第3章-电子示波器学习教案

1、会计学1第第3章章-电子电子(dinz)示波器示波器第一页，共77页。第1页/共77页第二页，共77页。第2页/共77页第三页，共77页。图图3-1 阴极射线管内部阴极射线管内部(nib)结构图结构图第3页/共77页第四页，共77页。度度”控制。控制。第一阳极第一阳极A1使电子汇聚；第二阳使电子汇聚；第二阳极极A2使电子加速。使电子加速。A1和和A2与与G1对电子束进行聚焦并加速，使对电子束进行聚焦并加速，使到达荧光屏的电子形成很细的到达荧光屏的电子形成很细的一束并具有很高速度。调节一束并具有很高速度。调节A1的电位，即可调节的电位，即可调节G2与与A1和和A1与与A2之间的电位，调节之间的电

2、位，调节A1的电的电位器称为位器称为“聚焦聚焦”旋钮；调节旋钮；调节A2电位的旋钮称为电位的旋钮称为“辅助聚焦辅助聚焦”。第4页/共77页第五页，共77页。第5页/共77页第六页，共77页。第6页/共77页第七页，共77页。图3-3 电子束的偏转(pinzhun)2021mveVayaVbVlSy2第7页/共77页第八页，共77页。第8页/共77页第九页，共77页。yVyyVhy aybVlSh2yyhD/1yh第9页/共77页第十页，共77页。第10页/共77页第十一页，共77页。第11页/共77页第十二页，共77页。第12页/共77页第十三页，共77页。Uy012340132 4Uy- U

3、ytUx012340 1324Ux- Uxt第13页/共77页第十四页，共77页。第14页/共77页第十五页，共77页。第15页/共77页第十六页，共77页。tt00112233440011223344uyttuxux0011223344t0123401234uytux01234024（a） ux、uy同频同相同频同相（b） ux、uy同频但相差同频但相差90图图3-7 水平和垂直偏转板同时水平和垂直偏转板同时(tngsh)加同频率的正弦波时显示的李萨育图形加同频率的正弦波时显示的李萨育图形第16页/共77页第十七页，共77页。thktSxxx第17页/共77页第十八页，共77页。图3-8 T

4、x=2Ty时荧光屏上显示(xinsh)的波形图3-9 扫描电压与被测电压不同步时显示波形(b xn)出现晃动第18页/共77页第十九页，共77页。图3-10 连续扫描和触发扫描方式(fngsh)下对脉冲波形的观测第19页/共77页第二十页，共77页。t015234678012345678uytuxTyTx=2Ty第20页/共77页第二十一页，共77页。图3-12 通用示波器的组成(z chn)框图第21页/共77页第二十二页，共77页。（a）最佳补偿）最佳补偿(bchng) （b）过补偿）过补偿(bchng) （c）欠补偿）欠补偿(bchng)图图3-14 示波器探头补偿示波器探头补偿(bch

5、ng)的情况的情况图图3-13 输入输入(shr)衰减器原理示意图衰减器原理示意图第22页/共77页第二十三页，共77页。第23页/共77页第二十四页，共77页。触发点输入信号扫描电压显示波形扫描起点tT触发点输入信号扫描电压显示波形输入信号延迟后td扫描起点tT第24页/共77页第二十五页，共77页。第25页/共77页第二十六页，共77页。扫描闸门扫描电压产生电路比较和释抑电路水平放大器扫描信号发生器放大整形电路触发耦合方式选择触发源选择触发电路触发信号X偏转板第26页/共77页第二十七页，共77页。放 大整 形 电 路触 发 电 平 、触 发 极 性 选 择+-+S3+-触 发 电 平HF

6、C3AC(H)C2ACC1S2DCS1内外触 发 耦 合 方 式选 择触 发 源选 择电源第27页/共77页第二十八页，共77页。第28页/共77页第二十九页，共77页。Uy01234(a)(b)01(c)(d)(e)( f )234t第29页/共77页第三十页，共77页。扫描电压产生电路扫描闸门比较和释抑电路X轴放大器触发连续触发脉冲第30页/共77页第三十一页，共77页。第31页/共77页第三十二页，共77页。第32页/共77页第三十三页，共77页。第33页/共77页第三十四页，共77页。E1E0E2Er来自比较电路的参考电平（比较电平）扫描发生器输出Vo上触发电平下触发电平通过“稳定度”

7、调节的静态工作电平E0触发脉冲12345抑制期回扫期开始下一次扫描跟随Vo6释放闸门输出叠加后的闸门输入第34页/共77页第三十五页，共77页。第35页/共77页第三十六页，共77页。第36页/共77页第三十七页，共77页。Y1输 入电路Y1前 置放大器Y1门 电路电子开关Y2输 入电路Y2前 置放大器Y2门 电路延迟线Y后置放大器Y1输 入控制信号Y2输 入图3-24 交替显示的波形(b xn) 图3-25 断续显示的波形(b xn)(a)(b)1357911108642第37页/共77页第三十八页，共77页。第38页/共77页第三十九页，共77页。图3-27 双扫描示波器的有关(yugun

8、)波形第39页/共77页第四十页，共77页。WrBt35. 03xrtt xt22rrxxtttxtrxtrt （3-8）第40页/共77页第四十一页，共77页。第41页/共77页第四十二页，共77页。MRi%)51 (第42页/共77页第四十三页，共77页。取样脉冲p(t)输入信号Vi(t)取样信号Vo(t)tttt输入信号取样脉冲取样信号经放大和延长电路后的信号（显示波形）mTt2 t3 t4 tsTmTt12345图3-28 实时(sh sh)取样示意图图3-29 非实时取样示意图第43页/共77页第四十四页，共77页。输入信号输出信号ui(t)uo(t)取样脉冲p(t)取样门RCS第4

9、4页/共77页第四十五页，共77页。取样示波器的组成取样示波器的组成(z chn)1取样示波器的基本框图取样示波器的基本框图图3-32 取样示波器的组成框图 第45页/共77页第四十六页，共77页。64. 044. 03dBfssUUn第46页/共77页第四十七页，共77页。)(tmTneqSeqStnLtnSeq/第47页/共77页第四十八页，共77页。被测信号Y前置放大器触发与时基电路Y输出放大X输出放大A/D变换D/A变换D/A变换地址计数及逻辑控制存储器数字输出接口示波管121212数据地址图3-37 典型(dinxng)数字存储示波器原理框图第48页/共77页第四十九页，共77页。t

10、0t2t3t4t5t6t7t1t1ttta0a1a2a3a4a5a6a7uyuuy00H01H02H03H04H05H06H07HD1D2D3D4D5D6D7D0(a)(b)(c)(d)(e)第49页/共77页第五十页，共77页。第50页/共77页第五十一页，共77页。新波形到来移出，消逝输入波形放大显示波形(a) 卷动显示(b) 放大显示第51页/共77页第五十二页，共77页。数字存储示波器的特点数字存储示波器的特点（1）波形的采样）波形的采样/存储与波形的显示是独立存储与波形的显示是独立(dl)的。的。（2）能长时间地保存信号。）能长时间地保存信号。（3）先进的触发功能。）先进的触发功能。

11、（4）测量准确度高。）测量准确度高。（5）很强的数据处理能力数字存储示波器内含微处理器，）很强的数据处理能力数字存储示波器内含微处理器，因而能自动实现多种波形参数的测量与显示。因而能自动实现多种波形参数的测量与显示。（6）外部数据通信接口。）外部数据通信接口。第52页/共77页第五十三页，共77页。间间)/div)/div来表示。来表示。/divNft第53页/共77页第五十四页，共77页。+-+-+-编码逻辑电路输出寄存器ViRRR+Vr-Vr采样时钟比较器nn-11nn-11MSBLSB数字存储示波器的主要部件数字存储示波器的主要部件(bjin)及要求及要求第54页/共77页第五十五页，共

12、77页。S/H4位并行A/D4位并行A/D4位D/A-+减法放大器b7b6b5b4b3b2b1b0(MSB)(LSB)ViV13.6.3.6. 高速信号采集高速信号采集(cij)(cij)技术技术（1 1）CCDCCD器件和器件和A/DA/D相结合相结合对被测信号进行非实时取样后借助对被测信号进行非实时取样后借助CCDCCD进行信号的模拟存进行信号的模拟存储。然后将储。然后将CCDCCD中存储的信号读出并进行中存储的信号读出并进行A/DA/D转换，其结果存入转换，其结果存入RAMRAM。 YA顺序取样YB顺序取样通道转换器AB通道转换器A/DRAMViAViB第55页/共77页第五十六页，共7

13、7页。ADC1ADC2RAM1RAM2Vifs数据输出Vifs反相fs(a) 原理框图(b) 采样与存储波形图第56页/共77页第五十七页，共77页。示波器的正确示波器的正确(zhngqu)(zhngqu)使用使用 使用注意事项使用注意事项（1 1）检查电源电压。）检查电源电压。 （2 2）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。）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。（3 3）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，）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。应该将辉度调暗。（4 4）输入信号

14、电压的幅度应控制在示波器的最大允许输入电压范围内）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第57页/共77页第五十八页，共77页。第58页/共77页第五十九页，共77页。（6 6）COUPLINGCOUPLING触发信号耦合方式触发信号耦合方式开关开关(kigun)(kigun)。（7 7）TIME/DIVTIME/DIV扫描时间选择开关扫描时间选择开关(kigun)(kigun)。（8 8）SWEEP MODESWEEP MODE扫描方式选择开扫描方式选择开关关(kigun)(kigun)。（9 9）EXT TRIGEXT TRIG和和EXT HOREXT HOR外触发外触发

15、和外水平共用输入端。和外水平共用输入端。（1010）LEVEL HOLD OFFLEVEL HOLD OFF触发电平触发电平和释抑时间双重控制旋钮。和释抑时间双重控制旋钮。（1111）X-YX-Y方式。方式。第59页/共77页第六十页，共77页。示波器的正确(zhngqu)使用第60页/共77页第六十一页，共77页。vivoRRiCCiZ1Z2C0输入探头示波器最佳补偿过补偿欠补偿显示波形示波器的正确(zhngqu)使用第61页/共77页第六十二页，共77页。以良好的方波电压通过探头加到以良好的方波电压通过探头加到示波器，微调电容示波器，微调电容C C以达到出现良以达到出现良好的方波。好的方波

16、。示波器的正确(zhngqu)使用第62页/共77页第六十三页，共77页。DCyVhDkDCVyD第63页/共77页第六十四页，共77页。6）计算被测直流电压值。第64页/共77页第六十五页，共77页。40.5 1020DCyVhDk(V)0.51251025010050255VmVV/div零电平线显示波形（直流电压）第65页/共77页第六十六页，共77页。PPyyVhDkP PVyDyk第66页/共77页第六十七页，共77页。正弦(zhngxin)信号的峰-峰值为正弦(zhngxin)信号的有效值为0.51251025010050255VmVV/div零电平线显示波形（交流电压）8 1 1

17、8VP PyVhDk 82.322 22 2PP PVVVV第67页/共77页第六十八页，共77页。/xxTxDkxDxk（2）测量方法 1）将示波器的扫描速度微调旋钮置于“校准” 位置。 2）将待测信号送至示波器的垂直输入(shr)端。3）将示波器的输入(shr)耦合开关置于“AC”位置。4）调节扫描速度开关，记录 值。5）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x。6）计算被测交流信号的周期。第68页/共77页第六十九页，共77页。0.20.5121010010110050Smst/div55nsx7 10/710 xxTxDkmsms 第69页/共77页第七十页，共77页。A BA BxTxDA BxxD