第3章-電子示波器學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第第3章章-電子電子(dinz)示波器示波器第一頁，共77頁。第1頁/共77頁第二頁，共77頁。第2頁/共77頁第三頁，共77頁。圖圖3-1 陰極射線管內(nèi)部陰極射線管內(nèi)部(nib)結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖第3頁/共77頁第四頁，共77頁。度度”控制?？刂啤５谝魂枠O第一陽極A1使電子匯聚；第二陽使電子匯聚；第二陽極極A2使電子加速。使電子加速。A1和和A2與與G1對(duì)電子束進(jìn)行聚焦并加速，使對(duì)電子束進(jìn)行聚焦并加速，使到達(dá)熒光屏的電子形成很細(xì)的到達(dá)熒光屏的電子形成很細(xì)的一束并具有很高速度。調(diào)節(jié)一束并具有很高速度。調(diào)節(jié)A1的電位，即可調(diào)節(jié)的電位，即可調(diào)節(jié)G2與與A1和和A1與與A2之間的電位，調(diào)節(jié)之間的電

2、位，調(diào)節(jié)A1的電的電位器稱為位器稱為“聚焦聚焦”旋鈕；調(diào)節(jié)旋鈕；調(diào)節(jié)A2電位的旋鈕稱為電位的旋鈕稱為“輔助聚焦輔助聚焦”。第4頁/共77頁第五頁，共77頁。第5頁/共77頁第六頁，共77頁。第6頁/共77頁第七頁，共77頁。圖3-3 電子束的偏轉(zhuǎn)(pinzhun)2021mveVayaVbVlSy2第7頁/共77頁第八頁，共77頁。第8頁/共77頁第九頁，共77頁。yVyyVhy aybVlSh2yyhD/1yh第9頁/共77頁第十頁，共77頁。第10頁/共77頁第十一頁，共77頁。第11頁/共77頁第十二頁，共77頁。第12頁/共77頁第十三頁，共77頁。Uy012340132 4Uy- U

3、ytUx012340 1324Ux- Uxt第13頁/共77頁第十四頁，共77頁。第14頁/共77頁第十五頁，共77頁。第15頁/共77頁第十六頁，共77頁。tt00112233440011223344uyttuxux0011223344t0123401234uytux01234024（a） ux、uy同頻同相同頻同相（b） ux、uy同頻但相差同頻但相差90圖圖3-7 水平和垂直偏轉(zhuǎn)板同時(shí)水平和垂直偏轉(zhuǎn)板同時(shí)(tngsh)加同頻率的正弦波時(shí)顯示的李薩育圖形加同頻率的正弦波時(shí)顯示的李薩育圖形第16頁/共77頁第十七頁，共77頁。thktSxxx第17頁/共77頁第十八頁，共77頁。圖3-8 T

4、x=2Ty時(shí)熒光屏上顯示(xinsh)的波形圖3-9 掃描電壓與被測(cè)電壓不同步時(shí)顯示波形(b xn)出現(xiàn)晃動(dòng)第18頁/共77頁第十九頁，共77頁。圖3-10 連續(xù)掃描和觸發(fā)掃描方式(fngsh)下對(duì)脈沖波形的觀測(cè)第19頁/共77頁第二十頁，共77頁。t015234678012345678uytuxTyTx=2Ty第20頁/共77頁第二十一頁，共77頁。圖3-12 通用示波器的組成(z chn)框圖第21頁/共77頁第二十二頁，共77頁。（a）最佳補(bǔ)償）最佳補(bǔ)償(bchng) （b）過補(bǔ)償）過補(bǔ)償(bchng) （c）欠補(bǔ)償）欠補(bǔ)償(bchng)圖圖3-14 示波器探頭補(bǔ)償示波器探頭補(bǔ)償(bch

5、ng)的情況的情況圖圖3-13 輸入輸入(shr)衰減器原理示意圖衰減器原理示意圖第22頁/共77頁第二十三頁，共77頁。第23頁/共77頁第二十四頁，共77頁。觸發(fā)點(diǎn)輸入信號(hào)掃描電壓顯示波形掃描起點(diǎn)tT觸發(fā)點(diǎn)輸入信號(hào)掃描電壓顯示波形輸入信號(hào)延遲后td掃描起點(diǎn)tT第24頁/共77頁第二十五頁，共77頁。第25頁/共77頁第二十六頁，共77頁。掃描閘門掃描電壓產(chǎn)生電路比較和釋抑電路水平放大器掃描信號(hào)發(fā)生器放大整形電路觸發(fā)耦合方式選擇觸發(fā)源選擇觸發(fā)電路觸發(fā)信號(hào)X偏轉(zhuǎn)板第26頁/共77頁第二十七頁，共77頁。放 大整 形 電 路觸 發(fā) 電 平 、觸 發(fā) 極 性 選 擇+-+S3+-觸 發(fā) 電 平HF

6、C3AC(H)C2ACC1S2DCS1內(nèi)外觸 發(fā) 耦 合 方 式選 擇觸 發(fā) 源選 擇電源第27頁/共77頁第二十八頁，共77頁。第28頁/共77頁第二十九頁，共77頁。Uy01234(a)(b)01(c)(d)(e)( f )234t第29頁/共77頁第三十頁，共77頁。掃描電壓產(chǎn)生電路掃描閘門比較和釋抑電路X軸放大器觸發(fā)連續(xù)觸發(fā)脈沖第30頁/共77頁第三十一頁，共77頁。第31頁/共77頁第三十二頁，共77頁。第32頁/共77頁第三十三頁，共77頁。第33頁/共77頁第三十四頁，共77頁。E1E0E2Er來自比較電路的參考電平（比較電平）掃描發(fā)生器輸出Vo上觸發(fā)電平下觸發(fā)電平通過“穩(wěn)定度”

7、調(diào)節(jié)的靜態(tài)工作電平E0觸發(fā)脈沖12345抑制期回掃期開始下一次掃描跟隨Vo6釋放閘門輸出疊加后的閘門輸入第34頁/共77頁第三十五頁，共77頁。第35頁/共77頁第三十六頁，共77頁。第36頁/共77頁第三十七頁，共77頁。Y1輸 入電路Y1前 置放大器Y1門 電路電子開關(guān)Y2輸 入電路Y2前 置放大器Y2門 電路延遲線Y后置放大器Y1輸 入控制信號(hào)Y2輸 入圖3-24 交替顯示的波形(b xn) 圖3-25 斷續(xù)顯示的波形(b xn)(a)(b)1357911108642第37頁/共77頁第三十八頁，共77頁。第38頁/共77頁第三十九頁，共77頁。圖3-27 雙掃描示波器的有關(guān)(yugun

8、)波形第39頁/共77頁第四十頁，共77頁。WrBt35. 03xrtt xt22rrxxtttxtrxtrt （3-8）第40頁/共77頁第四十一頁，共77頁。第41頁/共77頁第四十二頁，共77頁。MRi%)51 (第42頁/共77頁第四十三頁，共77頁。取樣脈沖p(t)輸入信號(hào)Vi(t)取樣信號(hào)Vo(t)tttt輸入信號(hào)取樣脈沖取樣信號(hào)經(jīng)放大和延長(zhǎng)電路后的信號(hào)（顯示波形）mTt2 t3 t4 tsTmTt12345圖3-28 實(shí)時(shí)(sh sh)取樣示意圖圖3-29 非實(shí)時(shí)取樣示意圖第43頁/共77頁第四十四頁，共77頁。輸入信號(hào)輸出信號(hào)ui(t)uo(t)取樣脈沖p(t)取樣門RCS第4

9、4頁/共77頁第四十五頁，共77頁。取樣示波器的組成取樣示波器的組成(z chn)1取樣示波器的基本框圖取樣示波器的基本框圖圖3-32 取樣示波器的組成框圖 第45頁/共77頁第四十六頁，共77頁。64. 044. 03dBfssUUn第46頁/共77頁第四十七頁，共77頁。)(tmTneqSeqStnLtnSeq/第47頁/共77頁第四十八頁，共77頁。被測(cè)信號(hào)Y前置放大器觸發(fā)與時(shí)基電路Y輸出放大X輸出放大A/D變換D/A變換D/A變換地址計(jì)數(shù)及邏輯控制存儲(chǔ)器數(shù)字輸出接口示波管121212數(shù)據(jù)地址圖3-37 典型(dinxng)數(shù)字存儲(chǔ)示波器原理框圖第48頁/共77頁第四十九頁，共77頁。t

10、0t2t3t4t5t6t7t1t1ttta0a1a2a3a4a5a6a7uyuuy00H01H02H03H04H05H06H07HD1D2D3D4D5D6D7D0(a)(b)(c)(d)(e)第49頁/共77頁第五十頁，共77頁。第50頁/共77頁第五十一頁，共77頁。新波形到來移出，消逝輸入波形放大顯示波形(a) 卷動(dòng)顯示(b) 放大顯示第51頁/共77頁第五十二頁，共77頁。數(shù)字存儲(chǔ)示波器的特點(diǎn)數(shù)字存儲(chǔ)示波器的特點(diǎn)（1）波形的采樣）波形的采樣/存儲(chǔ)與波形的顯示是獨(dú)立存儲(chǔ)與波形的顯示是獨(dú)立(dl)的。的。（2）能長(zhǎng)時(shí)間地保存信號(hào)。）能長(zhǎng)時(shí)間地保存信號(hào)。（3）先進(jìn)的觸發(fā)功能。）先進(jìn)的觸發(fā)功能。

11、（4）測(cè)量準(zhǔn)確度高。）測(cè)量準(zhǔn)確度高。（5）很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力數(shù)字存儲(chǔ)示波器內(nèi)含微處理器，）很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力數(shù)字存儲(chǔ)示波器內(nèi)含微處理器，因而能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種波形參數(shù)的測(cè)量與顯示。因而能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種波形參數(shù)的測(cè)量與顯示。（6）外部數(shù)據(jù)通信接口。）外部數(shù)據(jù)通信接口。第52頁/共77頁第五十三頁，共77頁。間間)/div)/div來表示。來表示。/divNft第53頁/共77頁第五十四頁，共77頁。+-+-+-編碼邏輯電路輸出寄存器ViRRR+Vr-Vr采樣時(shí)鐘比較器nn-11nn-11MSBLSB數(shù)字存儲(chǔ)示波器的主要部件數(shù)字存儲(chǔ)示波器的主要部件(bjin)及要求及要求第54頁/共77頁第五十五頁，共

12、77頁。S/H4位并行A/D4位并行A/D4位D/A-+減法放大器b7b6b5b4b3b2b1b0(MSB)(LSB)ViV13.6.3.6. 高速信號(hào)采集高速信號(hào)采集(cij)(cij)技術(shù)技術(shù)（1 1）CCDCCD器件和器件和A/DA/D相結(jié)合相結(jié)合對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行非實(shí)時(shí)取樣后借助對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行非實(shí)時(shí)取樣后借助CCDCCD進(jìn)行信號(hào)的模擬存進(jìn)行信號(hào)的模擬存儲(chǔ)。然后將儲(chǔ)。然后將CCDCCD中存儲(chǔ)的信號(hào)讀出并進(jìn)行中存儲(chǔ)的信號(hào)讀出并進(jìn)行A/DA/D轉(zhuǎn)換，其結(jié)果存入轉(zhuǎn)換，其結(jié)果存入RAMRAM。 YA順序取樣YB順序取樣通道轉(zhuǎn)換器AB通道轉(zhuǎn)換器A/DRAMViAViB第55頁/共77頁第五十六頁，共7

13、7頁。ADC1ADC2RAM1RAM2Vifs數(shù)據(jù)輸出Vifs反相fs(a) 原理框圖(b) 采樣與存儲(chǔ)波形圖第56頁/共77頁第五十七頁，共77頁。示波器的正確示波器的正確(zhngqu)(zhngqu)使用使用 使用注意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng)（1 1）檢查電源電壓。）檢查電源電壓。 （2 2）通電預(yù)熱后再調(diào)整各旋鈕，同時(shí)注意各旋鈕應(yīng)先大致旋在中間位置。）通電預(yù)熱后再調(diào)整各旋鈕，同時(shí)注意各旋鈕應(yīng)先大致旋在中間位置。（3 3）亮度不宜開得過高，且亮點(diǎn)不宜長(zhǎng)期停留在固定位置，不觀測(cè)波形時(shí)，）亮度不宜開得過高，且亮點(diǎn)不宜長(zhǎng)期停留在固定位置，不觀測(cè)波形時(shí)，應(yīng)該將輝度調(diào)暗。應(yīng)該將輝度調(diào)暗。（4 4）輸入信號(hào)

14、電壓的幅度應(yīng)控制在示波器的最大允許輸入電壓范圍內(nèi)）輸入信號(hào)電壓的幅度應(yīng)控制在示波器的最大允許輸入電壓范圍內(nèi)第57頁/共77頁第五十八頁，共77頁。第58頁/共77頁第五十九頁，共77頁。（6 6）COUPLINGCOUPLING觸發(fā)信號(hào)耦合方式觸發(fā)信號(hào)耦合方式開關(guān)開關(guān)(kigun)(kigun)。（7 7）TIME/DIVTIME/DIV掃描時(shí)間選擇開關(guān)掃描時(shí)間選擇開關(guān)(kigun)(kigun)。（8 8）SWEEP MODESWEEP MODE掃描方式選擇開掃描方式選擇開關(guān)關(guān)(kigun)(kigun)。（9 9）EXT TRIGEXT TRIG和和EXT HOREXT HOR外觸發(fā)外觸發(fā)

15、和外水平共用輸入端。和外水平共用輸入端。（1010）LEVEL HOLD OFFLEVEL HOLD OFF觸發(fā)電平觸發(fā)電平和釋抑時(shí)間雙重控制旋鈕。和釋抑時(shí)間雙重控制旋鈕。（1111）X-YX-Y方式。方式。第59頁/共77頁第六十頁，共77頁。示波器的正確(zhngqu)使用第60頁/共77頁第六十一頁，共77頁。vivoRRiCCiZ1Z2C0輸入探頭示波器最佳補(bǔ)償過補(bǔ)償欠補(bǔ)償顯示波形示波器的正確(zhngqu)使用第61頁/共77頁第六十二頁，共77頁。以良好的方波電壓通過探頭加到以良好的方波電壓通過探頭加到示波器，微調(diào)電容示波器，微調(diào)電容C C以達(dá)到出現(xiàn)良以達(dá)到出現(xiàn)良好的方波。好的方波

16、。示波器的正確(zhngqu)使用第62頁/共77頁第六十三頁，共77頁。DCyVhDkDCVyD第63頁/共77頁第六十四頁，共77頁。6）計(jì)算被測(cè)直流電壓值。第64頁/共77頁第六十五頁，共77頁。40.5 1020DCyVhDk(V)0.51251025010050255VmVV/div零電平線顯示波形（直流電壓）第65頁/共77頁第六十六頁，共77頁。PPyyVhDkP PVyDyk第66頁/共77頁第六十七頁，共77頁。正弦(zhngxin)信號(hào)的峰-峰值為正弦(zhngxin)信號(hào)的有效值為0.51251025010050255VmVV/div零電平線顯示波形（交流電壓）8 1 1

17、8VP PyVhDk 82.322 22 2PP PVVVV第67頁/共77頁第六十八頁，共77頁。/xxTxDkxDxk（2）測(cè)量方法 1）將示波器的掃描速度微調(diào)旋鈕置于“校準(zhǔn)” 位置。 2）將待測(cè)信號(hào)送至示波器的垂直輸入(shr)端。3）將示波器的輸入(shr)耦合開關(guān)置于“AC”位置。4）調(diào)節(jié)掃描速度開關(guān)，記錄 值。5）讀出被測(cè)交流信號(hào)的一個(gè)周期在熒光屏水平方向所占的距離x。6）計(jì)算被測(cè)交流信號(hào)的周期。第68頁/共77頁第六十九頁，共77頁。0.20.5121010010110050Smst/div55nsx7 10/710 xxTxDkmsms 第69頁/共77頁第七十頁，共77頁。A BA BxTxDA BxxD