電子示波器工作原理與使用(實(shí)驗(yàn)用)

電子示波器工作原理與使用(試驗(yàn)電子示波器工作原理與使用(試驗(yàn)用)電子示波器的原理和使用成，因此示波器是電子工作者的重要工具。一.試驗(yàn)?zāi)康牧私馐静ㄆ鞯脑怼６?試驗(yàn)儀器三.試驗(yàn)原理3-23-1示波器的原理框圖〕是一種能將隨時(shí)間變化的電壓信號(hào)直觀的顯示在熒光屏上的儀器。示波器由示波管、Y軸系統(tǒng)、X軸系統(tǒng)3-23-13-23-1示波器的原理框圖(１)示波器的聚焦和偏轉(zhuǎn)原理3-23-2圖示波器中用于顯示波形的真空玻璃管叫陰極射線管，簡稱示波管。如圖3-23-2所示。示波管的正面是一個(gè)涂有熒光物質(zhì)的園形屏，當(dāng)管中的高速運(yùn)動(dòng)電子打上去時(shí)，就會(huì)發(fā)出熒光。一般的示波器都是熱陰極：陰極由燈絲通電后加熱后，陰極上的電子由于熱運(yùn)動(dòng)而脫離出陰極，稱為熱激發(fā)。由于示波器中的其次陽極電壓比陰極高上千伏特。因此，電子被加速后轟擊到熒光屏上，使該處的熒光物質(zhì)發(fā)光。輝度設(shè)電子由陰極熱激發(fā)時(shí)的速度為V0

,電子到達(dá)其次陰極的速度為V,陰極和陽極之間的電壓為U2

,則有：1 1202mV 2mV20

eU2式中m是電子的質(zhì)量，且V

<<V0

,所以電子到達(dá)其次陽極(也是到V為：2

2eUV 22 m為了掌握電子束轟擊熒光屏上的強(qiáng)度，也就是掌握單位時(shí)間轟擊熒光屏的電子數(shù)目，在陽極前面加一個(gè)零到幾十伏特的調(diào)制極，其外形是一個(gè)開有小孔的金屬罩，由于調(diào)制極電位比陰極要低，而且調(diào)制極的電位越低，穿過金屬罩小孔的電子越少，亮度越弱。調(diào)整度”旋鈕的作用。電聚焦在兩個(gè)其次陽極A2

〔例如其次陽極1200V255V，電子束。電子透鏡聚焦條件由其次陽極A圖3-23-4圖3-23-4

上的電位U2

和第一陽極A1上的電位U1

之比打算，調(diào)整聚焦U和關(guān)心聚焦U1

就是調(diào)整兩電位之比，這就是示波器的電聚焦原理。3、電偏轉(zhuǎn)由陰極熱激發(fā)的電子經(jīng)其次陰要經(jīng)過由水平偏轉(zhuǎn)極板和垂直偏上的亮點(diǎn)偏離熒光屏中心越遠(yuǎn)，這就是電偏轉(zhuǎn)原理。示波器的掃描原理假設(shè)只在豎偏轉(zhuǎn)板〔Y〕上加一正弦波電壓，則電子束將隨電壓的變化只在豎直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由熒光屏上看到的是一條豎直3-23-3的亮點(diǎn)沿水平方向拉開。這種掃描電壓的特點(diǎn)應(yīng)是：電壓隨時(shí)間成線性關(guān)系增加到最大值，然后突然回到最小，此后再重復(fù)變化。這種掃描電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系3-23-4假設(shè)只在水平轉(zhuǎn)板〔X〕加上這樣的鋸齒波電壓，則電子束隨電壓的變化只在水平方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由熒光屏上看到的是一條水平亮線。如圖3-23-4所示為只在水平轉(zhuǎn)板上加一鋸齒波電壓的情形。假設(shè)在豎直偏轉(zhuǎn)板上〔Y〕加正弦波電壓，同時(shí)在水平偏轉(zhuǎn)板上〔X軸〕加鋸齒波電壓，電子束同時(shí)受豎直和水平兩個(gè)方向電場力的作用，電子的運(yùn)動(dòng)是兩相互垂直運(yùn)動(dòng)的合成。當(dāng)鋸齒波電壓比正弦電壓變化周期相等時(shí)，在熒光屏上能顯示完整周期的正弦波電壓的波形圖，如圖3-23-5所示為示波器顯示正弦波形的原理圖。１.連續(xù)掃描不穩(wěn)定圖形。這種狀況可以用圖XTX

Y偏轉(zhuǎn)板上的正弦波電壓周期TY

稍小。比T/TX

=7/8，在第一掃描周期Y(第一個(gè)鋸齒波)內(nèi)，屏上顯示正弦信號(hào)0-4點(diǎn)之間的曲線段；在〔其次個(gè)鋸齒波〕內(nèi)，顯示4-8點(diǎn)之間的曲線段；在第第三個(gè)鋸齒波〕內(nèi)，顯8-11YY壓。這樣，在屏上顯示的波形不重迭，好象波形在向右移動(dòng)。假設(shè)TTX

差異稍大一些，一個(gè)一個(gè)的波形由于熒光屏的余輝和人眼的視覺暫留，看到的是多個(gè)波形在屏上的迭加結(jié)果。其緣由是掃描電壓的周期TX

與被測信號(hào)的周期TY

不相等或不成整數(shù)倍關(guān)系，以致于每次掃描的起點(diǎn)在Y軸上不一樣。Y軸上應(yīng)有一樣的起點(diǎn)。在連續(xù)掃描中，鋸齒波的周期稱為掃描周期，掃描周期TYX軸上被測信號(hào)周期TY

之間應(yīng)滿足T nT〔n〕X YT，XnT

=nTX

單一穩(wěn)定的波形。稱之為同步掃描。X式。2.觸發(fā)掃描方式為了獲得穩(wěn)定波形(單一波形)，每次掃描在Y軸上應(yīng)有一樣的起點(diǎn)。在示波器的掃描方式中，另一種稱為觸發(fā)掃描方式：在觸發(fā)掃描軸所加的鋸齒波U和YX軸待測電壓UY

之間的關(guān)系如圖所示。在觸發(fā)掃描中。鋸齒一屏，一個(gè)鋸齒波完畢后，等候待測信號(hào)UY

一樣的斜率和電平點(diǎn)再次觸發(fā)產(chǎn)生下一個(gè)鋸齒波。由于每屏波形起點(diǎn)對(duì)應(yīng)待測信號(hào)UY〔每屏有一樣的起點(diǎn)X-Y假設(shè)示波器的X軸和Y軸輸入是頻率一樣或成整數(shù)比的兩個(gè)正弦電壓，則屏上將呈現(xiàn)特別外形的光點(diǎn)的軌跡，這種軌跡稱為李薩如3-23-8所示為fX

：f=2：1的李薩如圖形。頻率比不同Y時(shí)，將形成不同的李薩如圖形。圖3-23-8所示的是頻率比成簡潔整f：f=nX Y

:：nX

nX水平線與軌跡相切的切點(diǎn)數(shù),nY

為豎直線與軌跡相切的切點(diǎn)數(shù)。利用李薩如圖形號(hào)的頻率。示波器的測量原理示之外，其測量內(nèi)容可歸結(jié)而電壓和間的測量最終都?xì)w結(jié)為屏上波形長度的測量。電壓的測量示波器屏上光點(diǎn)Y軸偏轉(zhuǎn)距離DY

正比于輸入電壓U

，比例系數(shù)YK稱為電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù)，有D=KUY Y YY

,YKY

的單位為：V/DIV。時(shí)間的測量在觸發(fā)掃描方式的示波器中，每個(gè)鋸齒波的長度是確定的〔在連續(xù)掃描方式中鋸齒波的長度不確定X可以測量屏上波形兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。在掃描方式時(shí)，示波器屏上光點(diǎn)X軸偏轉(zhuǎn)距離DX

正比于時(shí)間t，比例系數(shù)KS

稱為時(shí)基因數(shù)，有DKX

t，時(shí)基因數(shù)KS

的單位為：S/DIV。在觸發(fā)掃描方式的示波器中，一般在出廠時(shí)Y軸的電壓偏轉(zhuǎn)因數(shù)和X軸掃描的時(shí)基因數(shù)都已標(biāo)定了。四.試驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整亮度和聚焦。Y把待測信號(hào)接到Y(jié)軸，選擇Y