。 觸發(fā)極性是指觸發(fā)點(diǎn)位于觸發(fā)源信號的上升沿還是下降沿。 觸發(fā)電平是指觸發(fā)脈沖到來時(shí)所對應(yīng)的觸發(fā)放大器輸出電壓的瞬時(shí)值。第48頁2.4.3.3通用示波器的水平通道（4）觸發(fā)極性選擇和觸發(fā)電平調(diào)節(jié)(a)正電平、正極性(b)正電平、負(fù)極性( c )負(fù)電平、負(fù)極性 ( d )負(fù)電平、正極性 第49頁2.4.3.3通用示波器的水平通道1觸發(fā)電路（續(xù)）（5）

25、放大整形電路放大整形電路的作用是對觸發(fā)信號進(jìn)行放大、整形，以滿足觸發(fā)信號的要求。 整形電路的基本形式是電壓比較器，當(dāng)輸入的觸發(fā)源信號與通過“觸發(fā)極性”和“觸發(fā)電平”選擇的信號之差達(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。第50頁2.4.3.3 通用示波器的水平通道2掃描發(fā)生器環(huán)掃描發(fā)生器環(huán)又叫時(shí)基電路，常由積分器、掃描閘門及比較釋抑電路組成?！霸鲚x”脈沖掃描鋸齒波發(fā)生器觸發(fā)脈沖輸入掃描閘門至X放大器+E比較和釋抑電路“穩(wěn)定度”調(diào)節(jié)+E比較電平第51頁2.4.3.3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(dòng)掃描發(fā)

26、生器工作，產(chǎn)生鋸齒波電壓，同時(shí)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。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)源信號的同樣的起始電平上開始以獲得穩(wěn)定的圖象。第52頁2.4.3.3通用示波器的水平通道2掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)）（1） 掃描方式（2） 掃描門1）控制：包括連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描。掃描。2） 起正程加亮作用。3） 使雙蹤示波器工作于交替狀態(tài)。第53頁2.4.3.3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+ERc1Rc2uo雙穩(wěn)態(tài)、施密特觸發(fā)器和隧道二極 管整形電路。右圖 為施密特觸發(fā)器構(gòu)成的閘門電路。CuiV1V

27、2Rb1ReRb2第54頁2.4.3.3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）積分器是一種積分電路。用示波器中應(yīng)用最廣的C來自+Et掃描閘門RVo+掃描鋸齒波輸出1E d tEt0t = 0 tV=t ,oCRR C第55頁t2.4.3.3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。 熒光屏上單位長度所代表的時(shí)間為示波器的掃描速度（t/cm），x：光跡在水平方向偏轉(zhuǎn)的距離；t：偏轉(zhuǎn)x距離所對應(yīng)的時(shí)間。 在示波器中通常改變R或C值作為“掃描速度”粗調(diào)，用改變E值作為“掃描速度”微調(diào)。第56頁s

28、 = t / x2.4.3.3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輸出。它決定掃描的終止時(shí)刻。 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)。第57頁2.4.3.3通用示波器的水平通道2掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)）（4）比較和釋抑電路比較和釋抑電路與掃描門、積分器構(gòu)成一個(gè)閉合的掃描發(fā)生器環(huán)。 掃描門的輸入接受三個(gè)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。1）觸發(fā)

29、掃描過程：第58頁2.4.3.3通用示波器的水平通道2掃描發(fā)生器環(huán)（續(xù)）（4）比較和釋抑電路觸發(fā)脈沖 362E 1上觸發(fā)電平 51通過“穩(wěn)定 度”調(diào)節(jié)的靜態(tài) 疊加后的閘門輸入 工作電平E下觸發(fā)電平 0E 2跟隨V o抑制期 釋放 閘門輸出 掃描發(fā)生器輸出V o來自比較電路 開始下一次掃描 Er的參考電平 （比較電平） 回掃期 第59頁E 042.4.3.3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。 在此掃描方式下，通過“穩(wěn)定度”調(diào)節(jié)，使閘門電路的靜態(tài)工作電平高于上觸發(fā)電平E1，則不論是否有 觸發(fā)脈沖，掃描閘門都將輸出閘門信號。 掃描閘門仍然受比較和釋抑電路的控制

30、，以控制 掃描正程的結(jié)束，從而實(shí)現(xiàn)掃描電壓和被測電壓的同步。第60頁2.4.3.3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(diǎn)在水平方向達(dá)到滿偏的程度。 X放大器的輸入端置于“內(nèi)”時(shí)，X放大器放大掃描 信號；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。第61頁2.4.3.4 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。2Z軸的增輝與增輝：將閘門輝號放大，使顯示的波形正程加亮。調(diào)輝：加外調(diào)制信號或時(shí)標(biāo)信號，使屏幕顯示的波形發(fā)生相應(yīng)地變化。3校準(zhǔn)信號發(fā)生器可產(chǎn)生幅度和頻率準(zhǔn)確的基準(zhǔn)方波信號，為儀器本身提供校準(zhǔn)信號源。第62頁第63頁2.4.3.5示波器的多波形顯示1多線示波利用多槍電子管測試時(shí)各通道、實(shí)現(xiàn)的。波形之間產(chǎn)生的交叉干擾可以減少或消除，可獲得較高的測量準(zhǔn)確度。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)垂直通道的信號輪流接到Y(jié)偏轉(zhuǎn)板上，最終實(shí)現(xiàn)多個(gè)波形的同時(shí)顯示。第64頁2.4.3.5示波器的多波形顯示2多蹤示波Y1輸入至Y