学生示波器的使用

1、示波管扫描原理由电子枪发出的电子束穿过Y、X偏转板打在荧光屏上. 当Y偏转电极加上电压时，电子束的偏转角度和偏转位移的大小随输入电压而变化，在荧光屏上产生的亮斑可以沿竖直方向上下移动；当X偏转电极加上电压时，电子束沿水平方向偏移. 如果这个电压是变化的，则电子束造成的亮斑就沿水平方向移动，我们称之为“扫描”. 示波管原理如果我们让Y偏转电极加上需要显示的信号电压，同时在X偏转电极上加上扫描电压，电子束产生的亮斑在两个电压的共同作用下，既随Y信号电压上下移动，又在X信号的作用下向右匀速运动，就可以在荧光屏上“画出”电压信号的波形图来. X 扫描电压信号扫描电压Y输入电压UX-UXmUxT2T3T

2、t图4UX-UymUymT2TttX 扫描电压信号扫描电压Y输入电压当扫描电压周期为输入电压周期的两倍时将一次显示两个波形UX-UXmUXmT2T3T图4UX-UymUymT2Ttt扫描周期与输入电压周期必须成比例扫描周期与信号周期相等时. 扫描周期等于信号周期的2倍时. 只有当扫描周期与输入电压周期成比例时才能通过同步显示出稳定的波形图线扫描频率设置不当产生的情况图6（a）扫描电压频率远小于输入信号频率的情况（这时可能同步也可能不同步），波形太密集。图6（b）扫描频率大于信号频率时：信号一定不能同步，不能显示出稳定的波形图象“扫描范围”和“扫描微调”旋钮锯齿电压由示波器里的扫描信号发生器产生

3、，其频率可以通过“扫描范围扫描范围”旋钮和“扫描微调扫描微调”旋钮调节. “扫描范围”调节钮每变化一挡，扫描频率变化10倍，因此“扫描范围”调节钮相当于粗调，需要“扫描微调旋钮”配合配合进行细调，才能精确调准所需的扫描频率. “扫描范围”和“扫描微调”旋钮J2459学生用示波器的扫描频率可调范围是10Hz100kHz. 当扫描范围旋钮置于最右边的“外X挡”时，机内扫描信号发生器停止工作，水平扫描信号由机外的其他仪器产生并可通过“X输入端”直接送入“X通道（水平）放大器”，从而完成一些特殊的显示. 示波器的电原理与使用在示波器里，为了推动X、Y偏转板工作，只靠输入信号直接推动往往是不够的，所以需

4、要对输入的Y信号和扫描电路产生的X扫描信号进行放大，因此在示波器中设置了两个放大电路，我们称之为Y通道放大电路和X通道放大电路. 示波器的电原理与使用Y通道放大电路的放大倍数很高，因此示波器才能显示出微小的输入电压. 示波器能够显示出来的最小电压越低，我们就说这个示波器的灵敏度越高. 我们可以用“mV/格”或“mV / div”来表示示波器的灵敏度. J2459学生示波器的最高灵敏度（衰减调节钮放在“1”挡，Y增益调节旋钮顺时针旋足时）被校准为50mVpp/格.衰减旋钮的作用因为示波器的灵敏度都设计得很高，这就带来了一个问题：如果输入信号本来就比较大，经示波器的放大电路的放大后的信号电压就会过

5、大. 为了解决这个问题，常常在输入电路中，加入了一个衰减器，使用它对输入信号进行衰减，得到幅度合适的信号以后，再让信号进入Y放大电路进行放大和显示。这就是输入“衰减衰减”控制电路，它实际上是个分压器分压器。衰减旋钮的作用在J2459示波器中，衰减调节旋钮共有四个挡，分别是“1”、“10”、“100”和“1000”. 当该旋钮置于“1”位置时，表示进入放大电路的信号衰减为原来的1/1，也就是说不衰减；当衰减调节钮置于“10”位置时，表示输入信号将衰减为原来的1/10. 余可类推. 所以，当衰减调节钮置于“1”的位置时，示波器的灵敏度最高. 当该钮置于“1000”位置时，灵敏度最低. 衰减挡的数字

6、表示的是衰减的比率，而不是放大的倍数. “增益”调节旋钮的作用经过衰减调节钮调节后进入放大电路放大以后，再去驱动偏转板的信号幅度随着衰减调节钮的位置不同做每挡10倍的变化. 可能会造成有些信号的显示在某一挡显示时过大，在另一挡显示时，幅度又过小. 为了解决这个问题，在示波器的放大电路中，加入了放大倍数调节环节，这就是“Y增益增益”旋钮和“X增益增益”旋钮。“增益”调节旋钮的作用使用增益调节钮可以对示波器显示的电压波形幅度在一定范围内进行调节，与输入衰减调节配合，可以使波形在Y方向上有合适的幅度 “输入衰减”和“增益”调节可以理解为就是对显示波形的粗调和微调，两者必须互相配合同时调节。“增益”是

7、一个专业名词，可以把它理解为就是放大电路的放大量.“Y增益”旋钮调节效果示意图，可以使显示的波形y方向幅度合适“X增益”调节效果示意图. 可以使显示的波形在X方向上得到合适的宽度“竖直位移竖直位移”和“水平位移水平位移”调节“竖直位移”和“水平位移”两个旋钮，它们在电路中的作用效果是改变Y（或X）偏转板的两板间（预加）的直流电压，从而使扫描线发生平移. 要注意平移调节的过程中，图象的大小是不变的. “X位移”调节效果示意图“Y位移”调节效果示意图“同步同步”开关的作用同步极性选择开关用于控制扫描电路扫描的起点. 当扫描同步极性选择开关位于“”位置时，显示的波形从正半周开始扫描，当位于“”位置时

8、，显示的波形从负半周开始扫描. “同步同步”开关的作用如图为一个非正弦信号的显示示意图，左图为“”同步时显示的波形，右图为“”同步时的情况. 需要注意的是，同步极性变化时，显示的波形只是扫描起点的不同而并非图形的上下或左右的对称翻转 图10“同步”选择开关调节效果示意图. 置于“+”位置时，从输入信号的正半周开始扫描，置于“”时，从输入信号的负半周开始扫描. 交直流选择（DC/AC）开关的作用当交直流选择开关置于“DC”位置时，Y输入所加的信号不论是直流信号还是交流信号都能进入示波器进行放大和显示. 如果输入的电压既有交流成分又有直流成分，则显示的交流信号部分的波形就会随直流电压信号的电压大小

9、和极性的不同而上移或下移；当置于“AC”位置时，输入信号通过一个电容器才进入电路，这时即使信号电压中存在直流分量，显示的也只是隔断了直流部分的纯交流信号，显示的波形图线水平轴在屏中央.交直流选择（DC/AC）开关的作用图7a“DC/AC”选择开关置于“DC”位置时，如果输入的信号既有交流成分又有直流成分，显示的交变波形会按比例上移（或下移）. 图7b“DC/AC”选择开关置于“AC”档时，即使输入信号中有直流电压成分，也不会显示出来，示波器只显示交流信号部分。辅助电路部分辅助电路部分主要包括电源、开关、指示灯、辉度、聚焦、辅助聚焦等.有下列几项需要注意：辅助电路部分为了防止示波管的阴极过早老化，接通电源之前，必须将“辉度调节”旋钮调在最低位置（反时针转到底），接通电源，待示波器预热一、两分钟后，再调节辉度调节旋钮，使屏幕上出现的亮斑亮度合适. 示波器中的电子电路也必须经过几分钟的预热后才进入比较稳定（这时亮斑的位置较为稳定）的状态. 辅助电路部分“聚焦”和“辅助聚焦”需要互相配合互相配合