电子示波器.ppt
《电子示波器.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电子示波器.ppt(77页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第四章 电子示波器 4.1 概概 述述4.2 示示 波波 管管4.3 电子示波器的组成结构电子示波器的组成结构4.4 电子示波器的基本部件电子示波器的基本部件4.5 双踪和双线示波器双踪和双线示波器4.6 高速和取样示波器高速和取样示波器4.7 记忆示波器与存贮示波器记忆示波器与存贮示波器4.8 数字化波形处理系统数字化波形处理系统4.1.1 示波器的定示波器的定义电子示波器简称示波器。它是一种把人眼看不见的电信号转换成具体的可见图像显示在屏幕上的仪器(用荧光屏显示电量随时间变化过程的电子测量仪器)4.1.示波器的基本特点示波器的基本特点 能显示信号波形,可测量瞬时值,具有直观性。输入阻抗高,
2、对被测信号影响小。工作频带宽,速度快,便于观察高速变化的波形的细节。在示波器的荧光屏上可描绘出任意两个电压或电流量的函数关系,故可作为比较信号用的高速XY记录仪4.1 概 述4.1.3电子示波器的主要用途子示波器的主要用途直接测量被测信号的电压、频率、周期、时间、相位、调幅系数等参数;间接观测电路的有关参数及元器件的伏安特性;利用传感器,还可测量各种非电量甚至人体的某些生理现象,常用在科学研究、航空航天、工农业生产、医疗卫生、地质勘探等方面。4.1.4 示波器的分示波器的分类 根据示波器对信号的处理方式的不同可分为模拟、数字两大类:1、模模拟示波器示波器 采用模拟方式对时间信号进行处理和显示。
3、2、数字示波器、数字示波器 对信号进行数字化处理后再显示。1 1、模拟示波器模拟示波器模拟示波器可分为通用示波器、多束示波器、取通用示波器、多束示波器、取样示波器、示波器、记忆示波器示波器和专用示波器用示波器等。通用通用示波器采用单束示波管,又可分为单踪、双踪、多踪示波器。多束多束示波器采用多束示波管,荧光屏上显示的每个波形都由单独的电子束扫描产生。取取样示波器可以用较低频率的示波器测量高频信号。记忆示波器采用有记忆功能的示波管,实现模拟信号的存储、记忆和反复显示。专用用示波器是能够满足特殊用途的示波器,又称特种示波器。2 2、数字示波器、数字示波器数字示波器将输入信号数字化(时域取样和幅度量
4、化)后,经由D/A转换器再重建波形。数字示波器具有记忆、存贮被观察信号功能,又称为数字存贮示波器。根据取样方式不同,数字示波器又可分为实时取样、随机取样和顺序取样三大类。4.2 示 波 管示波管示波管(CRT)CRT主要由电子枪、偏转系统电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,基本结构如下图所示。1、电子枪 电子枪的作用是发射电子并形成很细的高速电子束,它由灯丝h、阴极K、栅极G1和G2和阳极A1、A2组成。通过调节G1对K的负电位可控制电子束的强弱,从而调节光点的亮度,即进行“辉度”控制。调节A1的电位器称为“聚焦”旋钮,通过对它进行调节可调节G2与A1和A1与A2之间的电位;调节A2电位的旋钮
5、称为“辅助聚焦”。电子束聚焦的原理是,电子从阴极K发射,经G1、G2、A1、A2聚焦和加速后进入偏转系统。电子在电子枪中的运动轨迹如下图所示。2、偏转系统 示波管的偏转系统由两对相互垂直的平行金属板组成,分别称为垂直偏转板和水平偏转板。当有外加电压作用时,偏转板之间形成电场;在偏转电场作用下,电子束打向由X、Y偏转板共同决定的荧光屏上的某个坐标位置。为了示波器有较高的测量灵敏度,Y偏转板置于靠近电子枪的部位,而X偏转板在Y的右边。示波管的偏转因数S电子在偏转板内的运动Ud偏转电压;Ua第2阳极A2上的电压;L,ld,d与示波管结构有关的尺寸。返回3、荧光屏 荧光屏将电信号变为光信号,是示波管的
6、波形显示部分,示波管荧光屏的内壁涂有一层荧光物质,当高速电子轰击荧光屏上荧光物质时,荧光将电子的动能转变为光能,产生亮点。光点的亮度取决于轰击电子束中电子的数目、密度和速度。在使用示波器时,应避免电子束长时间的停留在荧光屏的一个位置,否则将使荧光屏受损。因此在示波器开启后不使用的时间内,可将“辉度”调暗。当电子束停止轰击荧光屏时,光点仍能保持一定的时间,这种现象称为“余辉效应”。4.3 电子示波器的组成结构一、电子示波器结构框图 电子示波器的基本组成框图如下图所示。电子示波器由Y通道、X通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。二、示波器的主要技术性能1频率响应(频带宽度)示波
7、器最重要的工作特性就是频率响应fh,也叫带宽。这是指垂直偏转通道(Y方向放大器)对正弦波的幅频响应下降到中心频率的0.707(-3dB)的频率范围。2偏转灵敏度(S)单位输入信号电压 u 引起光点在荧光屏上偏转的距离H称为偏转灵敏度S,d称为偏转因数。S的单位为cm/V、cmmV或diVV(格伏),d的单位为Vcm。BY=fH fLfH3扫描速度 扫描速度是指荧光屏上单位时间内光点水平移水平移动的距离,单位为“cm/s”。荧光屏上通常用间隔1cm的坐标线作为刻度线,因此扫描速度的单位也可表示为“cm/div”。扫描速度的倒数称为“时基因素”,它表示单位距离代表的时间,单位为“t/cm”或“t/
8、div”,时间t可为s、ms或s,在示波器的面板上,通常按“1、2、5”的顺序分成很多档。4输入阻抗5瞬态响应(时域响应)Sb:上冲量Sc:阻尼振荡Sd:预冲,又称前冲Se:下垂Sf:后过冲tr:上升时tf:下降时间脉冲宽度脉冲周期和重复频率:脉冲的占空系数:例如SBM10A型示波器fH=30MHz,则上升时间:4.4 电子示波器的基本部件 一、垂直偏转通道(Y通道)1输入电路:包括衰减器和输入选择开关。(1)衰减器 最佳补偿条件最佳补偿条件最佳补偿条件最佳补偿条件 :过补偿过补偿过补偿过补偿:欠补偿:欠补偿:欠补偿:欠补偿:改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关,在面改变分压比的开关为
9、示波器的垂直灵敏度粗调开关,在面改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关,在面改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关,在面板上用板上用板上用板上用“V/cmV/cmV/cmV/cm”标记。标记。标记。标记。(2)输入耦合方式 输入耦合方式设有AC、GND、DC三档选择开关。观察交流信号时,置“AC”档。确定零电压时,置“GND”档。观测频率很低的信号或带有直流分量的交流信号 时,置“DC”档。2延迟线 触发扫描时,扫描的开始时间总是滞后于被观测脉冲一段时间,这样,脉冲的上升过程就无法被完整地显示出来。延迟线的作用就是把加到垂直偏转板上的脉冲信号延迟一段时间,以保证在屏幕上扫描出包括上
10、升时间在内的脉冲全过程。延迟线的输入级需采用低输出阻抗电路驱动,而输出级则采用低输入阻抗的缓冲器。3Y输出放大器 Y输出放大器是将延迟线传来的被测信号放大到足够的幅度,用以驱动示波管的垂直偏转系统,使电子束获得Y方向的满偏转。Y输出放大器应具有稳定的增益、较高的输入阻抗、足够宽的频带、较小的谐波失真。Y输出放大器大都采用推挽式放大器,有利于提高共模抑制比。可采用改变负反馈的方法改变放大器的增益(面板上的“5”或“10”开关)。二、水平偏转通道(X通道)水平通道包括触发电路、扫描电路和水平放大器等部分,其主要任务是产生随时间线性变化的扫描电压,再放大到足够的幅度,然后输出到水平偏转板,使光点在荧
11、光屏的水平方向达到满偏转。1扫描分类 连续扫描和触发扫描 扫描电压是连续的方式称为连续扫描。当欲观测脉冲信号,尤其是占空比很小的脉冲时,采用连续扫描存在一些问题:选择扫描周期等于脉冲重复周期时,难以看清脉冲波形的细节。选择扫描周期等于脉冲底宽时,观测者不易观察波形,而且扫描的同步很难实现。触发扫描时,使扫描脉冲只在被测脉冲到来时才扫描一次;没有被测脉冲时,扫描发生器处于等待工作状态。2扫描发生器环扫描发生器环 扫描发生器环又叫时基电路,常由扫描锯齿波发生器、扫描闸门及比较释抑电路组成。2扫描发生器环(续)闸门电路产生快速上升或下降的闸门信号,闸门信号启动扫描发生器工作,产生锯齿波电压,同时把闸
12、门信号送到增辉电路,以便在扫描正程加亮扫描的光迹。释抑电路起到了稳定扫描锯齿波的形成、防止干扰和误触发的作用,确保每次扫描都在触发源信号的同样的起始电平上开始以获得稳定的图象。(1)扫描方式选择:包括连续扫描和触发扫描。(2)扫描门 1)控制积分器扫描。2)起正程加亮作用。3)使双踪示波器工作于交替状态。(3)积分器 积分器产生的锯齿波电压被送入X放大器中放大,再加至水平偏转板。荧光屏上单位长度所代表的时间为示波器的扫描速度 (t/cm),x:光迹在水平方向偏转的距离;t:偏转x距离所对应的时间。在示波器中通常改变R或C值作为“扫描速度”粗调,用改变E值作为“扫描速度”微调。(4)比较和释抑电
13、路 在比较电路中,输入电压与预置的参考电平进行比较,当输入电压等于预置的参考电平时,输出端电位产生跳变,并把它作为控制信号输出。它决定扫描的终止时刻。释抑电路在扫描逆程开始后,关闭或抑制扫描闸门,使“抑制”期间扫描电路不再受到同极性触发脉冲的触发。触发电路触发电路触发电路的作用是为扫描信号发生器提供符合要求的触发脉冲。包括触发源选择、触发耦合方式选择、触发方式选择、触发极性选择、触发电平选择和触发放大整形等电路。(1)触发源选择 内触发(INT):将Y前置放大器输出(延迟线前的被测信号)作为触发信号,适用于观测被测信号。外触发(EXT):用外接的、与被测信号有严格同步关系的信号作为触发源,用于
14、比较两个信号的同步关系。电源触发(LINE):用50Hz的工频正弦信号作为触发源,适用于观测与50Hz交流有同步关系的信号。(2)触发耦合方式“DC”直流耦合:用于接入直流或缓慢变化的触发信号。“AC”交流耦合:用于观察从低频到较高频率的信号。“AC 低频抑制”耦合:用于观察含有低频干扰的信号。“HF REJ”高频抑制耦合:用于抑制高频成分的耦合。(3)扫描触发方式选择(TRIG MODE)常态(NORM)触发方式:指有触发源信号并产生了有效的触发脉冲时,荧光屏上才有扫描线。自动(AUTO)触发方式:有连续扫描锯齿波电压输出,荧光屏上总能显示扫描线。电视(TV)触发方式:是在原有放大、整形电路
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电子 示波器
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。