第5章-电子示波器

5.1概述

概念：电子示波器（示波器）是一种用荧光屏显示电量随时间变化过程的电子测量仪器。

作用：把无法直接观察的电信号，转换成人眼能够看到的波形，具体显示在示波屏幕上，以便对电信号进行定性和定量观测，其它非电物理量亦可经转换成为电量使用示波器进行观测

应用广泛：调试电路、实验实训、科学研究、电子产品维修等现在是1页\一共有82页\编辑于星期日

示波器的基本特点：

①能显示信号波形，可测量瞬时值，具有直观性。②输入阻抗高，对被测信号影响小。测量灵敏度高，并有较强的过载能力。③工作频带宽，速度快，便于观察高速变化的波形的细节。④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。现在是2页\一共有82页\编辑于星期日示波器的主要用途：①观测电信号波形。②测量电压电流的幅度、频率、时间、相位等电量参数。③显示电子网络的频率特性。④显示电子器件的伏安特性。

现在是3页\一共有82页\编辑于星期日电子示波器的发展：19世纪末研制成的第一支冷阴极静电偏转电子射线示波管。20世纪40年代末，逐渐建立起专门生产示波器的厂家。电子管示波器→晶体管、集成电路的示波器；模拟电路→数字电路；通用宽带示波器→多种类型示波器（高速取样示波器、记忆示波器、数字存储示波器、逻辑示波器等）→与微型计算机连接组成智能测量系统现在是4页\一共有82页\编辑于星期日现在是5页\一共有82页\编辑于星期日5.2示波管

示波器的核心部件是示波管。示波管是一种整个被密封在玻璃壳内的大型真空电子器件，也叫阴极射线管。常见类似用途：电视机的彩色显像管和计算机的监视器（CRT）现在是6页\一共有82页\编辑于星期日示波管组成：电子枪、偏转系统和荧光屏

用途：将电信号转变成光信号并在荧光屏上显示。发射电子，并形成高速电子束决定电子束的偏转方向显示偏转电信号的波形现在是7页\一共有82页\编辑于星期日示波器内部详细结构图现在是8页\一共有82页\编辑于星期日5.2.1电子枪

电子枪由灯丝(h)、阴极(K)、栅极(G1)、前加速极(G2)、第一阳极(A1)和第二阳极(A2)组成。㈠灯丝h用于对阴极K加热，加热后的阴极发射电子。

现在是9页\一共有82页\编辑于星期日㈡栅极G1电位比阴极K低，对电子形成排斥力，使电子朝轴向运动，形成交叉点F1，且只有初速较高的电子能够穿过栅极奔向荧光屏，初速较低的电子则返回阴极，被阴极吸收。如果栅极G1电位足够低，就可使发射出的电子全部返回阴极，因此，调节栅极G1的电位可控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变荧光屏亮点的辉度。现在是10页\一共有82页\编辑于星期日

图中辉度调节旋钮控制电位器RW1进行分压的调节，即调节栅极G1的电位。控制辉度的另一种方法：以外加电信号控制栅阴极间电压，使亮点辉度随电信号强弱而变化(像电视显像管那样)，这种工作方式称为“辉度调制”。这个外加电信号的控制形成了除X

方向和Y

方向之外的三维图形显示，称为Z轴控制。现在是11页\一共有82页\编辑于星期日㈢G2、A1、A2

构成一个对电子束的控制系统。这三个极板上都加有较高的正电位，并且G2与A2相连。穿过栅极交叉点F1的电子束，由于电子间的相互排斥作用又散开。进入G2、A1、A2构成的静电场后，一方面受到阳极正电压的作用加速向荧光屏运动，另一方面由于A1与G2、A1与A2形成的电子透镜的作用向轴线聚拢，形成很细的电子束。现在是12页\一共有82页\编辑于星期日

如果电压调节得适当，电子束恰好聚焦在荧光屏S的中心点F2处。图中RW2和RW3分别是“聚焦”和“辅助聚焦”旋钮所对应的电位器，调节这两个旋钮使得电子束具有较细的截面，射到荧光屏上，以便在荧光屏上显示出清晰的聚焦很好的波形曲线。现在是13页\一共有82页\编辑于星期日

5.2.2偏转系统

偏转系统由水平偏转板X1、X2和垂直偏转板Y1、Y2这两对相互垂直的偏转板组成。垂直偏转板Y在前，水平偏转板X在后，如果仅在Y1、Y2（或者X1、X2

）偏转板间加电压，则电子束将根据所形成的电场的强弱与极性在垂直（或者水平）方向上运动。如：Y1为正，Y2为负，电子束向上运动，电场强，则运动距离大，电场弱，则运动距离小；若Y1为负，Y2为正，电子束向下运动。现在是14页\一共有82页\编辑于星期日

为了显示电信号的波形，通常在水平偏转板上加一线性锯齿波扫描电压ux，该扫描电压将Y方向所加信号电压uy作用的电子束在屏幕上按时间沿水平方向展开，形成一条“信号电压—时间”曲线，即信号波形。水平偏转板X

板上所加锯齿形电压ux称为“时基信号”或“扫描信号”。现在是15页\一共有82页\编辑于星期日

例：当uy信号为正弦波时，只有在扫描电压ux的频率fx与被观察的信号电压uy的频率fy

相等或成整倍数n时，才能稳定地显示一个或n个正弦波形Tx=2Ty增加显示波形数，则要增大扫描电压的周期现在是16页\一共有82页\编辑于星期日5.2.3荧光屏在荧光屏的玻壳内侧涂上荧光粉，就形成了荧光屏，它不是导电体。一般示波器选用人眼最为敏感的黄绿色（荧光粉成分不同，发光颜色不同）。当电子束轰击荧光粉时，激发产生荧光形成亮点。

动能光能热能转化注意：使用示波器时，尽量不要使亮点长时间停留在同一位置。现在是17页\一共有82页\编辑于星期日

余辉时间：荧光粉从电子激发停止时的瞬间亮度下降到该亮度的10%所经过的时间。余辉时间的长短与荧光粉的成分有关。根据余辉时间不同，将示波管分为长余辉(100ms～1s)、中余辉(1ms～100ms)和短余辉(10μs~10ms)的不同规格。高频示波器：采用短余辉示波管；

普通示波器：采用中余辉示波管；

超低频示波器：采用长余辉示波管。现在是18页\一共有82页\编辑于星期日5.3电子示波器的结构框图与性能

5.3.1电子示波器结构框图电子示波器组成：

Y通道（垂直通道）

X通道（水平通道）

Z通道（主机部分）

示波管（CRT）校正器：幅度和扫描时间

电源现在是19页\一共有82页\编辑于星期日图4.3-1示波器组成框图及波形关系图④⑥现在是20页\一共有82页\编辑于星期日

？问题：触发点即锯齿波扫描起点并不在被显示信号的起始过零点——信号前沿无法观察。（见波形③④⑤）

！解决方案：在垂直前置放大器之后加入延迟线，对Y方向加入的信号②③进行延迟，并且使其延迟时间τ2略大于由水平通道引起的固有触发延迟τ1

，以确保触发扫描与显示信号同步。“内”同步：来自Y通道的同步信号(被测信号)“外”同步：来自仪器外部的同步信号现在是21页\一共有82页\编辑于星期日

输入电路一般由衰减器、射极跟随器和放大器组成。校正器用来校准示波器的主要特征。常用的有幅度校正器和扫描时间校正器。电源：由高压整流器（示波管高压电压）和低压整流器（电路等低压电压）两个整流器组成。电子束控制电路：包括亮度、聚焦、辅助聚焦和光点位置控制，与电源连在一起。现在是22页\一共有82页\编辑于星期日

5.3.2示波器的主要技术性能（六项）

1．频率响应（频带宽度）频率响应fh：示波器最重要的工作特性，也称最高工作频率，即带宽。定义：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。示波器Y通道带宽越大越好。现在是23页\一共有82页\编辑于星期日

2．偏转灵敏度(S)

单位输入信号电压uy引起光点在荧光屏上偏转的距离H称为偏转灵敏度S：（4.3-1）（4.3-2）则式中，d

为灵敏度的倒数1/S，称为偏转因数

S的单位为cm/V、cm/mV或div/V(格/伏)d的单位为V/cm现在是24页\一共有82页\编辑于星期日3．扫描频率

①扫描速度：光点水平移动的速度。cm/s或div/s(格/秒)②时基因数：扫描速度的倒数，它表示光点水平移动单位长度(cm或div)所需的时间。③扫描频率：水平扫描的锯齿波的频率。一般示波器X方向扫描频率可由t/cm或t/div分档开关进行调节，此开关标注的是时基因数。扫描速度越高：示波器能够展开高频信号或窄脉冲信号波形的能力越强。扫描速度越低：便于观察缓慢变化的信号

示波器的扫描频率范围越宽越好。现在是25页\一共有82页\编辑于星期日4．输入阻抗输入阻抗：示波器输入端对地的电阻Ri和分布电容Ci的并联阻抗。在观测信号波形时，把示波器输入探头接到被测电路的观察点，输入阻抗越大，示波器对被测电路的影响就越小，所以要求输入电阻Ri大而输入电容Ci

小。输入电容Ci在频率越高时，对被测电路的影响越大。现在是26页\一共有82页\编辑于星期日

5．示波器的瞬态响应示波器瞬态响应：示波器的垂直系统电路在方波脉冲输入信号作用下的过渡特性。示波器的瞬态响应特性一般脉冲的上升时间tr，下降时间tf，上冲s0，下冲sn

，预冲sp及下垂δ

等参数表示。图4.3-2示波器的瞬态响应现在是27页\一共有82页\编辑于星期日

示波器说明书中通常只标示出上升时间tr及上冲s0的数值。由于示波器中的放大器是线性网络，因此放大器的频带宽度fB与上升时间tr有确定的关系：fB×tr≈350。由频带宽度fB可计算出tr≈350/fB，其中fB的单位为MHz，tr的单位为ns。示波器中，fB=fh。

例：SBM-10A型示波器的fh=30MHz，由此可求得上升时间为

上升时间tr越小越好瞬态响应指标：决定了示波器所能观测的脉冲信号的最小宽度。现在是28页\一共有82页\编辑于星期日6．扫描方式线性时基扫描可分成连续扫描和触发扫描两种方式。连续扫描电压波形，回扫后没有等待时间，适用于观测连续信号。触发扫描电压波形，只在触发信号的激励下才开始扫描，每完成一次扫描后就处于等待状态，直到下一次触发信号到来再进行扫描。连续扫描电压波形触发扫描电压波形现在是29页\一共有82页\编辑于星期日5.4电子示波器的基本部件5.4.1垂直偏转通道（Y通道）

垂直通道的任务：①检测被观察的信号，并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上②为了与水平偏转系统配合工作，要将被测信号进行一定的延迟垂直偏转系统由输入电路、阻抗变换器、延迟线和放大器组成。现在是30页\一共有82页\编辑于星期日1．输入电路

输入电路由探头、衰减器组成。

1）输入耦合方式①通频带下限不是零的示波器，放大器为交流耦合放大器，其输入端用电容耦合；②通频带从零开始的示波器，可以观察信号的直流分量或观察变化极慢的信号，放大器是直接耦合的(直流放大器)。

现在是31页\一共有82页\编辑于星期日2）衰减器示波器的灵敏度设计得较高（经常需要观察幅度较小的电压波形），但当需要观察幅度较大的信号时，就必须接入衰减器。对衰减器的要求：输入阻抗高，同时在示波器的整个通频带内衰减的分压比均匀不变。①简单的电阻分压：不能达到这个要求（分布电容会对被测信号高频分量有严重的衰减）②阻容补偿分压器：可以无畸变地传输窄脉冲信号，仅仅对信号幅度衰减。现在是32页\一共有82页\编辑于星期日3）探头用示波器观察信号波形时，长长的引线往往会引进各种杂散干扰，所以通常使用同轴电缆作为输入引线，以避免干扰影响。而同轴电缆内外导体间存在电容使输入电容Ci显著增加，不利于观察高频电路或窄脉冲。图4.4-2示波器探头现在是33页\一共有82页\编辑于星期日

探头里有一可调的小电容C(5～10pF)和大电阻R并联。如果设计示波器输入电阻Ri为1MΩ时，R应取9MΩ，同时调整补偿电容C可以得到最佳补偿，即满足C·R≈RiCi

。

调整补偿电容C时可得到相应的补偿波形。图(a)为理想补偿的波形，图(b)为过补偿的波形。通常(c)为欠补偿的波形。通常调整C，以达到图(a)所示的理想补偿波形。现在是34页\一共有82页\编辑于星期日2．阻抗变换器阻抗变换器一般可由射极跟随器构成。①射极跟随器的高输入阻抗：使得示波器对外呈现高输入阻抗②射极跟随器的低输出阻抗：容易与后接的低阻延迟线相匹配，也可在发射极接一个电位器，以便微调所显示波形的幅度现在是35页\一共有82页\编辑于星期日3．延迟线为了正确显示波形，必须将接入Y通道的被测信号进行一定的延迟，以便与水平系统的扫描电压在时间上相匹配。通常延迟时间在50～200ns之间，延迟应稳定。对延迟线的基本要求：在垂直系统的工作频带内，它能够无失真地并有一定延时地传递信号。在带宽较窄的示波器里，一般采用多节LC网络作延迟线现在是36页\一共有82页\编辑于星期日4．垂直偏转放大器㈠放大器对信号放大倍数应足够：被测信号经探头检测引入示波器后，微弱的信号必须通过放大器放大后加到示波器的垂直偏转板，使电子束有足够大的偏转能量。当示波管灵敏度及示波器偏转因数一定时，放大器的增益K

为：(4.4-2)

式中，S为示波器偏转因数，SV为示波管灵敏度。当S为1cm/50mV时，高灵敏度示波管SV

＝0.5cm/V，此时，要求放大器的放大倍数K＝40，一般示波管SV

＝0.04cm/V，则要求放大器的放大倍数K＝500。现在是37页\一共有82页\编辑于星期日㈡波形无失真放大：放大器应具有足够的带宽，就是具有足够低的低频截止频率和足够高的高频截止频率。为扩大通频带宽度必须采用下列措施：①选用截止频率高的器件。②电路中引入强的负反馈。③在电路中用电抗元件(电容或电感)加以补偿，使放大器截止频率高一些，使总的频率响应在高频端有所提升。现在是38页\一共有82页\编辑于星期日5.4.2水平偏转通道（X通道）

水平通道的任务：产生一个与时间呈线性关系的电压，并加到示波管的X偏转板上去，使电子射线沿水平方向线性地偏移，形成时间基线。

设Sx为水平方向的偏转灵敏度，水平板上所加电压为Ux(t)，则偏转距离x

为：x=SxUx(t)

随时间线性增长的扫描电压加在水平偏转板上，屏幕电子束即能由左向右随时间作水平扫描，这种扫描称为线性时基扫描。现在是39页\一共有82页\编辑于星期日1．扫描分类线性时基扫描方式分为连续扫描和触发扫描两类。

1）连续扫描

扫描电压是周期性的锯齿波电压。在扫描电压的作用下，示波管光点将在屏幕上作连续重复周期的扫描①若无Y通道的信号电压，屏幕上只显示出一条时间基线。②若在Y通道加入周期变化的信号电压，则可显示信号波形。

？连续扫描最主要的问题：如何保证在屏幕上显示出稳定的信号波形。现在是40页\一共有82页\编辑于星期日

为了得到稳定的波形显示，必须使扫描锯齿波电压周期T与被测信号周期Ty，保持整数倍的关系，即T=nTy

。一般采用被测信号(或与被测信号相关的信号)控制、触发时基电路，使T=nTy

，这个过程称为同步。图4.4-4连续扫描的波形显示现在是41页\一共有82页\编辑于星期日2）触发扫描

连续扫描方式在观测脉冲波形时有问题。图4.4-5脉冲信号的连续扫描与触发扫描显示现在是42页\一共有82页\编辑于星期日2．水平通道组成框图（三部分）①触发电路

包括触发方式选择、脉冲整形电路。作用：控制时基的扫描闸门，以实现与被测信号的严格同步。

②时基发生器由闸门电路、扫描发生器和释抑电路组成。它是水平通道的核心，产生线性度好、频率稳定、幅度相等的锯齿波电压。

③水平放大器用来放大锯齿电压波，产生对称的锯齿波输至水平偏转板图4.4-6水平通道的结构框图现在是43页\一共有82页\编辑于星期日3．时基发生器图4.4-7时基发生器现在是44页\一共有82页\编辑于星期日

4．触发电路包括触发源、触发信号耦合方式、触发方式及触发整形电路。

1）触发源①内触发。内触发信号来自于示波器内的Y

通道触发放大器，它位于延迟线前。用途：当需要利用被测信号触发扫描发生器时

②外触发。用外接信号触发扫描，该信号由触发“输入”端接入。用途：被测信号不适于作触发信号；为了比较两个信号的时间关系

③电源触发。来自50Hz交流电源(经变压器)产生的触发脉冲。用途：观察与交流电源频率有时间关系的信号现在是45页\一共有82页\编辑于星期日

2）触发耦合方式（新示波器已没有这个功能）四种触发耦合方式来适应不同的信号频率，用开关进行选择。①“DC”直流耦合：用于接入直流或缓慢变化的信号，或者频率较低并且有直流成分的信号，一般用“外”触发或连续扫描方式。②“AC”交流耦合：触发信号经电容C1接入，用于观察由低频到较高频率的信号，用内触发或外触发均可。现在是46页\一共有82页\编辑于星期日③“AC低频抑制”：触发信号经电容C1、C2

接入，电容量减少，阻抗较大，用于抑制2kHz以下的低频成分。例：观测有低频干扰(50Hz噪声)的信号时，用这一种耦合方式较合适，可以避免波形晃动。④“HF”高频耦合：触发信号经电容C1、C3

接入，电容量较小用于观测大于5MHz的信号。现在是47页\一共有82页\编辑于星期日

3）触发方式及触发整形电路示波器的触发方式通常有常态、自动和高频三种方式作用：三种方式控制触发整形电路→不同形式的扫描触发信号→触发扫描电压发生器→不同形式的扫描电压

①常态触发方式

优点：触发极性可调，上升沿触发即为正极性触发，下降沿触发即为负极性触发；另外还可调节触发电平。

缺点：在没有输入信号或触发电平不适当时，就没有触发脉冲输出，因而也无扫描基线。现在是48页\一共有82页\编辑于星期日②自动触发方式在无被测信号输入时仍有扫描，一旦有触发信号且其频率高于自激频率时，则自激多谐振荡器由触发信号同步而形成触发扫描，一般测量均使用自动触发方式。③高频触发方式

原理同自动触发方式，不同点是自激振荡频率较高，当用高频触发信号去与它同步时，同步较为稳定。高频触发方式常用于观测高频信号。现在是49页\一共有82页\编辑于星期日5.4.3校正器

校正器是示波器内设的标准，用来校准或检验示波器X轴和Y轴标尺的刻度，一般Y轴校正单位为电压，X轴校正单位为时间。当示波器X、Y轴标尺经校正后，就可根据该标尺方便地测量未知电压，脉冲宽度，信号周期等参数。一般示波器设有两个校正器，分别调整幅度和扫描速度。现在是50页\一共有82页\编辑于星期日1．幅度校正器——用于检验幅度标度是否准确

幅度校正器产生幅度稳定不变并经过校正的方波电压，用于校正Y通道灵敏度。设校正器输出电压幅度为U校，把它加到Y输入端，荧光屏上显示电压波形的高度为H校，则示波器偏转灵敏度为

或偏转因数为

※当用探头输入进行测量时，因探头衰减了10倍，示波器偏转因数应当是开关位置指示的读数的10倍，测量电压的计算应乘以10倍。现在是51页\一共有82页\编辑于星期日2．扫描时间校正器扫描时间校正器产生的信号，用于校正X

轴时间标度，或用来检验扫描因数是否正确。在检验示波器扫描因数时，把它的输出接到Y

输入端，在荧光屏上便显示出它的波形。★进行这两种校正时，将Y轴幅度校正的V/div的微调旋钮旋到校准位置，将X轴时间校正的t/div的微调旋钮亦旋到校准位置现在是52页\一共有82页\编辑于星期日5.5双踪和双线示波器

双踪和双线示波器都可在一个示波管荧光屏上同时显示出两个信号波形比较被测系统的输出和输入信号研究波形变换器的各级信号用途：观察脉冲电路各点波形信号通过网络时的波形畸变测量相移现在是53页\一共有82页\编辑于星期日5.5.1双踪示波器（双迹示波器）

双踪示波器的垂直偏转通道由A和B两个通道组成。

A、B两个通道是相同的，两个通道的输出信号在电子开关控制下，交替通过主通道加于示波管的同一对垂直偏转板。

平衡倒相器的作用是把输入信号转换为对称的波形输出。图4.5-1双踪示波器垂直偏转通道框图现在是54页\一共有82页\编辑于星期日

前置放大器中设有移位控制，可分别控制两个显示图形的上下位置（与单踪示波器不同）电子开关由触发电路控制的一对放大器(或射极跟随器)构成。触发电路的两个稳定状态分别控制两个放大器，把通道A或通道B接于主通道。主通道由中间放大器、延迟线、末级放大器组成，它对两个通道是公用的。图4.5-1双踪示波器垂直偏转通道框图现在是55页\一共有82页\编辑于星期日

电子开关可使双踪示波器工作于五种不同的状态：“A”、“B”、交替、断续、“A+B”。

(1)“A”：电子开关将A通道信号接于Y偏转板，形成A通道独立工作的状态。

(2)“B”：电子开关将B通道信号接于Y偏转板，形成B通道独立工作的状态。

(3)交替：将A、B两通道信号轮流加于Y偏转板，荧光屏上显示两个通道的信号波形。即：每次扫描后，改变所接通道，使得每两次扫描分别显示一次A通道波形和一次B通道波形。现在是56页\一共有82页\编辑于星期日(4)断续：当输入信号频率较低时，交替显示会发生明显的闪烁。采用断续工作方式，使电子开关工作于自激振荡状态，振荡频率高达500kHz～1MHz，自动地轮流将A、B两通道信号加于Y偏转板上，显示图形由点线组成，这样就可使每扫描一次，完成两个通道波形的显示。

(5)“A+B”：A、B两通道信号代数相加后，接到Y偏转板，显示两信号迭加后的波形。

现在是57页\一共有82页\编辑于星期日5.5.2双线示波器双线示波器采用双线示波管构成，内有两个相互无关的Y通道A和B。双线示波管在一个玻璃壳内装有两个完全独立的电子枪和偏转系统。

→即：把两个示波管封装在一个玻璃壳内公用一个荧光屏，可以同时观察两个相互独立的信号波形。图4.5-2双线示波器框图现在是58页\一共有82页\编辑于星期日㈠双踪示波器：

①优点：比普通示波器增加的部件不多，指标较高，价格只增加15％，现在生产的示波器几乎都具有双踪功能。②缺点：工作于交替方式时，需两次扫描才能显示两个波形，无法观察两个快速的单次信号或短时间的非周期信号。㈡双线示波器①优点：两个通道完全独立，可以弥补双踪示波器的不足；两个偏转系统可以用不同的时基发生器，仪器更为灵活多用。②缺点：示波管性能的限制，技术指标一般较低。现在是59页\一共有82页\编辑于星期日

5.5.3SR-8双踪示波器

1．面板介绍

现在是60页\一共有82页\编辑于星期日示波器的Y轴灵敏度开关“V/div”位于0.2挡，其“微调”位于“校准”位置，若被测波形占Y轴的坐标幅度H为5div，则信号电压Uy幅度为：

Uy=V/div×H(div)

=0.2V/div×5div=1V2．使用

1）电压测量图4.5-4电压测量现在是61页\一共有82页\编辑于星期日若被测信号经探头输入，则应将探头衰减10倍的因素考虑在内，被测信号Uy幅度为

Uy=0.2V/div×5div×10

=10V直流电压的测量：将直流电压信号线与时基线比较，求出直流电压占Y轴的坐标幅度H，得到直流电压幅度值。现在是62页\一共有82页\编辑于星期日

2）时间测量

将X通道扫描控制开关“t/div”的“微调”置于“校准”位置上，由开关的指示值直接计算出时基线上X

方向被测两点之间距离D的时间间隔为：T=t/div×D(div)例：扫描控制开关置于0.2ms/div，被测波形两点间距离D为6div，则时间间隔T为

T=0.2ms/div×6div=1.2ms

★当距离D为某一周期波形的一个周期距离时，T为该波形的周期。图4.5-5时间间隔测量现在是63页\一共有82页\编辑于星期日

当距离D

为某两个波形间距离时，T为该两个波形间的时间差。图4.5-6时间差测量图4.5-7脉宽测量

当距离D

为脉冲宽度时，T为该脉冲的持续时间。现在是64页\一共有82页\编辑于星期日3）频率测量对周期性的重复频率来说，按时间测量的公式测定其每一周的时间T

，按照频率f与周期T

的倒数关系来计算频率，即现在是65页\一共有82页\编辑于星期日

4）相位测量双踪显示可测得两个相同频率信号的相位关系。例：被测波形的一个周期占横坐标刻度上8个div，则每1div对应45o相位，即360o×1/8，两波形相位间隔D为1.5div，则两波形间相位差φ为

φ=D(div)×45°/div=1.5div×45°/div=67.5°图4.5-8相位测量现在是66页\一共有82页\编辑于星期日5.6高速和取样示波器

一般示波器在观察ns、ps级脉冲波形时，会引入很大的畸变，主要因素是：（1）示波器偏转板电容C与引线电感L的影响。（2）电子渡越时间的影响。（3）Y偏转放大器带宽不足。（4）扫描速度不够快。（5）亮度不够。现在是67页\一共有82页\编辑于星期日5.6.1高速示波器（>100MHz）不同于普通示波器的关键：示波管、Y

放大器和时基发生器。

1．示波管采用专用示波管：保证示波器的灵敏度，Y轴放大器有大的放大倍数。

2．放大器

Y

轴放大器是宽带放大器（>1000MHz）

3．时基发生器时基发生器的扫描速度很高，回扫时间很短。现在是68页\一共有82页\编辑于星期日示波器的使用1：示波器的使用2：现在是69页\一共有82页\编辑于星期日5.6.2取样示波器概念：将高频（>1000MHz）的重复性的周期信号，经过取样（取样速率可调节），变换成低频的重复性的周期信号，再运用通用示波器的原理进行显示和观测的示波器。之前的示波器——“实时信号”显示的示波器取样示波器——

“非实时取样”示波器（经过频率转换）取样示波器=取样装置+普通示波器高频、超高频信号波形、相位一致幅值相同或成比例中低频信号跨周期取样现在是70页\一共有82页\编辑于星期日1．非实时取样原理

S为取样脉冲p(t)控制的电子开关（取样门）。

①tw期间，S闭合：us(t)=ui(t)【在极短的tw期间ui(t)的电压幅度不变的；us(t)是宽度与脉宽tw

相同的离散取样信号】

②T0期间，S断开：us(t)=0【输入信号ui(t)不能通过开关S】

取样脉冲的作用：连续的输入信号ui(t)→离散的输出信号us(t)

图4.6-2取样门及取样脉冲现在是71页\一共有82页\编辑于星期日图4.6-3非实时取样过程

非实时取样过程：对输入信号是进行跨周期采样取样脉冲的间隔：T+Δt，即每次取样点为前一个取样点时间延迟Δt

多次取样：通过若干周期对波形的不同点的采样us(t)，将高频信号ui(t)波形展宽显示→低频信号uy(t)

当取样点足够多时，uy(t)能比较准确地反映ui(t)的波形被测的高频信号ui