电子测量示波测试和测量技术课件

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1、第第3 3章章 示波测试和测量技术示波测试和测量技术3.1 3.1 示波测试的基本原理示波测试的基本原理 3.2 3.2 通用示波器通用示波器 3.3 3.3 取样技术在示波测量中的应用取样技术在示波测量中的应用 3.4 3.4 示波器的多波形显示示波器的多波形显示3.5 3.5 波形存储和记忆波形存储和记忆 3.6 3.6 示波器的使用示波器的使用 示波器的功用、分类、组成和波形显示原理示波器的功用、分类、组成和波形显示原理 通用示波器的组成原理、特性与应用通用示波器的组成原理、特性与应用 取样技术在示波器中的应用取样技术在示波器中的应用本章重点本章重点:1. 1. 示波器是一种基本的、示波

2、器是一种基本的、应用最广泛应用最广泛的时域测量仪器。的时域测量仪器。2. 2. 示波器是一种示波器是一种全息仪器全息仪器。示波器能让人们观察到信号波形。示波器能让人们观察到信号波形的全貌,能测量信号的幅度、频率、周期等基本参量,能测量的全貌,能测量信号的幅度、频率、周期等基本参量,能测量脉冲信号的脉宽、占空比、上升(下降)时间、上冲、振铃等脉冲信号的脉宽、占空比、上升(下降)时间、上冲、振铃等参数,还能测量两个信号的时间和相位关系。这些功能是其它参数,还能测量两个信号的时间和相位关系。这些功能是其它电子仪器难以胜任的。电子仪器难以胜任的。 3. 3. 示波器从早期的示波器从早期的定性观测定性观

3、测,已发展到可以进行,已发展到可以进行精确测量精确测量。4. 4. 示波器是其它示波器是其它图式仪器的基础图式仪器的基础。对扫频仪、频谱仪、逻辑。对扫频仪、频谱仪、逻辑分析仪以及医用分析仪以及医用B B超等各种图示仪器就容易理解了。超等各种图示仪器就容易理解了。当前常用的示波器从技术原理上可分为:当前常用的示波器从技术原理上可分为: (1 1)模拟式模拟式通用示波器通用示波器(采用单束示波管实现显示,当前(采用单束示波管实现显示,当前 最通用的示波器)。最通用的示波器)。 (2 2)数字式数字式数字存储示波器数字存储示波器(采用(采用A/DA/D、DSPDSP等技术实现等技术实现的数字化示波器

4、)。的数字化示波器)。(1 1)中、低档示波器,带宽在)中、低档示波器,带宽在60MHz60MHz以下。以下。 (2 2)高档示波器,带宽在)高档示波器,带宽在60MHz60MHz以上,大多在以上,大多在300MHz300MHz以下。以下。 更高档的有更高档的有1GHz1GHz2GHz2GHz以上。以上。 从性能上,按示波器的带宽可分为:从性能上,按示波器的带宽可分为: 3.1 3.1 示波测试的基本原理示波测试的基本原理 3.1.1 CRT3.1.1 CRTCRTCRTCRTCRT主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分主要

5、由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,基本结构如下图所示。组成,基本结构如下图所示。组成,基本结构如下图所示。组成,基本结构如下图所示。 6.26.2 示波管(示波管(CRTCRT) 示波管属于电真空器件,又称为示波管属于电真空器件,又称为阴极射线管(阴极射线管(CRTCRT)。KG1G2A1A2Y2X2F6.3V-1KV0VX1亮度Ug1聚焦聚焦UA1辅助聚焦后加速极后加速极A315KV电子枪电子枪偏转系统偏转系统荧光屏荧光屏Y1真空玻璃管真空玻璃管Z Z轴轴电子测量示波测试和测量技术优秀课件 1 1 电子枪电子枪电子枪的作用是电子枪的作用是发射电子并形成强度可控制的很细的电子束发射电子并形

6、成强度可控制的很细的电子束。它由以下几部分组成:它由以下几部分组成: 1.1.灯丝灯丝FF在交流低压在交流低压( (如如6.3V)6.3V)下使钨丝烧热下使钨丝烧热, ,用于加热阴极。用于加热阴极。2.2.阴极阴极KK是一个表面涂有氧化钡(其逸出功小,内部自由电子容易逸出)是一个表面涂有氧化钡(其逸出功小,内部自由电子容易逸出)的金属的金属 3.3.第一栅极第一栅极G1G1调节调节G1G1的电位可以调节示波器的亮度,即进行的电位可以调节示波器的亮度,即进行“辉度辉度”调调节,常置于示波器面板上供使用。节,常置于示波器面板上供使用。 当控制信号加于当控制信号加于G1G1,其,其亮度亮度可随之改变

7、,则可以传递信息,称为示波器的可随之改变,则可以传递信息,称为示波器的Z Z轴轴电路。电路。4.4.第二栅极第二栅极G2G2隔离开隔离开G1G1和和A1A1,以减小亮度调节与聚焦调节的相互影响。,以减小亮度调节与聚焦调节的相互影响。5.5.第一阳极第一阳极A1A1与第二阳极与第二阳极A2A2构成一个电子透镜,对电子束起构成一个电子透镜,对电子束起聚焦聚焦作用。作用。 6.6.第二阳极第二阳极A2A2是个更大的同轴圆筒,其上电压较高,它主要与是个更大的同轴圆筒,其上电压较高,它主要与A1A1构成构成电子透镜。调节电子透镜。调节A2A2电位的旋钮称为电位的旋钮称为“辅助聚焦辅助聚焦”。 7.7.第

8、三阳极第三阳极A3A3具有上万伏的高压,用于对电子束加速,故也称具有上万伏的高压,用于对电子束加速,故也称后加速后加速阳极阳极。 1 1 电子枪(续)电子枪(续)u电子束聚焦的原理是,电子从阴极电子束聚焦的原理是,电子从阴极电子束聚焦的原理是,电子从阴极电子束聚焦的原理是,电子从阴极K K K K发射,经发射,经发射,经发射,经GG1 1 1 1、GG2 2 2 2、A A A A1 1 1 1、A A A A2 2 2 2聚焦和加速后进入偏转系统。聚焦和加速后进入偏转系统。聚焦和加速后进入偏转系统。聚焦和加速后进入偏转系统。u电子在电子枪中的运动轨迹如下图所示。电子在电子枪中的运动轨迹如下图

9、所示。电子在电子枪中的运动轨迹如下图所示。电子在电子枪中的运动轨迹如下图所示。 2 2 偏转系统偏转系统 u示波管的偏转系统由两对相互垂直的平行金属板示波管的偏转系统由两对相互垂直的平行金属板示波管的偏转系统由两对相互垂直的平行金属板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组成,分别称为垂直偏转板和水平偏转板组成,分别称为垂直偏转板和水平偏转板组成,分别称为垂直偏转板和水平偏转板 。u当有外加电压作用时,偏转板之间形成电场;在当有外加电压作用时,偏转板之间形成电场;在当有外加电压作用时,偏转板之间形成电场;在当有外加电压作用时,偏转板之间形成电场;在偏转电

10、场作用下,电子束打向由偏转电场作用下,电子束打向由偏转电场作用下,电子束打向由偏转电场作用下,电子束打向由X X X X、Y Y Y Y偏转板共同偏转板共同偏转板共同偏转板共同决定的荧光屏上的某个坐标位置。决定的荧光屏上的某个坐标位置。决定的荧光屏上的某个坐标位置。决定的荧光屏上的某个坐标位置。u为了示波器有较高的测量灵敏度,为了示波器有较高的测量灵敏度,为了示波器有较高的测量灵敏度,为了示波器有较高的测量灵敏度,Y Y Y Y偏转板置于靠偏转板置于靠偏转板置于靠偏转板置于靠近电子枪的部位,而近电子枪的部位,而近电子枪的部位,而近电子枪的部位,而X X X X偏转板在偏转板在偏转板在偏转板在Y

11、 Y Y Y的右边。的右边。的右边。的右边。 2 偏转系统偏转系统图图6.4 6.4 电子束的偏转电子束的偏转L LS Sy yUyUyU Ua a屏幕屏幕电子束电子束A A2 22 2 偏转系统偏转系统uu电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转电压电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转电压电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转电压电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转电压成正比:成正比:成正比:成正比:uu示波管的示波管的示波管的示波管的Y Y Y Y轴偏转因数(单位为轴偏转因数(单位为轴偏转因数(单位为轴偏转因数(单位为cm/Vcm/Vcm/Vcm/V):):):):其倒数

12、为示波管的其倒数为示波管的其倒数为示波管的其倒数为示波管的Y Y Y Y轴偏转灵敏度(单位是轴偏转灵敏度(单位是轴偏转灵敏度(单位是轴偏转灵敏度(单位是V/cmV/cmV/cmV/cm)。偏)。偏)。偏)。偏转灵敏度越小,示波管越灵敏。转灵敏度越小,示波管越灵敏。转灵敏度越小,示波管越灵敏。转灵敏度越小,示波管越灵敏。uu为提高为提高为提高为提高Y Y Y Y轴偏转灵敏度,一般在偏转板至荧光屏之间加轴偏转灵敏度,一般在偏转板至荧光屏之间加轴偏转灵敏度,一般在偏转板至荧光屏之间加轴偏转灵敏度,一般在偏转板至荧光屏之间加一个后加速阳极一个后加速阳极一个后加速阳极一个后加速阳极A A A A3 3

13、3 3 (PDA(PDA(PDA(PDA,先偏转后加速系统,先偏转后加速系统,先偏转后加速系统,先偏转后加速系统) ) ) ) 。 uuX X X X轴偏转系统原理和轴偏转系统原理和轴偏转系统原理和轴偏转系统原理和Y Y Y Y轴偏转系统类似轴偏转系统类似轴偏转系统类似轴偏转系统类似 L L L L为偏转板的长度;为偏转板的长度;为偏转板的长度;为偏转板的长度;s s s s为偏转板中心为偏转板中心为偏转板中心为偏转板中心到屏幕中心的距离;到屏幕中心的距离;到屏幕中心的距离;到屏幕中心的距离;b b b b为偏转板间为偏转板间为偏转板间为偏转板间距;距;距;距;V V V Va a a a为阳

14、极为阳极为阳极为阳极A A A A2 2 2 2上的电压。上的电压。上的电压。上的电压。 在一定范围内,荧光屏上光点的在一定范围内,荧光屏上光点的偏移距离偏移距离与偏转板上与偏转板上所加所加电压电压成正比,这是用示波管观测波形的理论依据。成正比,这是用示波管观测波形的理论依据。3 3 荧光屏荧光屏 u荧光屏将电信号变为光信号,以显示波形。荧光屏将电信号变为光信号,以显示波形。荧光屏将电信号变为光信号,以显示波形。荧光屏将电信号变为光信号,以显示波形。u在使用示波器时,应避免电子束长时间的停留在在使用示波器时,应避免电子束长时间的停留在在使用示波器时,应避免电子束长时间的停留在在使用示波器时,应

15、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。因此荧光屏的一个位置,否则将使荧光屏受损。因此荧光屏的一个位置,否则将使荧光屏受损。因此荧光屏的一个位置,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,应将在示波器开启后不使用的时间内,应将在示波器开启后不使用的时间内,应将在示波器开启后不使用的时间内,应将“辉度辉度辉度辉度”调暗。调暗。调暗。调暗。u当电子束停止轰击荧光屏时,光点仍能保持一定当电子束停止轰击荧光屏时,光点仍能保持一定当电子束停止轰击荧光屏时,光点仍能保持一定当电子束停止轰击荧光屏时,光点仍能保持一定的时间,这种现象称为的时间,这种现象称为的时间,这种现象称

16、为的时间,这种现象称为“余辉效应余辉效应余辉效应余辉效应”。u由于由于由于由于“余辉效应余辉效应余辉效应余辉效应”和人眼和人眼和人眼和人眼“视觉残留视觉残留视觉残留视觉残留”效应,使效应,使效应,使效应,使我们能够看到动态波形。(我们能够看到动态波形。(我们能够看到动态波形。(我们能够看到动态波形。(电子束每一瞬间都只电子束每一瞬间都只电子束每一瞬间都只电子束每一瞬间都只击中荧光屏上的一个点击中荧光屏上的一个点击中荧光屏上的一个点击中荧光屏上的一个点) 荧光屏荧光屏在示波管正面内壁涂上一层荧光物质,荧光物质将高速电子的在示波管正面内壁涂上一层荧光物质,荧光物质将高速电子的轰击动能转变为光能,产

17、生亮点。轰击动能转变为光能,产生亮点。 余辉时间余辉时间:当电子束从荧光屏上移去后,光点仍能在屏上保持:当电子束从荧光屏上移去后,光点仍能在屏上保持一定的时间才消失。从电子束移去到光点:亮度下降为原始值一定的时间才消失。从电子束移去到光点:亮度下降为原始值的的1010,所延续的时间称为余辉时间,所延续的时间称为余辉时间 小于小于10s10s的为极短余辉;的为极短余辉; 不同荧光材料余辉时间不一样:不同荧光材料余辉时间不一样:10s10s1ms1ms为短余辉(通常是为短余辉(通常是蓝色蓝色,便于摄影感光);,便于摄影感光);1ms1ms0.1s0.1s为中余辉(通常为为中余辉(通常为绿色绿色,眼

18、睛不易疲劳);,眼睛不易疲劳); 0.1s0.1s1s1s为长余辉(通常是为长余辉(通常是黄色黄色););大于大于1s1s为极长余辉(通常是为极长余辉(通常是黄色黄色)。)。电子测量示波测试和测量技术优秀课件3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 1 1 1 1显示随时间变化的图形显示随时间变化的图形显示随时间变化的图形显示随时间变化的图形(1 1 1 1)UxUxUxUx、UyUyUyUy为固定电压时,有下面四种情况:为固定电压时,有下面四种情况:为固定电压时,有下面四种情况:为固定电压时,有下面四种情况: 光点出现在荧光屏的中心位置。光点出现在荧光屏的中心位置。光点出

19、现在荧光屏的中心位置。光点出现在荧光屏的中心位置。 光点仅在垂直方向偏移光点仅在垂直方向偏移光点仅在垂直方向偏移光点仅在垂直方向偏移 :UyUyUyUy为正电为正电为正电为正电压时,光点从荧光屏的中心往垂直方压时,光点从荧光屏的中心往垂直方压时,光点从荧光屏的中心往垂直方压时,光点从荧光屏的中心往垂直方向上移;向上移;向上移;向上移;UyUyUyUy为负电压时,光点从荧光为负电压时,光点从荧光为负电压时,光点从荧光为负电压时,光点从荧光屏的中心往垂直方向下移。屏的中心往垂直方向下移。屏的中心往垂直方向下移。屏的中心往垂直方向下移。 3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理

20、1 1 1 1显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)光点仅在水平方向偏移光点仅在水平方向偏移光点仅在水平方向偏移光点仅在水平方向偏移 :UxUxUxUx为正电为正电为正电为正电压时,光点从荧光屏的中心往水平压时,光点从荧光屏的中心往水平压时,光点从荧光屏的中心往水平压时,光点从荧光屏的中心往水平方向右移;方向右移;方向右移;方向右移;UxUxUxUx为负电压时,光点从为负电压时,光点从为负电压时,光点从为负电压时,光点从荧光屏的中心往水平方向左移。荧光屏的中心往水平方向左移。荧光屏的中心往水平方向左移。荧光屏的中心往水平方向左移

21、。 当两对偏转板上同时加固定当两对偏转板上同时加固定当两对偏转板上同时加固定当两对偏转板上同时加固定的正电压时,光点位置应为的正电压时,光点位置应为的正电压时,光点位置应为的正电压时,光点位置应为两电压的矢量合成。两电压的矢量合成。两电压的矢量合成。两电压的矢量合成。 3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 1 1 1 1显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)(2 2 2 2)X X X X、Y Y Y Y偏转板上分别加变化电压,有下面两种情偏转板上分别加变化电压,有下面两种情偏转板上分别加变化电压,有下面

22、两种情偏转板上分别加变化电压,有下面两种情况:况:况:况:仅在垂直偏转板的仅在垂直偏转板的仅在垂直偏转板的仅在垂直偏转板的两板间加正弦变化两板间加正弦变化两板间加正弦变化两板间加正弦变化的电压,则光点只的电压,则光点只的电压,则光点只的电压,则光点只在荧光屏的垂直方在荧光屏的垂直方在荧光屏的垂直方在荧光屏的垂直方向来回移动,出现向来回移动,出现向来回移动,出现向来回移动,出现一条垂直线段。一条垂直线段。一条垂直线段。一条垂直线段。 3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 1 1 1 1显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)显示随时间

23、变化的图形(续)仅在水平偏转板的两板仅在水平偏转板的两板仅在水平偏转板的两板仅在水平偏转板的两板间加锯齿电压(扫描电间加锯齿电压(扫描电间加锯齿电压(扫描电间加锯齿电压(扫描电压),则光点只在荧光压),则光点只在荧光压),则光点只在荧光压),则光点只在荧光屏的水平方向来回移动,屏的水平方向来回移动,屏的水平方向来回移动,屏的水平方向来回移动,出现一条水平线段,称出现一条水平线段,称出现一条水平线段,称出现一条水平线段,称时间基线时间基线时间基线时间基线。光点自左向右的连续扫光点自左向右的连续扫光点自左向右的连续扫光点自左向右的连续扫动称扫描正程,光点自动称扫描正程,光点自动称扫描正程,光点自动

24、称扫描正程,光点自右端迅速返回起扫点称,右端迅速返回起扫点称,右端迅速返回起扫点称,右端迅速返回起扫点称,扫描回程。扫描回程。扫描回程。扫描回程。3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 1 1 1 1显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)显示随时间变化的图形(续)(3 3 3 3)Y Y Y Y偏转板加偏转板加偏转板加偏转板加正弦波信号电压,正弦波信号电压,正弦波信号电压,正弦波信号电压,X X X X偏转板加锯齿波偏转板加锯齿波偏转板加锯齿波偏转板加锯齿波电压,荧光屏上电压,荧光屏上电压,荧光屏上电压,荧光屏上将显示出被测信将显示

25、出被测信将显示出被测信将显示出被测信号随时间变化的号随时间变化的号随时间变化的号随时间变化的一个周期的波一个周期的波一个周期的波一个周期的波形曲线。形曲线。形曲线。形曲线。 由由0 0、1 1、2 2、3 3、4 4各点的显示情各点的显示情况可以理解波形显示过程况可以理解波形显示过程3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 2 2 2 2扫描的概念扫描的概念扫描的概念扫描的概念 如果在如果在如果在如果在X X X X偏转板上加一个随时间线形变化的电压,偏转板上加一个随时间线形变化的电压,偏转板上加一个随时间线形变化的电压,偏转板上加一个随时间线形变化的电压,垂直偏转板不加电

26、压,那么光点在水平方向的偏移距垂直偏转板不加电压,那么光点在水平方向的偏移距垂直偏转板不加电压,那么光点在水平方向的偏移距垂直偏转板不加电压,那么光点在水平方向的偏移距离为离为离为离为 ,比例系数,比例系数,比例系数,比例系数SxSxSxSx称为示波管称为示波管称为示波管称为示波管的的的的X X X X轴偏转因数。轴偏转因数。轴偏转因数。轴偏转因数。 光点在锯齿波作用下扫动的过程称为光点在锯齿波作用下扫动的过程称为光点在锯齿波作用下扫动的过程称为光点在锯齿波作用下扫动的过程称为“扫描扫描扫描扫描”,能实现扫描的锯齿波电压称为扫描电压,光点自左向能实现扫描的锯齿波电压称为扫描电压,光点自左向能实

27、现扫描的锯齿波电压称为扫描电压,光点自左向能实现扫描的锯齿波电压称为扫描电压,光点自左向右的连续扫动称为右的连续扫动称为右的连续扫动称为右的连续扫动称为“扫描正程扫描正程扫描正程扫描正程”,自荧光屏的右端迅,自荧光屏的右端迅,自荧光屏的右端迅,自荧光屏的右端迅速返回左端起扫点的过程称为速返回左端起扫点的过程称为速返回左端起扫点的过程称为速返回左端起扫点的过程称为“扫描回程扫描回程扫描回程扫描回程”。 3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 3 3 3 3同步的概念同步的概念同步的概念同步的概念 (1 1 1 1)Tx=nTy(nTx=nTy(nTx=nTy(nTx=nTy

28、(n为正整数为正整数为正整数为正整数) ) ) ):荧光屏上将稳定显示:荧光屏上将稳定显示:荧光屏上将稳定显示:荧光屏上将稳定显示n n n n个个个个周期的被测信号波形。周期的被测信号波形。周期的被测信号波形。周期的被测信号波形。 n=2n=2如果扫描电压如果扫描电压如果扫描电压如果扫描电压周期周期周期周期TxTxTxTx与被测与被测与被测与被测电压周期电压周期电压周期电压周期TyTyTyTy保保保保持持持持Tx=nTyTx=nTyTx=nTyTx=nTy的关的关的关的关系,则称扫描系,则称扫描系,则称扫描系,则称扫描电压与被测电电压与被测电电压与被测电电压与被测电压压压压“同步同步同步同步

29、”。 3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 3 3 3 3同步的概念(续)同步的概念(续)同步的概念(续)同步的概念(续)(2 2 2 2)T T T Tx x x xnTnTnTnTy y y y(n(n(n(n为正为正为正为正整数整数整数整数) ) ) ),即不满足同,即不满足同,即不满足同,即不满足同步关系时,显示的步关系时,显示的步关系时,显示的步关系时,显示的波形不稳定。(教材波形不稳定。(教材波形不稳定。(教材波形不稳定。(教材p133p133p133p133) 3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 4 4 4 4连续扫描和触发扫描连

30、续扫描和触发扫描连续扫描和触发扫描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。扫描电压是连续的方式称为连续扫描。扫描电压是连续的方式称为连续扫描。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,当欲观测脉冲信号,尤其是占空比很小的脉冲时,当欲观测脉冲信号,尤其是占空比很小的脉冲时,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采用连续扫描存在一些问题:选择扫描周期等于脉冲采用连续扫描存在一些问题:选择扫描周期等于脉冲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。重复周期时,

31、难以看清脉冲波形的细节。重复周期时,难以看清脉冲波形的细节。重复周期时,难以看清脉冲波形的细节。 3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 4 4 4 4连续扫描和触发扫描(续)连续扫描和触发扫描(续)连续扫描和触发扫描(续)连续扫描和触发扫描(续) 选择扫描周期等于脉冲底宽选择扫描周期等于脉冲底宽选择扫描周期等于脉冲底宽选择扫描周期等于脉冲底宽时,时,时,时,观测者不易观察观测者不易观察观测者不易观察观测者不易观察波形,而且扫描的同步很难实现(波形,而且扫描的同步很难实现(波形,而且扫描的同步很难实现(波形,而且扫描的同步很难实现(TsTsTsTs不一定是脉冲不一定是脉冲

32、不一定是脉冲不一定是脉冲底宽的整数倍)。底宽的整数倍)。底宽的整数倍)。底宽的整数倍)。 3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 4 4 4 4连续扫描和触发扫描(续)连续扫描和触发扫描(续)连续扫描和触发扫描(续)连续扫描和触发扫描(续) 触发扫描时,使扫描脉冲只在被测脉冲到来时才触发扫描时,使扫描脉冲只在被测脉冲到来时才触发扫描时,使扫描脉冲只在被测脉冲到来时才触发扫描时,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扫描一次;没有被测脉冲时,扫描发生器处于等待工扫描一次;没有被测脉冲时,扫描发生器处于等待工扫描一次;没有被测脉冲时,扫描

33、发生器处于等待工作状态。作状态。作状态。作状态。3.1.2 3.1.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 5 5 5 5扫描过程的增辉扫描过程的增辉扫描过程的增辉扫描过程的增辉 为了使回扫产生的为了使回扫产生的为了使回扫产生的为了使回扫产生的波形不在荧光屏上显示,波形不在荧光屏上显示,波形不在荧光屏上显示,波形不在荧光屏上显示,可以设法在扫描正程可以设法在扫描正程可以设法在扫描正程可以设法在扫描正程期间,给示波器增辉。期间,给示波器增辉。期间,给示波器增辉。期间,给示波器增辉。 若不增辉将产生如图的回扫线若不增辉将产生如图的回扫线若不增辉将产生如图的回扫线若不增辉将产生如图的回扫线7.2.

34、2 7.2.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 6 6 6 6显示任意两个变量之间的关系(续)显示任意两个变量之间的关系(续)显示任意两个变量之间的关系(续)显示任意两个变量之间的关系(续)若两信号的初相相差若两信号的初相相差若两信号的初相相差若两信号的初相相差90909090度,且在度,且在度,且在度,且在X X X X、Y Y Y Y方向的偏方向的偏方向的偏方向的偏转距离相同,在荧光屏转距离相同,在荧光屏转距离相同,在荧光屏转距离相同,在荧光屏上画出的图形为圆上画出的图形为圆上画出的图形为圆上画出的图形为圆。7.2.2 7.2.2 图像显示的基本原理图像显示的基本原理 6 6 6 6

35、显示任意两个变量之间的关系显示任意两个变量之间的关系显示任意两个变量之间的关系显示任意两个变量之间的关系 示波器两个偏转板上都加正弦电压时显示的图形称为示波器两个偏转板上都加正弦电压时显示的图形称为示波器两个偏转板上都加正弦电压时显示的图形称为示波器两个偏转板上都加正弦电压时显示的图形称为李沙育(李沙育(李沙育(李沙育(LissajousLissajousLissajousLissajous)图形,这种图形在相位和频率)图形,这种图形在相位和频率)图形,这种图形在相位和频率)图形,这种图形在相位和频率测量中常会用到。测量中常会用到。测量中常会用到。测量中常会用到。 若两信号的初相相同,且在若两

36、信号的初相相同,且在若两信号的初相相同,且在若两信号的初相相同,且在X X X X、Y Y Y Y方向的偏转距离相同,方向的偏转距离相同,方向的偏转距离相同,方向的偏转距离相同,在荧光屏上画出一条与水平在荧光屏上画出一条与水平在荧光屏上画出一条与水平在荧光屏上画出一条与水平轴呈轴呈轴呈轴呈45454545度角的直线度角的直线度角的直线度角的直线。 3.2 3.2 通用示波器通用示波器3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 通用示波器的分类和组成通用示波器的分类和组成通用示波器的分类和组成通用示波器的分类和组成通用示波器的分类:通用示波器的分类:通用示波器的分类:通用示波器的分类:1 1

37、 1 1 通用示波器通用示波器通用示波器通用示波器 单束示波管单束示波管单束示波管单束示波管2 2 2 2 多束示波器多束示波器多束示波器多束示波器 多束示波管。屏上单独显示每个独立多束示波管。屏上单独显示每个独立多束示波管。屏上单独显示每个独立多束示波管。屏上单独显示每个独立波形,用于同时观测、比较两个以上的波形波形,用于同时观测、比较两个以上的波形波形,用于同时观测、比较两个以上的波形波形,用于同时观测、比较两个以上的波形3 3 3 3 取样示波器取样示波器取样示波器取样示波器 采用非实时取样将高频信号转换为低采用非实时取样将高频信号转换为低采用非实时取样将高频信号转换为低采用非实时取样将

38、高频信号转换为低频信号,然后显示频信号,然后显示频信号,然后显示频信号,然后显示4 4 4 4 记忆、存储示波器记忆、存储示波器记忆、存储示波器记忆、存储示波器 具有记忆、存储被观察信号功具有记忆、存储被观察信号功具有记忆、存储被观察信号功具有记忆、存储被观察信号功能能能能5 5 5 5 专用示波器专用示波器专用示波器专用示波器 如:矢量示波器和逻辑示波器如:矢量示波器和逻辑示波器如:矢量示波器和逻辑示波器如:矢量示波器和逻辑示波器3.2 3.2 通用示波器通用示波器 3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 通用示波器的分类和组成通用示波器的分类和组成通用示波器的分类和组成通用示波器的

39、分类和组成通用示波器的组成:通用示波器的组成:通用示波器的组成:通用示波器的组成: 图图3-13 3-13 通用示波器的主要组成框图通用示波器的主要组成框图3.2 3.2 通用示波器通用示波器3.2.2 3.2.2 3.2.2 3.2.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道1 1 1 1输入电路:包括衰减器和输入选择开关。输入电路:包括衰减器和输入选择开关。输入电路:包括衰减器和输入选择开关。输入电路:包括衰减器和输入选择开关。 (1 1 1 1)衰减器)衰减器)衰减器)衰减器: : : :保证显示在荧光屏上的信号不因过大而失真保证显示在荧光屏上的

40、信号不因过大而失真保证显示在荧光屏上的信号不因过大而失真保证显示在荧光屏上的信号不因过大而失真 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/cm”“V/cm”“V/cm”“V/cm”标记。标记。标记。标记。 3.2 3.2 通用示波器通用示波器(2 2)输入耦合方式)输入耦合方式)输入耦合方式)输入耦

41、合方式 输入耦合方式设有输入耦合方式设有输入耦合方式设有输入耦合方式设有ACACACAC、GNDGNDGNDGND、DCDCDCDC三档选择开关。三档选择开关。三档选择开关。三档选择开关。观察交流信号时,置观察交流信号时,置观察交流信号时,置观察交流信号时,置“AC”“AC”“AC”“AC”档。档。档。档。确定零电压时,置确定零电压时,置确定零电压时,置确定零电压时,置“GND”“GND”“GND”“GND”档。档。档。档。观测频率很低的信号或带有直流分量的交流信号观测频率很低的信号或带有直流分量的交流信号观测频率很低的信号或带有直流分量的交流信号观测频率很低的信号或带有直流分量的交流信号 时

42、,置时,置时,置时,置“DC”“DC”“DC”“DC”档。档。档。档。 3.2.2 3.2.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道2 2 2 2前置放大器前置放大器前置放大器前置放大器 前置放大器将信号适当放大,从中取出内触发信前置放大器将信号适当放大,从中取出内触发信前置放大器将信号适当放大,从中取出内触发信前置放大器将信号适当放大,从中取出内触发信号,并具有灵敏度微调、校正、号,并具有灵敏度微调、校正、号,并具有灵敏度微调、校正、号,并具有灵敏度微调、校正、Y Y Y Y轴移位、极性反转轴移位、极性反转轴移位、极性反转轴移位、极性反转等控制作用。等控制作用。等控制作用。等控制作用。

43、Y Y Y Y前置放大器大都采用差分放大电路,输出一对平前置放大器大都采用差分放大电路,输出一对平前置放大器大都采用差分放大电路,输出一对平前置放大器大都采用差分放大电路,输出一对平衡的交流电压。若在差分电路的输入端输入不同的直衡的交流电压。若在差分电路的输入端输入不同的直衡的交流电压。若在差分电路的输入端输入不同的直衡的交流电压。若在差分电路的输入端输入不同的直流电位,相应的流电位,相应的流电位,相应的流电位,相应的Y Y Y Y偏转板上的直流电位和波形在偏转板上的直流电位和波形在偏转板上的直流电位和波形在偏转板上的直流电位和波形在Y Y Y Y方向方向方向方向的位置也会改变。的位置也会改变

44、。的位置也会改变。的位置也会改变。 可通过调节可通过调节可通过调节可通过调节“Y Y轴位移轴位移”旋钮,调节直流电位以改旋钮,调节直流电位以改旋钮,调节直流电位以改旋钮,调节直流电位以改变被测波形在屏幕上的位置。变被测波形在屏幕上的位置。变被测波形在屏幕上的位置。变被测波形在屏幕上的位置。 3.2.2 3.2.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道3 3 3 3延迟线延迟线延迟线延迟线 触发扫描时,扫描的开始时间总是滞后于被观触发扫描时,扫描的开始时间总是滞后于被观触发扫描时,扫描的开始时间总是滞后于被观触发扫描时,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

45、完测脉冲一段时间,这样,脉冲的上升过程就无法被完测脉冲一段时间,这样,脉冲的上升过程就无法被完测脉冲一段时间,这样,脉冲的上升过程就无法被完整地显示出来。整地显示出来。整地显示出来。整地显示出来。 左图为没有延迟线时屏左图为没有延迟线时屏左图为没有延迟线时屏左图为没有延迟线时屏幕上显示的脉冲。幕上显示的脉冲。幕上显示的脉冲。幕上显示的脉冲。3.2.2 3.2.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道3 3 3 3延迟线(续)延迟线(续)延迟线(续)延迟线(续) 延迟线的作用就是把加到延迟线的作用就是把加到延迟线的作用就是把加到延迟线的作用就是把加到垂直偏转板上的脉冲信号延迟垂直偏转板上的脉

46、冲信号延迟垂直偏转板上的脉冲信号延迟垂直偏转板上的脉冲信号延迟一段时间,以保证在屏幕上扫一段时间,以保证在屏幕上扫一段时间,以保证在屏幕上扫一段时间,以保证在屏幕上扫描出包括上升时间在内的脉冲描出包括上升时间在内的脉冲描出包括上升时间在内的脉冲描出包括上升时间在内的脉冲全过程。全过程。全过程。全过程。3.2.2 3.2.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道4 4 4 4Y Y Y Y输出放大器输出放大器输出放大器输出放大器 Y Y Y Y输出放大器是将延迟线传来的被测信号放大到足输出放大器是将延迟线传来的被测信号放大到足输出放大器是将延迟线传来的被测信号放大到足输出放大器是将延迟线传来

47、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,使电子够的幅度,用以驱动示波管的垂直偏转系统,使电子够的幅度,用以驱动示波管的垂直偏转系统,使电子够的幅度,用以驱动示波管的垂直偏转系统,使电子束获得束获得束获得束获得Y Y Y Y方向的满偏转。方向的满偏转。方向的满偏转。方向的满偏转。 Y Y Y Y输出放大器应具有稳定的增益、较高的输入阻抗、输出放大器应具有稳定的增益、较高的输入阻抗、输出放大器应具有稳定的增益、较高的输入阻抗、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、较小的谐波失真足够宽的频带、较小的谐波失真足够宽的频带、较小的谐波失真足够宽的频带、较小的谐波失真

48、 。 Y Y Y Y输出放大器大都采用推挽式放大器,有利于提高输出放大器大都采用推挽式放大器,有利于提高输出放大器大都采用推挽式放大器,有利于提高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共模抑制比。可采用改变负反馈的方法改变放大器的共模抑制比。可采用改变负反馈的方法改变放大器的共模抑制比。可采用改变负反馈的方法改变放大器的增益增益增益增益 (面板上的(面板上的(面板上的(面板上的“5”“5”“5”“5”或或或或“10”“10”“10”“10”开关开关开关开关,“1”“1”“1”“1”可以用来可以用来可以用来可以用来“校正校正校正校正”以进行定量测

49、量以进行定量测量以进行定量测量以进行定量测量 )。)。)。)。 3.2.3 3.2.3 示波器的水平通道示波器的水平通道 (p143)水平通道包括触发电路、扫描器发生环和水平通道包括触发电路、扫描器发生环和水平通道包括触发电路、扫描器发生环和水平通道包括触发电路、扫描器发生环和X X X X放放放放大器等部分,其大器等部分,其大器等部分,其大器等部分,其主要任务是产生随时间线性变化的扫主要任务是产生随时间线性变化的扫主要任务是产生随时间线性变化的扫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描电压,再放大到足够的幅度,然后输出到水平偏转描电压,再放大到足够的幅

50、度,然后输出到水平偏转描电压,再放大到足够的幅度,然后输出到水平偏转板,使光点在荧光屏的水平方向达到满偏转。板,使光点在荧光屏的水平方向达到满偏转。板,使光点在荧光屏的水平方向达到满偏转。板,使光点在荧光屏的水平方向达到满偏转。 3.2.3 3.2.3 3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1.1.触发电路触发电路 作用作用-为扫描门提供周期与被测信号有关的触发脉冲为扫描门提供周期与被测信号有关的触发脉冲 图图3-22 3-22 触发电路及其在面板上的对应开关触发电路及其在面板上的对应开关(1)(1)触发源选择触发源选择“内内”

51、触发触发:利用从:利用从Y Y通道来的被测信号作触发信号,这是最通道来的被测信号作触发信号,这是最 常用的情况;常用的情况;“外外”触发触发:是用外接信号作触发信号,但触发信号的周期应:是用外接信号作触发信号,但触发信号的周期应 与被测信号有一定的关系,外触发常用在被测信号不适宜作触与被测信号有一定的关系,外触发常用在被测信号不适宜作触 发信号或比较两个信号时间关系的情况。发信号或比较两个信号时间关系的情况。“电源触发电源触发”:在观测与电源有关的信号时,可选:在观测与电源有关的信号时,可选“电源电源”触触 发,以便于与电源同步。发,以便于与电源同步。 (2)(2)触发耦合方式触发耦合方式 “

52、DC”“DC”直接耦合直接耦合:用于直流或缓慢变化的信号进行触发时;:用于直流或缓慢变化的信号进行触发时; “AC”“AC”交流耦合交流耦合:若用交流信号触发,置:若用交流信号触发,置ACAC方式,这时电容方式,这时电容 C C1 1(约(约0.47F0.47F)起隔直作用;)起隔直作用; “低频抑制低频抑制”:利用:利用C C1 1、C C2 2(约(约0.01F0.01F)串联后的电容,抑)串联后的电容,抑 制信号中大约制信号中大约2kHz2kHz以下的低频成分,主要目的是滤除信号中以下的低频成分,主要目的是滤除信号中 的低频干扰;的低频干扰; “HF”“HF”高频耦合高频耦合:利用:利用

53、C C1 1和更小的和更小的C C3 3(约(约1000pF1000pF)串联后)串联后 只允许通过频率很高的信号。只允许通过频率很高的信号。 3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1 1 1 1触发电路(续)触发电路(续)触发电路(续)触发电路(续)(3 3 3 3)扫描触发方式选择()扫描触发方式选择()扫描触发方式选择()扫描触发方式选择(TRIG MODETRIG MODETRIG MODETRIG MODE) 常态(常态(常态(常态(NORMNORMNORMNORM)触发方式:指有触发源信号并产生触发方式:指有触发源信号并产生触发方式:指有触发源信号并产生触

54、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。了有效的触发脉冲时,荧光屏上才有扫描线。了有效的触发脉冲时,荧光屏上才有扫描线。了有效的触发脉冲时,荧光屏上才有扫描线。 自动(自动(自动(自动(AUTOAUTOAUTOAUTO)触发方式:有连续扫描锯齿波电压触发方式:有连续扫描锯齿波电压触发方式:有连续扫描锯齿波电压触发方式:有连续扫描锯齿波电压输出,荧光屏上总能显示扫描线。输出,荧光屏上总能显示扫描线。输出,荧光屏上总能显示扫描线。输出,荧光屏上总能显示扫描线。 电视(电视(电视(电视(TVTVTVTV)触发方式:是在原有放大、整形电路触发方式:是在原有放大、整形电路触发

55、方式:是在原有放大、整形电路触发方式:是在原有放大、整形电路基础上插入电视同步分离电路实现的,以便对电视信基础上插入电视同步分离电路实现的,以便对电视信基础上插入电视同步分离电路实现的,以便对电视信基础上插入电视同步分离电路实现的,以便对电视信号(如行、场同步信号)进行监测与电视设备维修。号(如行、场同步信号)进行监测与电视设备维修。号(如行、场同步信号)进行监测与电视设备维修。号(如行、场同步信号)进行监测与电视设备维修。 3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1 1 1 1触发电路(续)触发电路(续)触发电路(续)触发电路(续)(4 4 4 4)触发极性选择和触发

56、电平调节)触发极性选择和触发电平调节)触发极性选择和触发电平调节)触发极性选择和触发电平调节 触发极性和触发电平决定触发脉冲产生的时刻,触发极性和触发电平决定触发脉冲产生的时刻,触发极性和触发电平决定触发脉冲产生的时刻,触发极性和触发电平决定触发脉冲产生的时刻,并决定被显示信号的起始点。并决定被显示信号的起始点。并决定被显示信号的起始点。并决定被显示信号的起始点。 触发极性是指触发点位于触发源信号的上升沿还触发极性是指触发点位于触发源信号的上升沿还触发极性是指触发点位于触发源信号的上升沿还触发极性是指触发点位于触发源信号的上升沿还是下降沿。是下降沿。是下降沿。是下降沿。3.2.3 3.2.3

57、通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道(4 4 4 4)触发极性选择和触发电平调节)触发极性选择和触发电平调节)触发极性选择和触发电平调节)触发极性选择和触发电平调节现现代代示示波波器器中中设设计计了了“自自动动触触发发电电路路”,使使触触发发点点能能自自动动地地保保持持在在最最佳佳的的触触发发电电平平的位置。的位置。3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1 1 1 1触发电路(续)触发电路(续)触发电路(续)触发电路(续)(5 5 5 5)比较整形电路)比较整形电路)比较整形电路)比较整形电路 比较整形电路的作用是比较整形电路的作用是比较整形电路的作用是比较整形电

58、路的作用是对触发信号进行放大、整对触发信号进行放大、整对触发信号进行放大、整对触发信号进行放大、整形,以满足触发信号的要求。形,以满足触发信号的要求。形,以满足触发信号的要求。形,以满足触发信号的要求。 整形电路的基本形式是电压比较器,当输入的触整形电路的基本形式是电压比较器,当输入的触整形电路的基本形式是电压比较器,当输入的触整形电路的基本形式是电压比较器,当输入的触发源信号与通过发源信号与通过发源信号与通过发源信号与通过“触发极性触发极性触发极性触发极性”和和和和“触发电平触发电平触发电平触发电平”选择的选择的选择的选择的信号之差达到某一设定值时,比较电路翻转,输出矩信号之差达到某一设定值

59、时,比较电路翻转,输出矩信号之差达到某一设定值时,比较电路翻转,输出矩信号之差达到某一设定值时,比较电路翻转,输出矩形波,然后经过微分整形,变成触发脉冲。形波,然后经过微分整形,变成触发脉冲。形波,然后经过微分整形,变成触发脉冲。形波,然后经过微分整形,变成触发脉冲。 3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2 2 2扫描发生器环扫描发生器环扫描发生器环扫描发生器环 扫描发生器环又叫时基电路,常由积分器、扫描扫描发生器环又叫时基电路,常由积分器、扫描扫描发生器环又叫时基电路,常由积分器、扫描扫描发生器环又叫时基电路,常由积分器、扫描闸门及比较释抑电路组成闸门及比较释

60、抑电路组成闸门及比较释抑电路组成闸门及比较释抑电路组成 。3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2 2 2扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)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,闸门闸门电路产生快速上升或下降的闸门信号,闸门闸门电路产生快速上升或下降的闸门信号,闸门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,同信号启动扫描发生器工作,产生锯齿波电压,同信号启动扫描发生器工作,产生锯齿波电压,同信号启动扫描发生器工作,产生锯齿波电压,同时把闸门信号送到增辉电路,以便在扫描正程加时把闸门信号送

61、到增辉电路,以便在扫描正程加时把闸门信号送到增辉电路,以便在扫描正程加时把闸门信号送到增辉电路,以便在扫描正程加亮扫描的光迹。亮扫描的光迹。亮扫描的光迹。亮扫描的光迹。 释抑电路起到了稳定扫描锯齿波的形成、防止干释抑电路起到了稳定扫描锯齿波的形成、防止干释抑电路起到了稳定扫描锯齿波的形成、防止干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扰和误触发的作用,确保每次扫描都在触发源信扰和误触发的作用,确保每次扫描都在触发源信扰和误触发的作用,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。号的同样的起始电平上开始以获得稳定的图象。号的同样的

62、起始电平上开始以获得稳定的图象。号的同样的起始电平上开始以获得稳定的图象。3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2 2 2扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)(1 1 1 1)扫描方式选择:包括连续扫描和触发扫描。)扫描方式选择:包括连续扫描和触发扫描。)扫描方式选择:包括连续扫描和触发扫描。)扫描方式选择:包括连续扫描和触发扫描。(2 2 2 2)扫描门)扫描门)扫描门)扫描门 1 1 1 1)控制积分器扫描。)控制积分器扫描。)控制积分器扫描。)控制积分器扫描。 2 2 2 2)起正程加亮作用。)起正程加亮作用。)起正程加亮

63、作用。)起正程加亮作用。 3 3 3 3)使双踪示波器工作于交替状态。)使双踪示波器工作于交替状态。)使双踪示波器工作于交替状态。)使双踪示波器工作于交替状态。 3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2 2 2扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)(2 2 2 2)扫描门)扫描门)扫描门)扫描门常用的闸门电路有常用的闸门电路有常用的闸门电路有常用的闸门电路有双稳态、施密特触双稳态、施密特触双稳态、施密特触双稳态、施密特触发器和隧道二极发器和隧道二极发器和隧道二极发器和隧道二极管整形电路。右图管整形电路。右图管整形电路。右图管整形电

64、路。右图为施密特触发器构为施密特触发器构为施密特触发器构为施密特触发器构成的闸门电路。成的闸门电路。成的闸门电路。成的闸门电路。 图图3-18 3-18 施施密密特特电电路路及及其其滞滞后特性后特性 u uo o 回回差差 u ub1b1 u ub1b1 E E0 0 E E0 0 释释 抑抑电压电压触发脉冲触发脉冲 u ub1b1直流电平直流电平E E0 0 释抑电压释抑电压(3 3 3 3)积分器)积分器)积分器)积分器 (锯齿扫描电压产生,密勒(锯齿扫描电压产生,密勒(Miller)(Miller)积分器)积分器)U Uu u0 0U Uu u0 0U Uu ui i图图3-17 3-1

65、7 密勒积分器密勒积分器RCRC(分档)(分档)E E(微调)(微调)改改变变锯锯齿齿波波斜斜率率,即即扫扫描描速速度度定定义义显显示示屏屏上上单单位位长长度度所所代代表表的的时时间间为为示示波波器器的的扫扫描描速速度度S Ss s(t/cm)(t/cm)按按1 1、2 2、5 5分分多多档档,例例如如分分2121档:档:0.2S1S/cm0.2S1S/cm积分器产生的锯齿波电压被送入积分器产生的锯齿波电压被送入X X放大放大器中放大,再加至水平偏转板器中放大,再加至水平偏转板电子测量示波测试和测量技术优秀课件3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2 2 2扫描发

66、生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)(4 4 4 4)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路 在比较电路中,输入电压与预置的参考电平进行在比较电路中,输入电压与预置的参考电平进行在比较电路中,输入电压与预置的参考电平进行在比较电路中,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,输出端电比较,当输入电压等于预置的参考电平时,输出端电比较,当输入电压等于预置的参考电平时,输出端电比较,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。它影响扫描位产生跳变,并把它作为控制信号输出。它影响扫描位产生跳

67、变,并把它作为控制信号输出。它影响扫描位产生跳变,并把它作为控制信号输出。它影响扫描的终止时刻。的终止时刻。的终止时刻。的终止时刻。 释抑电路在扫描逆程开始后,关闭或抑制扫描闸释抑电路在扫描逆程开始后,关闭或抑制扫描闸释抑电路在扫描逆程开始后,关闭或抑制扫描闸释抑电路在扫描逆程开始后,关闭或抑制扫描闸门,使门,使门,使门,使“抑制抑制抑制抑制”期间扫描电路不再受到同极性触发脉期间扫描电路不再受到同极性触发脉期间扫描电路不再受到同极性触发脉期间扫描电路不再受到同极性触发脉冲的触发。冲的触发。冲的触发。冲的触发。 (4 4 4 4)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路图图

68、3-19 3-19 比较和释抑电路示意图比较和释抑电路示意图-E-E充电充电放电放电电子测量示波测试和测量技术优秀课件3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2 2 2扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)(4 4 4 4)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路 比较和释抑电路与扫描门、积分器构成一个闭合比较和释抑电路与扫描门、积分器构成一个闭合比较和释抑电路与扫描门、积分器构成一个闭合比较和释抑电路与扫描门、积分器构成一个闭合的扫描发生器环。的扫描发生器环。的扫描发生器环。的扫描发生器环。 扫描门的输入接受

69、三个方面的信号:扫描门的输入接受三个方面的信号:扫描门的输入接受三个方面的信号:扫描门的输入接受三个方面的信号:“稳定度稳定度稳定度稳定度”电位器提供的直流电位;来自释抑电路的释抑信号;电位器提供的直流电位;来自释抑电路的释抑信号;电位器提供的直流电位;来自释抑电路的释抑信号;电位器提供的直流电位;来自释抑电路的释抑信号;来自触发电路的触发脉冲。来自触发电路的触发脉冲。来自触发电路的触发脉冲。来自触发电路的触发脉冲。 1 1 1 1)触发扫描过程:)触发扫描过程:)触发扫描过程:)触发扫描过程: 3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2 2 2扫描发生器环(续)扫

70、描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)(4 4 4 4)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路 Up5 5 5 5 触发扫描状态触发扫描状态欲看欲看3 3个脉冲个脉冲:1 1、5 5号脉冲触发有效号脉冲触发有效2 2、3 3号脉冲无用号脉冲无用4 4号脉冲要抑制号脉冲要抑制注意注意:三个时刻:三个时刻:t t1 1、t tp p、t t2 2三个时间:三个时间:t tb b、t th h、t tw w要求要求: t th httb b(释释抑抑放放电电时时间间大于回扫时间大于回扫时间)图图3-20 3-20 比较和释抑电路的工作比较和释抑电路的工作U UP

71、 Pu uo ou ui it tp pt tw w电子测量示波测试和测量技术优秀课件3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2 2 2扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)扫描发生器环(续)(4 4 4 4)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路)比较和释抑电路2 2 2 2)连续扫描()连续扫描()连续扫描()连续扫描(p149p149p149p149)( ( ( (对应对应对应对应“auto”“auto”“auto”“auto”扫描方式扫描方式扫描方式扫描方式) ) ) ) 在此扫描方式下,通过在此扫描方式下,通过在此扫描方式下,通过在

72、此扫描方式下,通过“稳定度稳定度稳定度稳定度”调节,使闸门调节,使闸门调节,使闸门调节,使闸门电路的静态工作电平高于上触发电平电路的静态工作电平高于上触发电平电路的静态工作电平高于上触发电平电路的静态工作电平高于上触发电平E E E E1 1 1 1,则不论是否,则不论是否,则不论是否,则不论是否有触发脉冲,扫描闸门都将输出闸门信号。有触发脉冲,扫描闸门都将输出闸门信号。有触发脉冲,扫描闸门都将输出闸门信号。有触发脉冲,扫描闸门都将输出闸门信号。 扫描闸门仍然受比较和释抑电路的控制,以控制扫描闸门仍然受比较和释抑电路的控制,以控制扫描闸门仍然受比较和释抑电路的控制,以控制扫描闸门仍然受比较和释

73、抑电路的控制,以控制扫描正程的结束,从而实现扫描电压和被测电压的同扫描正程的结束,从而实现扫描电压和被测电压的同扫描正程的结束,从而实现扫描电压和被测电压的同扫描正程的结束,从而实现扫描电压和被测电压的同步。步。步。步。 图图3-21 3-21 在连续扫描情况下,比较和释抑电路的工作在连续扫描情况下,比较和释抑电路的工作t t1 1t t2 2t t4 4t t5 5t t1 1t t3 3C Ch h充充U Ur r连续扫描状态连续扫描状态预置:预置:调调“稳定度稳定度”使使 E E0 0EE1 1因因此此,不不论论是是否否有有触触发发脉脉冲冲都都可可以以进进行行扫扫描。描。当当有有信信号号

74、(2 2号号触触发发脉脉冲冲)则则环环路路被被信信号号所所同步。同步。电子测量示波测试和测量技术优秀课件3.2.3 3.2.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道3 3 3 3水平放大器水平放大器水平放大器水平放大器 其基本作用是选择其基本作用是选择其基本作用是选择其基本作用是选择X X X X轴信号,并将其放大到足以使轴信号,并将其放大到足以使轴信号,并将其放大到足以使轴信号,并将其放大到足以使光点在水平方向达到满偏的程度。光点在水平方向达到满偏的程度。光点在水平方向达到满偏的程度。光点在水平方向达到满偏的程度。 X X X X放大器的输入端置于放大器的输入端置于放大器的输入端置于放大

75、器的输入端置于“内内内内”时,时,时,时,X X X X放大器放大扫放大器放大扫放大器放大扫放大器放大扫描信号;置于描信号;置于描信号;置于描信号;置于“外外外外”时,水平放大器放大由面板上时,水平放大器放大由面板上时,水平放大器放大由面板上时,水平放大器放大由面板上X X X X输入端直接输入的信号。输入端直接输入的信号。输入端直接输入的信号。输入端直接输入的信号。 3.2.4 3.2.4 通用示波器的其他电路通用示波器的其他电路 1 1 1 1高、低压电源高、低压电源高、低压电源高、低压电源 分别用于示波器的高、中压和直流供电。分别用于示波器的高、中压和直流供电。分别用于示波器的高、中压和

76、直流供电。分别用于示波器的高、中压和直流供电。2 2 2 2Z Z Z Z轴的增辉轴的增辉轴的增辉轴的增辉增辉:将闸门信号放大,使显示的波形正程加亮。增辉:将闸门信号放大,使显示的波形正程加亮。增辉:将闸门信号放大,使显示的波形正程加亮。增辉:将闸门信号放大,使显示的波形正程加亮。 3 3 3 3校准信号发生器校准信号发生器校准信号发生器校准信号发生器 可产生幅度和频率准确的基准方波信号,为仪器本可产生幅度和频率准确的基准方波信号,为仪器本可产生幅度和频率准确的基准方波信号,为仪器本可产生幅度和频率准确的基准方波信号,为仪器本身提供校准信号源。身提供校准信号源。身提供校准信号源。身提供校准信号

77、源。 3.3 3.3 取样示波器取样示波器 3.3.1 3.3.1 3.3.1 3.3.1 概述概述概述概述 1 1 1 1取样的基本概念取样的基本概念取样的基本概念取样的基本概念取样就是从被测波形上取得样点的过程。取样就是从被测波形上取得样点的过程。取样就是从被测波形上取得样点的过程。取样就是从被测波形上取得样点的过程。取样分为实时取样和非实时取样两种。取样分为实时取样和非实时取样两种。取样分为实时取样和非实时取样两种。取样分为实时取样和非实时取样两种。从一个信号波形中取得所有取样点,来表示一个从一个信号波形中取得所有取样点,来表示一个从一个信号波形中取得所有取样点,来表示一个从一个信号波形

78、中取得所有取样点,来表示一个信号波形的方法称为实时取样。信号波形的方法称为实时取样。信号波形的方法称为实时取样。信号波形的方法称为实时取样。从被测信号的许多相邻波形上取得样点的方法称从被测信号的许多相邻波形上取得样点的方法称从被测信号的许多相邻波形上取得样点的方法称从被测信号的许多相邻波形上取得样点的方法称为非实时取样,或称为等效取样。为非实时取样,或称为等效取样。为非实时取样,或称为等效取样。为非实时取样,或称为等效取样。 3.3.1 3.3.1 概述概述1 1 1 1取样的基本概念取样的基本概念取样的基本概念取样的基本概念实时取样示意图实时取样示意图实时取样示意图实时取样示意图 3.3.1

79、 3.3.1 概述概述1 1 1 1取样的基本概念取样的基本概念取样的基本概念取样的基本概念非实时取样示意图非实时取样示意图非实时取样示意图非实时取样示意图3.3.1 3.3.1 概述概述2 2 2 2取样原理取样原理取样原理取样原理 核心电路取样保持器示意图核心电路取样保持器示意图核心电路取样保持器示意图核心电路取样保持器示意图 两个取样脉冲的时间间隔为两个取样脉冲的时间间隔为两个取样脉冲的时间间隔为两个取样脉冲的时间间隔为 ,由于波形,由于波形,由于波形,由于波形包络所经历的时间变长了,故可用低频示波器显示较包络所经历的时间变长了,故可用低频示波器显示较包络所经历的时间变长了,故可用低频示

80、波器显示较包络所经历的时间变长了,故可用低频示波器显示较高频率的信号。高频率的信号。高频率的信号。高频率的信号。 3.3.1 3.3.1 概述概述2 2 2 2取样原理(续)取样原理(续)取样原理(续)取样原理(续)步进间隔步进间隔步进间隔步进间隔tttt与信号最高频率与信号最高频率与信号最高频率与信号最高频率f f f fh h h h应满足取样定理应满足取样定理应满足取样定理应满足取样定理非实时采样只适用于周期性信号。非实时采样只适用于周期性信号。非实时采样只适用于周期性信号。非实时采样只适用于周期性信号。 顺序进行的取样称为顺序取样;否则称为随机取顺序进行的取样称为顺序取样;否则称为随机

81、取顺序进行的取样称为顺序取样;否则称为随机取顺序进行的取样称为顺序取样;否则称为随机取样。样。样。样。3.3.1 3.3.1 概述概述3 3 3 3 显示原理显示原理显示原理显示原理 顺序取样示波器中的水平扫描信号为阶梯波电压,顺序取样示波器中的水平扫描信号为阶梯波电压,顺序取样示波器中的水平扫描信号为阶梯波电压,顺序取样示波器中的水平扫描信号为阶梯波电压,阶梯持续时间,阶梯数对应屏幕上显示的不连续阶梯持续时间,阶梯数对应屏幕上显示的不连续阶梯持续时间,阶梯数对应屏幕上显示的不连续阶梯持续时间,阶梯数对应屏幕上显示的不连续的光点数。的光点数。的光点数。的光点数。 3.3.2 3.3.2 取样示

82、波器的组成及工作原理取样示波器的组成及工作原理 1.1.1.1.取样示波器的基本框图取样示波器的基本框图取样示波器的基本框图取样示波器的基本框图3.3.2 3.3.2 取样示波器的组成及工作原理取样示波器的组成及工作原理2.2.2.2.取样示波器的垂直通道取样示波器的垂直通道取样示波器的垂直通道取样示波器的垂直通道垂直通道由延迟线、延长门和垂直通道由延迟线、延长门和垂直通道由延迟线、延长门和垂直通道由延迟线、延长门和Y Y Y Y放大器等电路放大器等电路放大器等电路放大器等电路组成,最关键的电路是取样电路,它产生正比于取样组成,最关键的电路是取样电路,它产生正比于取样组成,最关键的电路是取样电

83、路,它产生正比于取样组成,最关键的电路是取样电路,它产生正比于取样值的阶梯电压。下图为常用的闭环取样电路组成框图。值的阶梯电压。下图为常用的闭环取样电路组成框图。值的阶梯电压。下图为常用的闭环取样电路组成框图。值的阶梯电压。下图为常用的闭环取样电路组成框图。 3.3.2 3.3.2 取样示波器的组成及工作原理取样示波器的组成及工作原理2.2.2.2.取样示波器的垂直通道(续)取样示波器的垂直通道(续)取样示波器的垂直通道(续)取样示波器的垂直通道(续) 第一个取样脉冲到来时,取样门闭合,输入的被第一个取样脉冲到来时,取样门闭合,输入的被第一个取样脉冲到来时,取样门闭合,输入的被第一个取样脉冲到

84、来时,取样门闭合,输入的被测信号对取样电容测信号对取样电容测信号对取样电容测信号对取样电容C C C Cs s s s充电;充电;充电;充电; 然后该电压被送到交流放大器然后该电压被送到交流放大器然后该电压被送到交流放大器然后该电压被送到交流放大器A A A A放大,在延长门闭放大,在延长门闭放大,在延长门闭放大,在延长门闭合期间对保持电容合期间对保持电容合期间对保持电容合期间对保持电容C C C Cm m m m充电;充电;充电;充电; 最后保持电压经过反馈电路送回取样电容最后保持电压经过反馈电路送回取样电容最后保持电压经过反馈电路送回取样电容最后保持电压经过反馈电路送回取样电容C C C

85、Cs s s s,故,故,故,故取样电容取样电容取样电容取样电容C C C Cs s s s上最终得到的电压为上最终得到的电压为上最终得到的电压为上最终得到的电压为 (K K K K为取为取为取为取样门的传输函数)。样门的传输函数)。样门的传输函数)。样门的传输函数)。 若若若若kA=1kA=1kA=1kA=1,则取样电路的输出电压值正比于输入则取样电路的输出电压值正比于输入则取样电路的输出电压值正比于输入则取样电路的输出电压值正比于输入电压的取样值。电压的取样值。电压的取样值。电压的取样值。 3.3.2 3.3.2 取样示波器的组成及工作原理取样示波器的组成及工作原理2.2.2.2.取样示波

86、器的垂直通道(续)取样示波器的垂直通道(续)取样示波器的垂直通道(续)取样示波器的垂直通道(续)第二个取样脉冲到来时,取样门闭合,输入的被第二个取样脉冲到来时,取样门闭合,输入的被第二个取样脉冲到来时,取样门闭合,输入的被第二个取样脉冲到来时,取样门闭合,输入的被测信号与测信号与测信号与测信号与c c c cs s s s上的电压上的电压上的电压上的电压u u u ui1i1i1i1之差给取样电容之差给取样电容之差给取样电容之差给取样电容C C C Cs s s s充电,充电,充电,充电,充电的电压值经过传递系数充电的电压值经过传递系数充电的电压值经过传递系数充电的电压值经过传递系数K K K

87、 K和增益和增益和增益和增益A A A A后,将在保后,将在保后,将在保后,将在保持电容上与前一次的输出信号叠加,得到持电容上与前一次的输出信号叠加,得到持电容上与前一次的输出信号叠加,得到持电容上与前一次的输出信号叠加,得到u u u uo2o2o2o2为为为为取样电路的输出是由离散的、与被测信号成正比取样电路的输出是由离散的、与被测信号成正比取样电路的输出是由离散的、与被测信号成正比取样电路的输出是由离散的、与被测信号成正比的阶梯波构成的。的阶梯波构成的。的阶梯波构成的。的阶梯波构成的。 3.3.2 3.3.2 取样示波器的组成及工作原理取样示波器的组成及工作原理3.3.3.3.取样示波器

88、的水平通道取样示波器的水平通道取样示波器的水平通道取样示波器的水平通道X X X X通道主要包括触发、放大、分频单元、快斜波发通道主要包括触发、放大、分频单元、快斜波发通道主要包括触发、放大、分频单元、快斜波发通道主要包括触发、放大、分频单元、快斜波发生器、比较器、阶梯波发生器和生器、比较器、阶梯波发生器和生器、比较器、阶梯波发生器和生器、比较器、阶梯波发生器和X X X X放大器。放大器。放大器。放大器。下图为阶梯波发生器框图:下图为阶梯波发生器框图:下图为阶梯波发生器框图:下图为阶梯波发生器框图:3.3.2 3.3.2 取样示波器的组成及工作原理取样示波器的组成及工作原理3.3.3.3.取

89、样示波器的水平通道(续)取样示波器的水平通道(续)取样示波器的水平通道(续)取样示波器的水平通道(续)图示波形说明了步进脉冲发生器的工作过程图示波形说明了步进脉冲发生器的工作过程图示波形说明了步进脉冲发生器的工作过程图示波形说明了步进脉冲发生器的工作过程3.3.2 3.3.2 取样示波器的组成及工作原理取样示波器的组成及工作原理4.4.4.4.取样示波器的主要参数取样示波器的主要参数取样示波器的主要参数取样示波器的主要参数 (1 1 1 1)取样示波器的带宽)取样示波器的带宽)取样示波器的带宽)取样示波器的带宽要提高取样示波器的带宽,取样门用元件的高频要提高取样示波器的带宽,取样门用元件的高频

90、要提高取样示波器的带宽,取样门用元件的高频要提高取样示波器的带宽,取样门用元件的高频特性要足够好;其次取样脉冲本身要足够窄。特性要足够好;其次取样脉冲本身要足够窄。特性要足够好;其次取样脉冲本身要足够窄。特性要足够好;其次取样脉冲本身要足够窄。取样脉冲通常有两种形式:规则脉冲和尖三角脉取样脉冲通常有两种形式:规则脉冲和尖三角脉取样脉冲通常有两种形式:规则脉冲和尖三角脉取样脉冲通常有两种形式:规则脉冲和尖三角脉冲。冲。冲。冲。 取样门的最高工作频率为取样门的最高工作频率为取样门的最高工作频率为取样门的最高工作频率为(为取样为取样为取样为取样脉冲底宽),即与取样脉冲底边的宽度成反比。脉冲底宽),即

91、与取样脉冲底边的宽度成反比。脉冲底宽),即与取样脉冲底边的宽度成反比。脉冲底宽),即与取样脉冲底边的宽度成反比。 3.3.2 3.3.2 取样示波器的组成及工作原理取样示波器的组成及工作原理4.4.4.4.取样示波器的主要参数(续)取样示波器的主要参数(续)取样示波器的主要参数(续)取样示波器的主要参数(续)(2 2 2 2)取样密度)取样密度)取样密度)取样密度 指电路扫描时,在示波器屏幕指电路扫描时,在示波器屏幕指电路扫描时,在示波器屏幕指电路扫描时,在示波器屏幕X X X X轴上显示的被测信轴上显示的被测信轴上显示的被测信轴上显示的被测信号每格所对应的取样点数,常用每厘米的光点数号每格所

92、对应的取样点数,常用每厘米的光点数号每格所对应的取样点数,常用每厘米的光点数号每格所对应的取样点数,常用每厘米的光点数来表示。来表示。来表示。来表示。屏幕上的光点总数为屏幕上的光点总数为屏幕上的光点总数为屏幕上的光点总数为 (U U U Us s s s为为为为X X X X方向最大偏方向最大偏方向最大偏方向最大偏转电压;转电压;转电压;转电压;uuuus s s s为阶梯波每级上升的电压)。为阶梯波每级上升的电压)。为阶梯波每级上升的电压)。为阶梯波每级上升的电压)。使使使使UUUUs s s s变小,可使总点数增加,即取样密度变大;变小,可使总点数增加,即取样密度变大;变小,可使总点数增加

93、,即取样密度变大;变小,可使总点数增加,即取样密度变大;但取样点过多可能导致波形闪烁。但取样点过多可能导致波形闪烁。但取样点过多可能导致波形闪烁。但取样点过多可能导致波形闪烁。 3.3.2 3.3.2 取样示波器的组成及工作原理取样示波器的组成及工作原理4.4.4.4.取样示波器的主要参数(续)取样示波器的主要参数(续)取样示波器的主要参数(续)取样示波器的主要参数(续)(3 3 3 3)等效扫速)等效扫速)等效扫速)等效扫速 等效扫速定义为被测信号经历时间与水平方向展宽的等效扫速定义为被测信号经历时间与水平方向展宽的等效扫速定义为被测信号经历时间与水平方向展宽的等效扫速定义为被测信号经历时间

94、与水平方向展宽的距离比。距离比。距离比。距离比。 在取样示波器中,虽然在屏幕上显示在取样示波器中,虽然在屏幕上显示在取样示波器中,虽然在屏幕上显示在取样示波器中,虽然在屏幕上显示n n n n个亮点需要个亮点需要个亮点需要个亮点需要n n n n(mT+tmT+tmT+tmT+t)的时间,但它等效于被测信号经过了)的时间,但它等效于被测信号经过了)的时间,但它等效于被测信号经过了)的时间,但它等效于被测信号经过了ntntntnt的时间。的时间。的时间。的时间。 因此,等效扫速与快斜波上升斜率成反比,可以通过调节快斜波斜率来调整等效扫速。应当指出,取样示波器是荷兰菲利浦(应当指出,取样示波器是荷

95、兰菲利浦(PhilipsPhilips)公司最先研)公司最先研制成功的,制成功的,19691969年美国年美国HPHP公司也研制生产了取样示波器,公司也研制生产了取样示波器,带宽已达带宽已达18GHz18GHz,后来进展缓慢,以至停产。其主要原因:,后来进展缓慢,以至停产。其主要原因: 一是一是单纯的取样示波器只能观测重复性的周期信号,应用范单纯的取样示波器只能观测重复性的周期信号,应用范围受限围受限; 二是二是数字技术的发展,已将数字技术的发展,已将取样技术融合到数字示波器中去了取样技术融合到数字示波器中去了,现代数字示波器不仅可以观测超高频重复性的周期信号,还可现代数字示波器不仅可以观测超

96、高频重复性的周期信号,还可以观测瞬态的单次脉冲,并且还具有存储功能。以观测瞬态的单次脉冲,并且还具有存储功能。 因此,现在市场上已因此,现在市场上已很少见单纯的取样示波器了很少见单纯的取样示波器了,但取样示波,但取样示波器技术为现代数字示波器奠定了良好的基础。器技术为现代数字示波器奠定了良好的基础。 电子测量示波测试和测量技术优秀课件3.4 3.4 示波器的多波形显示示波器的多波形显示 3.4.1 3.4.1 多线显示和多踪显示多线显示和多踪显示1 1 1 1多线示波多线示波多线示波多线示波 利用多枪电子管来实现的。利用多枪电子管来实现的。利用多枪电子管来实现的。利用多枪电子管来实现的。 测试

97、时各通道、各波形之间产生的交叉干扰可以测试时各通道、各波形之间产生的交叉干扰可以测试时各通道、各波形之间产生的交叉干扰可以测试时各通道、各波形之间产生的交叉干扰可以减少或消除,可获得较高的测量准确度。减少或消除,可获得较高的测量准确度。减少或消除,可获得较高的测量准确度。减少或消除,可获得较高的测量准确度。 2 2 2 2多踪示波多踪示波多踪示波多踪示波 在单线示波的基础上增加了电子开关,利用在单线示波的基础上增加了电子开关,利用在单线示波的基础上增加了电子开关,利用在单线示波的基础上增加了电子开关,利用分时分时分时分时复用复用复用复用的原理,分别把多个垂直通道的信号轮流接到的原理,分别把多个

98、垂直通道的信号轮流接到的原理,分别把多个垂直通道的信号轮流接到的原理,分别把多个垂直通道的信号轮流接到Y Y Y Y偏转板上,最终实现多个波形的同时显示。偏转板上,最终实现多个波形的同时显示。偏转板上,最终实现多个波形的同时显示。偏转板上,最终实现多个波形的同时显示。 3.4 3.4 示波器的多波形显示示波器的多波形显示2 2 2 2多踪示波多踪示波多踪示波多踪示波( ( ( (参见教材图参见教材图参见教材图参见教材图3-333-333-333-33(166166166166页)页)页)页)) ) ) )“Y1”“Y1”“Y1”“Y1”通道(通道(通道(通道(CH1CH1CH1CH1)、)、)

99、、)、“Y2”“Y2”“Y2”“Y2”通道(通道(通道(通道(CH2CH2CH2CH2)和叠加方式)和叠加方式)和叠加方式)和叠加方式(CH1+CH2CH1+CH2CH1+CH2CH1+CH2)都只显示一个波形。)都只显示一个波形。)都只显示一个波形。)都只显示一个波形。 3.4 3.4 示波器的多波形显示示波器的多波形显示2 2 2 2多踪示波(续多踪示波(续多踪示波(续多踪示波(续) ) ) ) 交替方式(交替方式(交替方式(交替方式(ALTALTALTALT):适合于观察高频信号。):适合于观察高频信号。):适合于观察高频信号。):适合于观察高频信号。 3.4 3.4 示波器的多波形显示

100、示波器的多波形显示2 2 2 2多踪示波(续多踪示波(续多踪示波(续多踪示波(续) ) ) ) 断续方式(断续方式(断续方式(断续方式(CHOPCHOPCHOPCHOP):适用于被测信号频率较低的):适用于被测信号频率较低的):适用于被测信号频率较低的):适用于被测信号频率较低的情况。情况。情况。情况。 3.4.2 3.4.2 双扫描示波显示双扫描示波显示 双时基示波器有两个独立的触发和扫描电路,特双时基示波器有两个独立的触发和扫描电路,特双时基示波器有两个独立的触发和扫描电路,特双时基示波器有两个独立的触发和扫描电路,特别适用于在观察一个脉冲序列的同时,仔细观察其中别适用于在观察一个脉冲序列

101、的同时,仔细观察其中别适用于在观察一个脉冲序列的同时,仔细观察其中别适用于在观察一个脉冲序列的同时,仔细观察其中一个或部分脉冲的细节。一个或部分脉冲的细节。一个或部分脉冲的细节。一个或部分脉冲的细节。 3.4.2 3.4.2 双时基扫描显示双时基扫描显示为了能同时观测脉冲列的全貌及其中某一部分的为了能同时观测脉冲列的全貌及其中某一部分的为了能同时观测脉冲列的全貌及其中某一部分的为了能同时观测脉冲列的全貌及其中某一部分的细节,设立电子开关,把两套扫描电路的输出交细节,设立电子开关,把两套扫描电路的输出交细节,设立电子开关,把两套扫描电路的输出交细节,设立电子开关,把两套扫描电路的输出交替地接人替

102、地接人替地接人替地接人X X X X放大器。这称为放大器。这称为放大器。这称为放大器。这称为A A A A延迟延迟延迟延迟B B B B。把把把把A A A A、B B B B扫描门产生的增辉脉冲叠加起来,形成合扫描门产生的增辉脉冲叠加起来,形成合扫描门产生的增辉脉冲叠加起来,形成合扫描门产生的增辉脉冲叠加起来,形成合成增辉信号,用它来给成增辉信号,用它来给成增辉信号,用它来给成增辉信号,用它来给A A A A通道增辉,则通道增辉,则通道增辉,则通道增辉,则A A A A通道所显通道所显通道所显通道所显示的脉冲列中,对应示的脉冲列中,对应示的脉冲列中,对应示的脉冲列中,对应B B B B扫描期

103、间的那个脉冲扫描期间的那个脉冲扫描期间的那个脉冲扫描期间的那个脉冲3 3 3 3被加被加被加被加亮,这称为亮,这称为亮,这称为亮,这称为B B B B加亮加亮加亮加亮A A A A。3.4.2 3.4.2 双时基扫描显示双时基扫描显示3.5 3.5 波形存储及显示技术波形存储及显示技术 3.5.1 3.5.1 3.5.1 3.5.1 波形模拟存储技术和记忆示波器波形模拟存储技术和记忆示波器波形模拟存储技术和记忆示波器波形模拟存储技术和记忆示波器 模拟记忆示波器是利用记忆示波管的波形记忆模拟记忆示波器是利用记忆示波管的波形记忆模拟记忆示波器是利用记忆示波管的波形记忆模拟记忆示波器是利用记忆示波管

104、的波形记忆(存储)特性实现波形较长时间的存储(存储)特性实现波形较长时间的存储(存储)特性实现波形较长时间的存储(存储)特性实现波形较长时间的存储 ,其核心是,其核心是,其核心是,其核心是记忆示波管:记忆示波管:记忆示波管:记忆示波管: 3.5.1 3.5.1 波形模拟存储技术和记忆示波器波形模拟存储技术和记忆示波器示波管内有两种电子枪,一种称为写入枪,另一示波管内有两种电子枪,一种称为写入枪,另一示波管内有两种电子枪,一种称为写入枪,另一示波管内有两种电子枪,一种称为写入枪,另一种称为读出枪。种称为读出枪。种称为读出枪。种称为读出枪。 在记录波形之前,首先对存储栅网进行清除,清在记录波形之前

105、,首先对存储栅网进行清除,清在记录波形之前,首先对存储栅网进行清除,清在记录波形之前,首先对存储栅网进行清除,清除网上的电子。除网上的电子。除网上的电子。除网上的电子。写入枪发射电子束,实现了存储功能。写入枪发射电子束,实现了存储功能。写入枪发射电子束,实现了存储功能。写入枪发射电子束,实现了存储功能。 读出时,在那些被记录枪电子束扫描过的区域,读出时,在那些被记录枪电子束扫描过的区域,读出时,在那些被记录枪电子束扫描过的区域,读出时,在那些被记录枪电子束扫描过的区域,读出枪发出的泛射电子可以通过栅网而到达荧光读出枪发出的泛射电子可以通过栅网而到达荧光读出枪发出的泛射电子可以通过栅网而到达荧光

106、读出枪发出的泛射电子可以通过栅网而到达荧光屏,从而显示波形。屏,从而显示波形。屏,从而显示波形。屏,从而显示波形。3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器 1 1 1 1数字存储示波器的组成原理数字存储示波器的组成原理数字存储示波器的组成原理数字存储示波器的组成原理 ( (对比对比对比对比p392p392图图图图8-6)8-6)3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器1 1 1 1数字存储示波器的组成原理(续)数字存储示波器的组成原理(续)数字存储示波器的组成原理(续)数字存储示波器的组成原理(续)当处于存储工作模式时,其工作过程一般分为存当处于存储工作模式时,其工作过

107、程一般分为存当处于存储工作模式时,其工作过程一般分为存当处于存储工作模式时,其工作过程一般分为存储和显示两个阶段。储和显示两个阶段。储和显示两个阶段。储和显示两个阶段。在存储工作阶段,将模拟信号转换成数字化信号,在存储工作阶段,将模拟信号转换成数字化信号,在存储工作阶段,将模拟信号转换成数字化信号,在存储工作阶段,将模拟信号转换成数字化信号,在逻辑控制电路的控制下依次写入到在逻辑控制电路的控制下依次写入到在逻辑控制电路的控制下依次写入到在逻辑控制电路的控制下依次写入到RAMRAMRAMRAM中。中。中。中。在显示工作阶段,将数字信号从存储器中读出转在显示工作阶段,将数字信号从存储器中读出转在显

108、示工作阶段,将数字信号从存储器中读出转在显示工作阶段,将数字信号从存储器中读出转换成模拟信号,经垂直放大器放大加到换成模拟信号,经垂直放大器放大加到换成模拟信号,经垂直放大器放大加到换成模拟信号,经垂直放大器放大加到CRTCRTCRTCRT的的的的Y Y Y Y偏偏偏偏转板。同时,转板。同时,转板。同时,转板。同时,CPUCPUCPUCPU的读地址计数脉冲加至的读地址计数脉冲加至的读地址计数脉冲加至的读地址计数脉冲加至D/AD/AD/AD/A转换转换转换转换器,得到一个阶梯波扫描电压,驱动器,得到一个阶梯波扫描电压,驱动器,得到一个阶梯波扫描电压,驱动器,得到一个阶梯波扫描电压,驱动CRTCR

109、TCRTCRT的的的的X X X X偏转偏转偏转偏转板,板,板,板,以稠密以稠密以稠密以稠密“光点光点光点光点”包络重现信号波形包络重现信号波形包络重现信号波形包络重现信号波形。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器2 2 2 2数字存储式波器的工作方式数字存储式波器的工作方式数字存储式波器的工作方式数字存储式波器的工作方式 (1 1 1 1)数字存储器的功能)数字存储器的功能)数字存储器的功能)数字存储器的功能 随机存储器随机存储器随机存储器随机存储器RAMRAMRAMRAM包括信号数据存储器、参考波形存包括信号数据存储器、参考波形存包括信号数据存储器、参考波形存包括信号数据

110、存储器、参考波形存储器、测量数据存储器和显示缓冲存储器四种。储器、测量数据存储器和显示缓冲存储器四种。储器、测量数据存储器和显示缓冲存储器四种。储器、测量数据存储器和显示缓冲存储器四种。 (2 2 2 2)触发工作方式)触发工作方式)触发工作方式)触发工作方式 1 1 1 1)常态触发)常态触发)常态触发)常态触发 同模拟示波器基本一样。同模拟示波器基本一样。同模拟示波器基本一样。同模拟示波器基本一样。 2 2 2 2)预置触发)预置触发)预置触发)预置触发 可观测触发点前后不同段落上的可观测触发点前后不同段落上的可观测触发点前后不同段落上的可观测触发点前后不同段落上的波形。波形。波形。波形。

111、 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器3 3 3 3数字存储示波器的显示方式数字存储示波器的显示方式数字存储示波器的显示方式数字存储示波器的显示方式 (1 1 1 1)存储显示)存储显示)存储显示)存储显示 适于一般信号的观测。适于一般信号的观测。适于一般信号的观测。适于一般信号的观测。 (2 2 2 2)抹迹显示)抹迹显示)抹迹显示)抹迹显示 适于观测一长串波形中在一定条件下才会发生的适于观测一长串波形中在一定条件下才会发生的适于观测一长串波形中在一定条件下才会发生的适于观测一长串波形中在一定条件下才会发生的瞬态信号。瞬态信号。瞬态信号。瞬态信号。(3 3 3 3)卷动显示)

112、卷动显示)卷动显示)卷动显示 适于观测缓变信号中随机出现的突发信号。适于观测缓变信号中随机出现的突发信号。适于观测缓变信号中随机出现的突发信号。适于观测缓变信号中随机出现的突发信号。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器3 3 3 3数字存储示波器的显示方式数字存储示波器的显示方式数字存储示波器的显示方式数字存储示波器的显示方式(4 4 4 4)放大显示)放大显示)放大显示)放大显示 适于观测信号波形细节。适于观测信号波形细节。适于观测信号波形细节。适于观测信号波形细节。 (5 5 5 5)XYXYXYXY显示显示显示显示 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器3

113、 3 3 3数字存储示波器的显示方式数字存储示波器的显示方式数字存储示波器的显示方式数字存储示波器的显示方式(6 6 6 6)显示的内插)显示的内插)显示的内插)显示的内插 插入技术可以解决点显示中视觉错误的问题。插入技术可以解决点显示中视觉错误的问题。插入技术可以解决点显示中视觉错误的问题。插入技术可以解决点显示中视觉错误的问题。 主要有线性插入和曲线插入两种方式。主要有线性插入和曲线插入两种方式。主要有线性插入和曲线插入两种方式。主要有线性插入和曲线插入两种方式。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器4 4 4 4数字存储示波器的特点数字存储示波器的特点数字存储示波器的特点

114、数字存储示波器的特点 (1 1 1 1)波形的采样)波形的采样)波形的采样)波形的采样/ / / /存储与波形的显示是独立的存储与波形的显示是独立的存储与波形的显示是独立的存储与波形的显示是独立的 因而因而因而因而可以无闪烁地观测极慢变化信号可以无闪烁地观测极慢变化信号可以无闪烁地观测极慢变化信号可以无闪烁地观测极慢变化信号 ;对于观测极快;对于观测极快;对于观测极快;对于观测极快信号来说,数字存储示波器可采用低速显示。信号来说,数字存储示波器可采用低速显示。信号来说,数字存储示波器可采用低速显示。信号来说,数字存储示波器可采用低速显示。(2 2 2 2)能长时间地保存信号)能长时间地保存信号

115、)能长时间地保存信号)能长时间地保存信号 便于观察单次出现的瞬变便于观察单次出现的瞬变便于观察单次出现的瞬变便于观察单次出现的瞬变信号。信号。信号。信号。 (3 3 3 3)先进的触发功能)先进的触发功能)先进的触发功能)先进的触发功能 不仅能显示触发后的信号,而不仅能显示触发后的信号,而不仅能显示触发后的信号,而不仅能显示触发后的信号,而且能显示触发前的信号且能显示触发前的信号且能显示触发前的信号且能显示触发前的信号(教材(教材(教材(教材p397,p397,p397,p397,负延迟)负延迟)负延迟)负延迟)。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器4 4 4 4数字存储示波

116、器的特点(续)数字存储示波器的特点(续)数字存储示波器的特点(续)数字存储示波器的特点(续)(4 4 4 4)测量准确度高)测量准确度高)测量准确度高)测量准确度高 采用了晶振和高分辨率采用了晶振和高分辨率采用了晶振和高分辨率采用了晶振和高分辨率A/DA/DA/DA/D转换转换转换转换器。器。器。器。 (5 5 5 5)很强的数据处理能力)很强的数据处理能力)很强的数据处理能力)很强的数据处理能力 内含微处理器,能自动实内含微处理器,能自动实内含微处理器,能自动实内含微处理器,能自动实现多种波形参数的测量与显示;还具有自检与自现多种波形参数的测量与显示;还具有自检与自现多种波形参数的测量与显示

117、;还具有自检与自现多种波形参数的测量与显示;还具有自检与自校等多种自动操作功能。校等多种自动操作功能。校等多种自动操作功能。校等多种自动操作功能。 (6 6 6 6)外部数据通信接口)外部数据通信接口)外部数据通信接口)外部数据通信接口 通过通过通过通过RS-232RS-232RS-232RS-232、GPIBGPIBGPIBGPIB和和和和USBUSBUSBUSB等等等等接口可以很方便地将存储的数据送到计算机或其接口可以很方便地将存储的数据送到计算机或其接口可以很方便地将存储的数据送到计算机或其接口可以很方便地将存储的数据送到计算机或其他的外部设备,进行更复杂的数据运算和分析处他的外部设备,

118、进行更复杂的数据运算和分析处他的外部设备,进行更复杂的数据运算和分析处他的外部设备,进行更复杂的数据运算和分析处理。理。理。理。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器5 5 5 5数字存储示波器的主要技术指标数字存储示波器的主要技术指标数字存储示波器的主要技术指标数字存储示波器的主要技术指标(1 1 1 1)最高取样速率)最高取样速率)最高取样速率)最高取样速率 指单位时间内取样的次数,用每秒钟完成的指单位时间内取样的次数,用每秒钟完成的指单位时间内取样的次数,用每秒钟完成的指单位时间内取样的次数,用每秒钟完成的A/DA/DA/DA/D转转转转换的最高次数来衡量。换的最高次数来

119、衡量。换的最高次数来衡量。换的最高次数来衡量。 实时取样速率实时取样速率实时取样速率实时取样速率 (N N N N为每格的取样数;为每格的取样数;为每格的取样数;为每格的取样数;t t t t/div/div/div/div为扫描一格所用的时间即扫描时间因数)。为扫描一格所用的时间即扫描时间因数)。为扫描一格所用的时间即扫描时间因数)。为扫描一格所用的时间即扫描时间因数)。(2 2 2 2)存储带宽)存储带宽)存储带宽)存储带宽(B)(B)(B)(B) 与取样速率密切相关。与取样速率密切相关。与取样速率密切相关。与取样速率密切相关。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器5 5

120、5 5数字存储示波器的主要技术指标(续)数字存储示波器的主要技术指标(续)数字存储示波器的主要技术指标(续)数字存储示波器的主要技术指标(续)(3 3 3 3)分辨率)分辨率)分辨率)分辨率 包括垂直分辨率(电压分辨率)和水平分辨率包括垂直分辨率(电压分辨率)和水平分辨率包括垂直分辨率(电压分辨率)和水平分辨率包括垂直分辨率(电压分辨率)和水平分辨率(时间分辨率)。(时间分辨率)。(时间分辨率)。(时间分辨率)。 垂直分辨率与垂直分辨率与垂直分辨率与垂直分辨率与A/DA/DA/DA/D转换器的分辨率相对应,常以屏转换器的分辨率相对应,常以屏转换器的分辨率相对应,常以屏转换器的分辨率相对应,常以

121、屏幕每格的分级数幕每格的分级数幕每格的分级数幕每格的分级数( ( ( (级级级级div)div)div)div)或百分数来表示。或百分数来表示。或百分数来表示。或百分数来表示。 水平分辨率由存储器的容量决定,常以屏幕每格水平分辨率由存储器的容量决定,常以屏幕每格水平分辨率由存储器的容量决定,常以屏幕每格水平分辨率由存储器的容量决定,常以屏幕每格含多少个取样点或用百分数来表示。含多少个取样点或用百分数来表示。含多少个取样点或用百分数来表示。含多少个取样点或用百分数来表示。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器5 5 5 5数字存储示波器的主要技术指标(续)数字存储示波器的主要技术

122、指标(续)数字存储示波器的主要技术指标(续)数字存储示波器的主要技术指标(续)(4 4 4 4)存储容量)存储容量)存储容量)存储容量 由采集存储器(主存储器)的最大存储容量来表由采集存储器(主存储器)的最大存储容量来表由采集存储器(主存储器)的最大存储容量来表由采集存储器(主存储器)的最大存储容量来表示。示。示。示。 (5 5 5 5)读出速度)读出速度)读出速度)读出速度 读出速度是指将数据从存储器中读出的速度,常读出速度是指将数据从存储器中读出的速度,常读出速度是指将数据从存储器中读出的速度,常读出速度是指将数据从存储器中读出的速度,常用用用用( ( ( (时间时间时间时间)/div)/

123、div)/div)/div来表示。来表示。来表示。来表示。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器6 6 6 6数字存储示波器的主要部件及要求数字存储示波器的主要部件及要求数字存储示波器的主要部件及要求数字存储示波器的主要部件及要求(1 1 1 1)高速)高速)高速)高速A/DA/DA/DA/D转换器转换器转换器转换器 1 1 1 1)并行比较式)并行比较式)并行比较式)并行比较式ADCADCADCADC采用直接比较原理,采用直接比较原理,采用直接比较原理,采用直接比较原理, 转换速度快,转换速度快,转换速度快,转换速度快,有闪烁式有闪烁式有闪烁式有闪烁式A/DA/DA/DA/D

124、(Flash A/DFlash A/DFlash A/DFlash A/D)之称。)之称。)之称。)之称。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器6 6 6 6数字存储示波器的主要部件及要求(续)数字存储示波器的主要部件及要求(续)数字存储示波器的主要部件及要求(续)数字存储示波器的主要部件及要求(续)(1 1 1 1)高速)高速)高速)高速A/DA/DA/DA/D转换器转换器转换器转换器2 2 2 2)并串式)并串式)并串式)并串式ADCADCADCADC 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器6 6 6 6数字存储示波器的主要部件及要求(续)数字存储示波器的主要

125、部件及要求(续)数字存储示波器的主要部件及要求(续)数字存储示波器的主要部件及要求(续)(2 2 2 2)存储器)存储器)存储器)存储器 可将高速采集的数据分路变为低速数据进行存可将高速采集的数据分路变为低速数据进行存可将高速采集的数据分路变为低速数据进行存可将高速采集的数据分路变为低速数据进行存储以降低对存储速度的要求。储以降低对存储速度的要求。储以降低对存储速度的要求。储以降低对存储速度的要求。 3.5.2 3.5.2 数字存储示波器数字存储示波器6 6 6 6数字存储示波器的主要部件及要求(续)数字存储示波器的主要部件及要求(续)数字存储示波器的主要部件及要求(续)数字存储示波器的主要部

126、件及要求(续)(3 3 3 3)控制系统)控制系统)控制系统)控制系统 单处理器系统:仅有一个单处理器系统:仅有一个单处理器系统:仅有一个单处理器系统:仅有一个CPUCPUCPUCPU,加上在,加上在,加上在,加上在CPLDCPLDCPLDCPLD或或或或FPGAFPGAFPGAFPGA等数字逻辑的管理下进行工作的高速时钟电路。等数字逻辑的管理下进行工作的高速时钟电路。等数字逻辑的管理下进行工作的高速时钟电路。等数字逻辑的管理下进行工作的高速时钟电路。 多处理器系统:由多个多处理器系统:由多个多处理器系统:由多个多处理器系统:由多个CPUCPUCPUCPU完成数据采集、数据处完成数据采集、数据

127、处完成数据采集、数据处完成数据采集、数据处理、显示、人机控制等功能。理、显示、人机控制等功能。理、显示、人机控制等功能。理、显示、人机控制等功能。 3.6 3.6 示波器的基本测试技术示波器的基本测试技术 3.6.1 3.6.1 3.6.1 3.6.1 示波器的选用示波器的选用示波器的选用示波器的选用(1 1 1 1)根据要显示的信号数量,选择单踪或双踪示波)根据要显示的信号数量,选择单踪或双踪示波)根据要显示的信号数量,选择单踪或双踪示波)根据要显示的信号数量,选择单踪或双踪示波器。器。器。器。 (2 2 2 2)根据被测信号的频率特点选择。)根据被测信号的频率特点选择。)根据被测信号的频率

128、特点选择。)根据被测信号的频率特点选择。 (3 3 3 3)根据被测信号的重现方式选择。)根据被测信号的重现方式选择。)根据被测信号的重现方式选择。)根据被测信号的重现方式选择。 (4 4 4 4)根据被测信号是否含有交直流成分选择。)根据被测信号是否含有交直流成分选择。)根据被测信号是否含有交直流成分选择。)根据被测信号是否含有交直流成分选择。 (5 5 5 5)根据被测信号的测试重点选择。)根据被测信号的测试重点选择。)根据被测信号的测试重点选择。)根据被测信号的测试重点选择。 3.6.2 3.6.2 示波器的正确使用示波器的正确使用 使用注意事项使用注意事项使用注意事项使用注意事项(1

129、1 1 1)检查电源。)检查电源。)检查电源。)检查电源。 (2 2 2 2)通电预热后再调整各旋钮,同时注意各旋钮应)通电预热后再调整各旋钮,同时注意各旋钮应)通电预热后再调整各旋钮,同时注意各旋钮应)通电预热后再调整各旋钮,同时注意各旋钮应先大致旋在中间位置。先大致旋在中间位置。先大致旋在中间位置。先大致旋在中间位置。(3 3 3 3)亮度不宜开得过高,且亮点不宜长期停留在固)亮度不宜开得过高,且亮点不宜长期停留在固)亮度不宜开得过高,且亮点不宜长期停留在固)亮度不宜开得过高,且亮点不宜长期停留在固定位置,不观测波形时,应该将辉度调暗。定位置,不观测波形时,应该将辉度调暗。定位置,不观测波

130、形时,应该将辉度调暗。定位置,不观测波形时,应该将辉度调暗。(4 4 4 4)输入信号电压的幅度应控制在示波器的最大允)输入信号电压的幅度应控制在示波器的最大允)输入信号电压的幅度应控制在示波器的最大允)输入信号电压的幅度应控制在示波器的最大允许输入电压范围内。许输入电压范围内。许输入电压范围内。许输入电压范围内。 3.6.2 3.6.2 示波器的正确使用示波器的正确使用2 2 2 2通用示波器的主要技术性能通用示波器的主要技术性能通用示波器的主要技术性能通用示波器的主要技术性能 (1 1 1 1)Y Y Y Y轴通道轴通道轴通道轴通道 包括偏转灵敏度、频带宽度、输入阻抗、最大输包括偏转灵敏度

131、、频带宽度、输入阻抗、最大输包括偏转灵敏度、频带宽度、输入阻抗、最大输包括偏转灵敏度、频带宽度、输入阻抗、最大输入电压、工作方式及入电压、工作方式及入电压、工作方式及入电压、工作方式及Y Y Y Y通道延迟时间等。通道延迟时间等。通道延迟时间等。通道延迟时间等。 (2 2 2 2)X X X X轴通道轴通道轴通道轴通道包括扫描速度、工作方式、触发方式、耦合方式包括扫描速度、工作方式、触发方式、耦合方式包括扫描速度、工作方式、触发方式、耦合方式包括扫描速度、工作方式、触发方式、耦合方式及外触发最大输入电压等。及外触发最大输入电压等。及外触发最大输入电压等。及外触发最大输入电压等。 (3 3)主机

132、)主机)主机)主机包括包括包括包括显示尺寸显示尺寸显示尺寸显示尺寸、后加速阳极电压后加速阳极电压后加速阳极电压后加速阳极电压、校准信号校准信号校准信号校准信号等。等。等。等。3.6.2 3.6.2 示波器的正确使用示波器的正确使用3 3 3 3通用示波器的面板示意图通用示波器的面板示意图通用示波器的面板示意图通用示波器的面板示意图 (1 1 1 1)CHCHCHCH1 1 1 1(X X X X)通道)通道)通道)通道1 1 1 1:水平输入端。:水平输入端。:水平输入端。:水平输入端。 (2 2 2 2)CHCHCHCH2 2 2 2(Y Y Y Y)通道)通道)通道)通道2 2 2 2:垂

133、直输入端。:垂直输入端。:垂直输入端。:垂直输入端。 (3 3 3 3)VOLTS/DIVVOLTS/DIVVOLTS/DIVVOLTS/DIV输入衰减器。输入衰减器。输入衰减器。输入衰减器。 (4 4 4 4)VERT MODEVERT MODEVERT MODEVERT MODE:垂直方式选择开关。:垂直方式选择开关。:垂直方式选择开关。:垂直方式选择开关。 (5 5 5 5)SOURCESOURCESOURCESOURCE触发源选择开关。触发源选择开关。触发源选择开关。触发源选择开关。 (6 6 6 6)COUPLINGCOUPLINGCOUPLINGCOUPLING触发信号耦合方式开关

134、。触发信号耦合方式开关。触发信号耦合方式开关。触发信号耦合方式开关。 (7 7 7 7)TIME/DIVTIME/DIVTIME/DIVTIME/DIV扫描时间选择开关。扫描时间选择开关。扫描时间选择开关。扫描时间选择开关。 3.6.2 3.6.2 示波器的正确使用示波器的正确使用3 3 3 3通用示波器的面板示意图(续)通用示波器的面板示意图(续)通用示波器的面板示意图(续)通用示波器的面板示意图(续)(8 8 8 8)SWEEP MODESWEEP MODESWEEP MODESWEEP MODE扫描方式选择开关。扫描方式选择开关。扫描方式选择开关。扫描方式选择开关。 (9 9 9 9)E

135、XT TRIGEXT TRIGEXT TRIGEXT TRIG和和和和EXT HOREXT HOREXT HOREXT HOR外触发和外水平共用输入外触发和外水平共用输入外触发和外水平共用输入外触发和外水平共用输入端。端。端。端。 (10101010)LEVEL HOLD OFFLEVEL HOLD OFFLEVEL HOLD OFFLEVEL HOLD OFF触发电平和释抑时间双重控触发电平和释抑时间双重控触发电平和释抑时间双重控触发电平和释抑时间双重控制旋钮。制旋钮。制旋钮。制旋钮。 (11111111)X-YX-YX-YX-Y方式。方式。方式。方式。 3.6.2 3.6.2 示波器的正确

136、使用示波器的正确使用3 3 3 3通用示波器的面板示意图(续)通用示波器的面板示意图(续)通用示波器的面板示意图(续)通用示波器的面板示意图(续)3.6.2 3.6.2 示波器的正确使用示波器的正确使用4 4 4 4探头的正确使用(续)探头的正确使用(续)探头的正确使用(续)探头的正确使用(续)低电容探头的应用使输入阻抗大大提高,特别是低电容探头的应用使输入阻抗大大提高,特别是低电容探头的应用使输入阻抗大大提高,特别是低电容探头的应用使输入阻抗大大提高,特别是输入电容大大减小。但是,将使示波器的灵敏度有所输入电容大大减小。但是,将使示波器的灵敏度有所输入电容大大减小。但是,将使示波器的灵敏度有

137、所输入电容大大减小。但是,将使示波器的灵敏度有所下降。下降。下降。下降。探头和示波器是配套使用的,不能互换,否则将探头和示波器是配套使用的,不能互换,否则将探头和示波器是配套使用的,不能互换,否则将探头和示波器是配套使用的,不能互换,否则将会导致分压比误差增加或高频补偿不当。会导致分压比误差增加或高频补偿不当。会导致分压比误差增加或高频补偿不当。会导致分压比误差增加或高频补偿不当。低电容高电阻探头的校正方法是以良好的方波电低电容高电阻探头的校正方法是以良好的方波电低电容高电阻探头的校正方法是以良好的方波电低电容高电阻探头的校正方法是以良好的方波电压通过探头加到示波器,微调电容压通过探头加到示波

138、器,微调电容压通过探头加到示波器,微调电容压通过探头加到示波器,微调电容C C C C以达到出现良好以达到出现良好以达到出现良好以达到出现良好的方波。的方波。的方波。的方波。 3.6.2 3.6.2 示波器的正确使用示波器的正确使用4 4 4 4探头的正确使用探头的正确使用探头的正确使用探头的正确使用常见探头为低电容高电阻探头:常见探头为低电容高电阻探头:常见探头为低电容高电阻探头:常见探头为低电容高电阻探头: 3.6.2 3.6.2 示波器的正确使用示波器的正确使用4 4 4 4探头的正确使用(续)探头的正确使用(续)探头的正确使用(续)探头的正确使用(续)电阻分压探头:探头电阻与示波器的输

139、入电阻组成一电阻分压探头:探头电阻与示波器的输入电阻组成一电阻分压探头:探头电阻与示波器的输入电阻组成一电阻分压探头:探头电阻与示波器的输入电阻组成一个分压器,分压比可达到个分压器,分压比可达到个分压器,分压比可达到个分压器,分压比可达到100100100100:1 1 1 1,适于测量低频,适于测量低频,适于测量低频,适于测量低频高压信号。由于没有高频补偿,这种探头不能测高压信号。由于没有高频补偿,这种探头不能测高压信号。由于没有高频补偿,这种探头不能测高压信号。由于没有高频补偿,这种探头不能测量高频电压。量高频电压。量高频电压。量高频电压。阴极输出器探头不常用。阴极输出器探头不常用。阴极输

140、出器探头不常用。阴极输出器探头不常用。3.6.2 3.6.2 示波器的正确使用示波器的正确使用5 5 5 5根据被测波形选择合适的示波器根据被测波形选择合适的示波器根据被测波形选择合适的示波器根据被测波形选择合适的示波器 示波器的带宽应为被测信号中最高频率的三倍左右。当示波器的带宽应为被测信号中最高频率的三倍左右。当示波器的带宽应为被测信号中最高频率的三倍左右。当示波器的带宽应为被测信号中最高频率的三倍左右。当普通示波器频宽不能满足要求时,可考虑采用取样示波普通示波器频宽不能满足要求时,可考虑采用取样示波普通示波器频宽不能满足要求时,可考虑采用取样示波普通示波器频宽不能满足要求时,可考虑采用取

141、样示波器。器。器。器。 信号所显示的上升时间处理。显示信号前沿信号所显示的上升时间处理。显示信号前沿信号所显示的上升时间处理。显示信号前沿信号所显示的上升时间处理。显示信号前沿 ,它与,它与,它与,它与示波器的高端频示波器的高端频示波器的高端频示波器的高端频 的关系可用下式来估计的关系可用下式来估计的关系可用下式来估计的关系可用下式来估计3.6.2 3.6.2 示波器的正确使用示波器的正确使用如果示波器对阶跃信号产生的上升时间对被观测信号的实际前如果示波器对阶跃信号产生的上升时间对被观测信号的实际前如果示波器对阶跃信号产生的上升时间对被观测信号的实际前如果示波器对阶跃信号产生的上升时间对被观测

142、信号的实际前沿影响不能忽略,沿影响不能忽略,沿影响不能忽略,沿影响不能忽略, 则应采用下式修正则应采用下式修正则应采用下式修正则应采用下式修正(习题(习题(习题(习题3-183-183-183-18)3.6.3 3.6.3 用示波器测量电压用示波器测量电压 1 1 1 1直流电压的测量直流电压的测量直流电压的测量直流电压的测量 (1 1 1 1)测量原理)测量原理)测量原理)测量原理 利用被测电压在屏幕上呈现的直线偏离时间基利用被测电压在屏幕上呈现的直线偏离时间基利用被测电压在屏幕上呈现的直线偏离时间基利用被测电压在屏幕上呈现的直线偏离时间基线(零电平线)的高度与被测电压的大小成正比的关线(零

143、电平线)的高度与被测电压的大小成正比的关线(零电平线)的高度与被测电压的大小成正比的关线(零电平线)的高度与被测电压的大小成正比的关系进行的。系进行的。系进行的。系进行的。 为被测直流电压值,为被测直流电压值,为被测直流电压值,为被测直流电压值,h h h h为被测直流信号线的电压为被测直流信号线的电压为被测直流信号线的电压为被测直流信号线的电压偏离零电平线的高度;偏离零电平线的高度;偏离零电平线的高度;偏离零电平线的高度; 为示波器的垂直灵敏度,为示波器的垂直灵敏度,为示波器的垂直灵敏度,为示波器的垂直灵敏度, k k k k为探头衰减系数。为探头衰减系数。为探头衰减系数。为探头衰减系数。3

144、.6.3 3.6.3 用示波器测量电压用示波器测量电压1 1 1 1直流电压的测量(续)直流电压的测量(续)直流电压的测量(续)直流电压的测量(续)(2 2 2 2)测量方法)测量方法)测量方法)测量方法 1 1 1 1)将将将将示示示示波波波波器器器器的的的的垂垂垂垂直直直直偏偏偏偏转转转转灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度微微微微调调调调旋旋旋旋钮钮钮钮置置置置于于于于校校校校准准准准位位位位置(置(置(置(CALCALCALCAL)。)。)。)。2 2 2 2)将待测信号送至示波器的垂直输入端。)将待测信号送至示波器的垂直输入端。)将待测信号送至示波器的垂直输入端。)将待测信号送至示波器的垂直输入

145、端。3 3 3 3)将将将将示示示示波波波波器器器器的的的的输输输输入入入入耦耦耦耦合合合合开开开开关关关关拨拨拨拨向向向向“DC”“DC”“DC”“DC”档档档档,确确确确定定定定直直直直流电压的极性。流电压的极性。流电压的极性。流电压的极性。4 4 4 4)读出被测直流电压偏离零电平线的距离)读出被测直流电压偏离零电平线的距离)读出被测直流电压偏离零电平线的距离)读出被测直流电压偏离零电平线的距离h h h h。5 5 5 5)计算被测直流电压值。)计算被测直流电压值。)计算被测直流电压值。)计算被测直流电压值。 3.6.3 3.6.3 用示波器测量电压用示波器测量电压1 1 1 1直流电

146、压的测量(续)直流电压的测量(续)直流电压的测量(续)直流电压的测量(续)例例例例3-1 3-1 3-1 3-1 示波器测直流电压及垂直灵敏度开关示意图如示波器测直流电压及垂直灵敏度开关示意图如示波器测直流电压及垂直灵敏度开关示意图如示波器测直流电压及垂直灵敏度开关示意图如图所示,图所示,图所示,图所示,h h h h=4cm=4cm=4cm=4cm、V/cmV/cmV/cmV/cm、若若若若k=10k=10k=10k=10:1 1 1 1,求被测直流,求被测直流,求被测直流,求被测直流电压值。电压值。电压值。电压值。 (V)3.6.3 3.6.3 用示波器测量电压用示波器测量电压2 2 2

147、2交流电压的测量交流电压的测量交流电压的测量交流电压的测量 (1 1 1 1)测量原理)测量原理)测量原理)测量原理 为被测交流电压值(峰为被测交流电压值(峰为被测交流电压值(峰为被测交流电压值(峰- - - -峰值);峰值);峰值);峰值);h h h h为被测交流为被测交流为被测交流为被测交流电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度;电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度;电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度;电压波峰和波谷的高度或任意两点间的高度; 为示为示为示为示波器的垂直灵敏度;波器的垂直灵敏度;波器的垂直灵敏度;波器的垂直灵敏度; 为探头衰减系数。为探头衰减系数。为探头衰减系数。为

148、探头衰减系数。(2 2 2 2)测量方法)测量方法)测量方法)测量方法 垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置;接入垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置;接入垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置;接入垂直偏转灵敏度微调旋钮置于校准位置;接入待测信号;输入耦合开关置于待测信号;输入耦合开关置于待测信号;输入耦合开关置于待测信号;输入耦合开关置于“AC” “AC” “AC” “AC” ;调节扫描速;调节扫描速;调节扫描速;调节扫描速度使波形稳定显示;调节垂直灵敏度开关;度使波形稳定显示;调节垂直灵敏度开关;度使波形稳定显示;调节垂直灵敏度开关;度使波形稳定显示;调节垂直灵敏度开关;读出被测读出被测读出被测

149、读出被测交流电压波峰和波谷的高度;交流电压波峰和波谷的高度;交流电压波峰和波谷的高度;交流电压波峰和波谷的高度;计算被测交流电压的峰计算被测交流电压的峰计算被测交流电压的峰计算被测交流电压的峰- - - -峰值。峰值。峰值。峰值。 3.6.3 3.6.3 用示波器测量电压用示波器测量电压2 2 2 2交流电压的测量(续)交流电压的测量(续)交流电压的测量(续)交流电压的测量(续)例例例例3-2 3-2 3-2 3-2 示波器正弦电压如图所示,示波器正弦电压如图所示,示波器正弦电压如图所示,示波器正弦电压如图所示,h h h h=8cm=8cm=8cm=8cm、V/cmV/cmV/cmV/cm、

150、若、若、若、若K=1K=1K=1K=1:1 1 1 1,求被测正弦信号的峰,求被测正弦信号的峰,求被测正弦信号的峰,求被测正弦信号的峰- - - -峰值和有效值。峰值和有效值。峰值和有效值。峰值和有效值。正弦信号的峰正弦信号的峰正弦信号的峰正弦信号的峰- - - -峰值为峰值为峰值为峰值为正弦信号的有效值为正弦信号的有效值为正弦信号的有效值为正弦信号的有效值为 V3.6.4 3.6.4 用示波器测量时间和频率用示波器测量时间和频率 1 1 1 1测量时间测量时间测量时间测量时间 (1 1 1 1)测量原理)测量原理)测量原理)测量原理 被测交流信号的周期被测交流信号的周期被测交流信号的周期被测

151、交流信号的周期(x x x x为被测交流信为被测交流信为被测交流信为被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占距离;号的一个周期在荧光屏水平方向所占距离;号的一个周期在荧光屏水平方向所占距离;号的一个周期在荧光屏水平方向所占距离; 为为为为示波器的扫描速度;示波器的扫描速度;示波器的扫描速度;示波器的扫描速度; 为为为为X X X X轴扩展倍率。轴扩展倍率。轴扩展倍率。轴扩展倍率。 周期的倒数即为频率。周期的倒数即为频率。周期的倒数即为频率。周期的倒数即为频率。 3.6.4 3.6.4 用示波器测量时间和频率用示波器测量时间和频率1 1 1 1测量周期和频率(续)测量周期和频率(续)测量周期和

152、频率(续)测量周期和频率(续)(2 2 2 2)测量方法)测量方法)测量方法)测量方法 1 1 1 1)将示波器的扫描速度微调旋钮置于)将示波器的扫描速度微调旋钮置于)将示波器的扫描速度微调旋钮置于)将示波器的扫描速度微调旋钮置于“校准校准校准校准” ” ” ” 位置。位置。位置。位置。 2 2 2 2)将待测信号送至示波器的垂直输入端。)将待测信号送至示波器的垂直输入端。)将待测信号送至示波器的垂直输入端。)将待测信号送至示波器的垂直输入端。3 3 3 3)将示波器的输入耦合开关置于)将示波器的输入耦合开关置于)将示波器的输入耦合开关置于)将示波器的输入耦合开关置于“AC”“AC”“AC”“

153、AC”位置。位置。位置。位置。4 4 4 4)调节扫描速度开关,记录)调节扫描速度开关,记录)调节扫描速度开关,记录)调节扫描速度开关,记录 值。值。值。值。5 5 5 5)读出被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方)读出被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方)读出被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方)读出被测交流信号的一个周期在荧光屏水平方向所占的距离向所占的距离向所占的距离向所占的距离x x x x。6 6 6 6)计算被测交流信号的周期。)计算被测交流信号的周期。)计算被测交流信号的周期。)计算被测交流信号的周期。 3.6.4 3.6.4 用示波器测量时间和频率用示波器测量时间和频率1 1

154、1 1测量周期和频率(续)测量周期和频率(续)测量周期和频率(续)测量周期和频率(续)例例例例3-3 3-3 3-3 3-3 荧光屏上的波形如图所示,信号一周期荧光屏上的波形如图所示,信号一周期荧光屏上的波形如图所示,信号一周期荧光屏上的波形如图所示,信号一周期7cm7cm7cm7cm,扫描速度开关置于扫描速度开关置于扫描速度开关置于扫描速度开关置于“10ms/cm”“10ms/cm”“10ms/cm”“10ms/cm”位置,扫描扩展置位置,扫描扩展置位置,扫描扩展置位置,扫描扩展置于于于于“拉出拉出拉出拉出10”10”10”10”位置,求被测信号的周期。位置,求被测信号的周期。位置,求被测信

155、号的周期。位置,求被测信号的周期。 msms 3.6.4 3.6.4 用示波器测量时间和频率用示波器测量时间和频率2 2 2 2测量时间间隔测量时间间隔测量时间间隔测量时间间隔 (1 1 1 1)测量同一信号中任意两点)测量同一信号中任意两点)测量同一信号中任意两点)测量同一信号中任意两点A A A A与与与与B B B B的时间间隔的测的时间间隔的测的时间间隔的测的时间间隔的测量方法如下图。量方法如下图。量方法如下图。量方法如下图。 A A A A与与与与B B B B的时间间隔的时间间隔的时间间隔的时间间隔 ( 为为为为A A A A与与与与B B B B的时的时的时的时间间隔在荧光屏水平

156、方向所占距离,间间隔在荧光屏水平方向所占距离,间间隔在荧光屏水平方向所占距离,间间隔在荧光屏水平方向所占距离, 为示波器的扫为示波器的扫为示波器的扫为示波器的扫描速度)描速度)描速度)描速度)3.6.4 3.6.4 用示波器测量时间和频率用示波器测量时间和频率2 2 2 2测量时间间隔(续)测量时间间隔(续)测量时间间隔(续)测量时间间隔(续)(2 2 2 2)若)若)若)若A A A A、B B B B两点分别为脉冲波前后沿的中点,则所两点分别为脉冲波前后沿的中点,则所两点分别为脉冲波前后沿的中点,则所两点分别为脉冲波前后沿的中点,则所测时间间隔为脉冲宽度,如下图示。测时间间隔为脉冲宽度,如

157、下图示。测时间间隔为脉冲宽度,如下图示。测时间间隔为脉冲宽度,如下图示。 3.6.5 3.6.5 用示波器测量相位用示波器测量相位 1 1 1 1用双踪示波法测量相位用双踪示波法测量相位用双踪示波法测量相位用双踪示波法测量相位 ( ( ( (线性扫描法线性扫描法线性扫描法线性扫描法) ) ) )将欲测量的两个信号将欲测量的两个信号将欲测量的两个信号将欲测量的两个信号A A A A和和和和B B B B分别接到示波器的两个分别接到示波器的两个分别接到示波器的两个分别接到示波器的两个输入通道。输入通道。输入通道。输入通道。利用荧光屏上的坐标测出信号的一个周期在水平利用荧光屏上的坐标测出信号的一个周

158、期在水平利用荧光屏上的坐标测出信号的一个周期在水平利用荧光屏上的坐标测出信号的一个周期在水平方向上所占的长度方向上所占的长度方向上所占的长度方向上所占的长度 。再测量两波形上对应点之间的水平距离再测量两波形上对应点之间的水平距离再测量两波形上对应点之间的水平距离再测量两波形上对应点之间的水平距离x x x x,则两信,则两信,则两信,则两信号的相位差为号的相位差为号的相位差为号的相位差为 3.6.5 3.6.5 用示波器测量相位用示波器测量相位1 1 1 1用双踪示波法测量相位(续)用双踪示波法测量相位(续)用双踪示波法测量相位(续)用双踪示波法测量相位(续)用这种方法测相位差时应该注意,只能

159、用其中用这种方法测相位差时应该注意,只能用其中用这种方法测相位差时应该注意,只能用其中用这种方法测相位差时应该注意,只能用其中一个波形去触发另一路信号。一个波形去触发另一路信号。一个波形去触发另一路信号。一个波形去触发另一路信号。 3.6.5 3.6.5 用示波器测量相位用示波器测量相位2 2 2 2用李沙育图形法测量频率或相位用李沙育图形法测量频率或相位用李沙育图形法测量频率或相位用李沙育图形法测量频率或相位 (1 1 1 1)测量频率)测量频率)测量频率)测量频率 示示示示波波波波器器器器工工工工作作作作于于于于X-YX-YX-YX-Y方方方方式式式式下下下下,将将将将频频频频率率率率已已

160、已已知知知知的的的的信信信信号号号号与与与与频频频频率率率率未未未未知知知知的的的的信信信信号号号号加加加加到到到到示示示示波波波波器器器器的的的的两两两两个个个个输输输输入入入入端端端端,调调调调节节节节已已已已知知知知信信信信号号号号的的的的频频频频率率率率,使使使使荧荧荧荧光光光光屏屏屏屏上上上上得得得得到到到到李李李李沙沙沙沙育育育育图图图图形形形形,由此可测出被测信号的频率。由此可测出被测信号的频率。由此可测出被测信号的频率。由此可测出被测信号的频率。 和和和和 分分分分别别别别为为为为水水水水平平平平线线线线、垂垂垂垂直直直直线线线线与与与与李李李李沙沙沙沙育育育育图图图图形形形形

161、的的的的交交交交点点点点数数数数; 、 分分分分别别别别为为为为示示示示波波波波器器器器Y Y Y Y和和和和X X X X信信信信号号号号的的的的频频频频率率率率。李李李李沙沙沙沙育图形存在关系:育图形存在关系:育图形存在关系:育图形存在关系: 3.6.5 3.6.5 用示波器测量相位用示波器测量相位2 2 2 2用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续)例例例例7-4 7-4 7-4 7-4 如图所示的李沙育图形,已知如图所示的李沙育图形,已知如图所示的李沙育图形,已知如图所示的李沙育图形,已知X

162、 X X X信号频信号频信号频信号频率为率为率为率为6MHz6MHz6MHz6MHz,问,问,问,问Y Y Y Y信号的频率是多少?信号的频率是多少?信号的频率是多少?信号的频率是多少? 或或或或MHz MHz 3.6.5 3.6.5 用示波器测量相位用示波器测量相位2 2 2 2用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续) (2 2 2 2)测量相位差)测量相位差)测量相位差)测量相位差把比较相位差的两个频率、同幅度的正弦信号分把比较相位差的两个频率、同幅度的正弦信号分把比较相位差的两个频率、同幅度的

163、正弦信号分把比较相位差的两个频率、同幅度的正弦信号分别送入示波器的别送入示波器的别送入示波器的别送入示波器的Y Y Y Y通道和通道和通道和通道和X X X X通道,使示波器工作在通道,使示波器工作在通道,使示波器工作在通道,使示波器工作在X-YX-YX-YX-Y方式,这时示波器的屏幕上会显示出椭圆波形方式,这时示波器的屏幕上会显示出椭圆波形方式,这时示波器的屏幕上会显示出椭圆波形方式,这时示波器的屏幕上会显示出椭圆波形由椭圆上的坐标可求得两信号的相位差为由椭圆上的坐标可求得两信号的相位差为由椭圆上的坐标可求得两信号的相位差为由椭圆上的坐标可求得两信号的相位差为 3.6.5 3.6.5 用示波

164、器测量相位用示波器测量相位2 2 2 2用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续) (2 2 2 2)测量相位差)测量相位差)测量相位差)测量相位差3.6.5 3.6.5 用示波器测量相位用示波器测量相位2 2 2 2用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续)用李沙育图形法测量频率或相位(续) (2 2 2 2)测量相位差)测量相位差)测量相位差)测量相位差3.6.6 3.6.6 示波器的功能扩展示波器的功能扩展实例实例使用示波器测量晶体管输

165、出特性使用示波器测量晶体管输出特性使用示波器测量晶体管输出特性使用示波器测量晶体管输出特性将非电信号转换为电信号观测将非电信号转换为电信号观测uu用压力传感器将气缸内压力转换成电信号,并放大加至示用压力传感器将气缸内压力转换成电信号,并放大加至示用压力传感器将气缸内压力转换成电信号,并放大加至示用压力传感器将气缸内压力转换成电信号,并放大加至示波器波器波器波器Y Y输入端。旋转脉冲发生器的脉冲加至输入端。旋转脉冲发生器的脉冲加至输入端。旋转脉冲发生器的脉冲加至输入端。旋转脉冲发生器的脉冲加至X X输入端。令输入端。令输入端。令输入端。令示波器工作于示波器工作于示波器工作于示波器工作于X-YX-

166、Y方式,则屏幕上显示出气缸压力和旋转方式,则屏幕上显示出气缸压力和旋转方式,则屏幕上显示出气缸压力和旋转方式,则屏幕上显示出气缸压力和旋转角度的关系。角度的关系。角度的关系。角度的关系。将非电信号转换为电信号观测将非电信号转换为电信号观测uu用压力传感器将气缸内压力转换成电信号,并放大加至示用压力传感器将气缸内压力转换成电信号,并放大加至示用压力传感器将气缸内压力转换成电信号,并放大加至示用压力传感器将气缸内压力转换成电信号,并放大加至示波器波器波器波器Y Y输入端。旋转脉冲发生器的脉冲加至输入端。旋转脉冲发生器的脉冲加至输入端。旋转脉冲发生器的脉冲加至输入端。旋转脉冲发生器的脉冲加至X X输入端。令输入端。令输入端。令输入端。令示波器工作于示波器工作于示波器工作于示波器工作于X-YX-Y方式,则屏幕上显示出气缸压力和旋转方式,则屏幕上显示出气缸压力和旋转方式,则屏幕上显示出气缸压力和旋转方式,则屏幕上显示出气缸压力和旋转角度的关系。角度的关系。角度的关系。角度的关系。

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