《示波器工作原理》課件

示波器工作原理歡迎學(xué)習(xí)示波器工作原理課程。本課程將深入探討這一重要電子測量儀器的內(nèi)部機制和應(yīng)用。我們將從基礎(chǔ)開始，逐步深入，全面了解示波器的功能和操作。什么是示波器電子測量儀器示波器是一種用于觀察電信號變化的電子測量儀器。波形顯示它能將電信號轉(zhuǎn)換為可視化的波形圖像。廣泛應(yīng)用在電子工程、通信、醫(yī)療等多個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。示波器的基本構(gòu)造顯示屏用于顯示波形圖像的熒光屏或液晶屏。電子電路包括信號處理、偏轉(zhuǎn)和控制電路。探頭用于連接被測信號源的輸入裝置。示波器的工作原理1信號輸入通過探頭將被測信號輸入示波器。2信號處理對輸入信號進行放大、衰減和調(diào)節(jié)。3波形生成利用電子束在熒光屏上繪制波形。4圖像顯示在屏幕上形成可視化的波形圖像。電子束的產(chǎn)生和加速電子發(fā)射陰極加熱發(fā)射電子。電子聚焦聚焦電極將電子匯聚成束。加速加速電極提高電子速度。電子束的偏轉(zhuǎn)水平偏轉(zhuǎn)X軸偏轉(zhuǎn)電路控制電子束水平掃描。垂直偏轉(zhuǎn)Y軸偏轉(zhuǎn)電路控制電子束垂直位置。X軸偏轉(zhuǎn)電路鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生線性變化的鋸齒波電壓。水平掃描驅(qū)動電子束從左向右勻速掃描。掃描周期控制掃描速度，影響時基設(shè)置。Y軸偏轉(zhuǎn)電路1輸入信號2前置放大器3衰減器4主放大器5垂直偏轉(zhuǎn)板Y軸偏轉(zhuǎn)電路將輸入信號轉(zhuǎn)換為垂直偏轉(zhuǎn)電壓，控制波形的垂直顯示。同步信號輸入1信號選擇從內(nèi)部或外部源選擇同步信號。2信號處理對同步信號進行放大和整形。3觸發(fā)生成產(chǎn)生穩(wěn)定的觸發(fā)脈沖。時基觸發(fā)電路1觸發(fā)信號2觸發(fā)電平3觸發(fā)模式4掃描啟動時基觸發(fā)電路確保波形顯示的穩(wěn)定性，通過控制掃描的開始時間來同步波形。信號輸入放大電路前置放大提高信號幅度，適應(yīng)不同輸入范圍。衰減器降低大信號幅度，防止過載。增益控制調(diào)節(jié)垂直靈敏度，適應(yīng)不同信號大小。波形顯示熒光屏電子束激發(fā)熒光粉發(fā)光，形成可見波形。余輝熒光粉的余輝效應(yīng)使波形持續(xù)可見。刷新率高刷新率確保波形顯示的連續(xù)性和清晰度。示波器的主要功能波形觀察直觀顯示電信號的時域波形。電壓測量測量信號的幅值、峰峰值等參數(shù)。時間測量測量信號的周期、脈沖寬度等時間特性。頻率測量通過時間測量間接得到信號頻率。通道選擇單通道觀察單個信號源的波形。雙通道同時觀察兩個信號源的波形。多通道同時觀察多個信號源的波形。時基控制時基選擇選擇適當?shù)臅r間刻度。掃描速度調(diào)節(jié)水平掃描速度。波形展開放大觀察波形細節(jié)。垂直靈敏度控制1輸入衰減2放大器增益3垂直位置4波形幅度調(diào)節(jié)垂直靈敏度控制用于調(diào)節(jié)波形的垂直顯示范圍，使信號適合屏幕顯示。觸發(fā)控制觸發(fā)源選擇內(nèi)部、外部或線路觸發(fā)源。觸發(fā)模式自動、普通或單次觸發(fā)模式選擇。觸發(fā)電平設(shè)置觸發(fā)閾值電平。觸發(fā)耦合選擇直流或交流觸發(fā)耦合方式。光柵生成電路1時基信號產(chǎn)生水平掃描信號。2分頻電路生成不同頻率的柵格信號。3混合電路將柵格信號與波形信號混合。4亮度調(diào)節(jié)控制柵格和波形的亮度比例。示波器測量的基本步驟連接探頭將探頭正確連接到被測電路。設(shè)置觸發(fā)選擇合適的觸發(fā)方式，穩(wěn)定波形。調(diào)節(jié)垂直靈敏度使波形充滿適當?shù)钠聊桓叨?。調(diào)節(jié)時基選擇合適的時間刻度，顯示所需周期數(shù)。測量電壓的方法1選擇適當量程調(diào)節(jié)垂直靈敏度，使波形充滿屏幕。2讀取刻度計算波形跨越的格數(shù)。3乘以刻度系數(shù)格數(shù)乘以每格代表的電壓值。4考慮探頭衰減如使用10:1探頭，需將結(jié)果乘以10。測量時間的方法時基設(shè)置選擇合適的時基刻度，使波形周期適當展開。光標測量使用時間光標定位波形特征點。計算時間光標間隔乘以時基刻度，得到實際時間。測量頻率的方法1周期測量2頻率計算3自動測量4FFT分析頻率測量可通過測量信號周期再取倒數(shù)，或使用示波器的自動測量功能直接獲得。高級示波器還提供FFT頻譜分析功能。測量相位差的方法李薩如圖形法利用X-Y模式觀察兩信號的相位關(guān)系。雙蹤法同時觀察兩個信號，測量時間差。觸發(fā)延遲法利用觸發(fā)延遲功能測量相位差。示波器的誤差來源探頭誤差探頭補償不當導(dǎo)致的波形失真。帶寬限制測量高頻信號時的幅度衰減。量化誤差數(shù)字示波器的模數(shù)轉(zhuǎn)換誤差。時基誤差時基電路的不穩(wěn)定性導(dǎo)致的時間測量誤差。示波器測量的注意事項探頭校準定期進行探頭補償，確保測量精度。接地連接正確連接接地端，避免地環(huán)干擾。帶寬選擇選擇適當帶寬的示波器，避免信號失真。觸發(fā)設(shè)置合理設(shè)置觸發(fā)條件，獲得穩(wěn)定波形。數(shù)字示波器的優(yōu)勢波形存儲可以存儲和回放波形數(shù)據(jù)，便于后續(xù)分析。自動測量提供多種自動測量功能，提高測量效率。數(shù)字濾波能夠進行數(shù)字信號處理，減少噪聲干擾。示波器的常見故障和排除1無顯示檢查電源、亮度調(diào)節(jié)和CRT電路。2波形失真校準探頭，檢查帶寬設(shè)置。3觸發(fā)不穩(wěn)調(diào)整觸發(fā)電平，選擇合適觸發(fā)源。4測量誤差大校準示波器，檢查探頭衰減設(shè)置。示波器的維護和保養(yǎng)清潔定期清潔外殼和屏幕，保持儀器清潔。校準定期進行校準，確保測量精度。存儲正確存放，避免潮濕