连续扫描扫描电压是连续的方式.ppt

2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,1,连续扫描：扫描电压是连续的方式,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重复周期时，难以看清脉冲波形的细节。,7.3.1 通用示波器的特点,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,2,选择扫描周期等于脉冲底宽时，观测者不易观察波形，而且扫描的同步很难实现。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,3,触发扫描 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作状态。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,4,为了使回扫产生的波形不在荧光屏上显示，可以设法在扫描正程期间，给示波器增辉（示波管栅极动作）。,若不增辉将产生如图的回扫线,3. 扫描过程的增辉,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,5,对触发扫描，扫描过程的增辉更为必要 在没有脉冲信号时无扫描输出，或者说扫描发生器处于等待状态，这时X、Y偏转电压均为零，荧光屏上只显示一个不变的光点（亮点长久集中于屏上一点不允许的）。 利用扫描期间的增辉：在被测脉冲出现的扫描期间，由于增辉脉冲的作用波形较亮；而在等待扫描期间，即波形为一个光点的情况下，由于没有增辉脉冲光点很暗，这对保护荧光屏是十分重要的。,出现增辉脉冲,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,6,7.3.2 通用示波器的组成,通用示波器的基本组成包括垂直通道、水平通道和波形显示三部分。,Y通道,X通道,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,7,1、输入电路,一、Y通道的工作原理,电子示波器中通常将被测信号加在垂直通道上，因此要求垂直通道不引起信号的失真。为增加示波器的功能和使用灵活性，垂直通道通常包括输入衰减器、前置放大器、延迟线、输出放大器及转换开关等部分。,示波器的输入电路具有较高的输入阻抗，能调节输入信号大小，具有AC和DC耦合方式。输入电路通常包括探极和输入衰减器。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,8,图 衰减电路 书上p66有图313 HH4311衰减电路,示波器的输入衰减电路常用RC电路，C1为微调补偿电容，输入衰减器用来衰减输入信号，保证显示在荧光屏上的信号不致因过大而失真。,1、输入电路,（1）衰减电路,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,9,RC分压器,被测信号幅度范围从毫伏级到几百伏，为使不同大小的信号都能在屏幕内显示合适波形，在垂直放大器之前要加入衰减器。,改变分压比即可改变示波器的偏转灵敏度。这个改变分压比的开关即为示波器灵敏度粗调开关，在面板上常用V/cm标记，例如下面示波器的灵敏度就是从0.0055V/cm分9档步进衰减的。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,10,（2）探极,探极用电缆和机体相联，便于直接探测被测信号，提高示波器的输入阻抗，减少波形失真，展宽示波器的使用频带。最常用的探极为无源RC电路。,低电容,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,11,a)理想情况 b)过补偿 c)欠补偿,低频时，电容器的值大，电阻起分压作用。高频，容抗变小，电容比对衰减起支配作用。两种结局： 如果电容C1大：较高频率的衰减较小，频率响应有利于高频； 如果电容C1小，产生较高频率的偏移。 高频响应的这种变化、对脉冲上升时间有显著影响： 如高频响应范围增大，脉冲的上升时间便减少，形成过冲。 如果示波器的高频响应范围缩小，快速脉冲的上升时间便增加。 观察脉冲上升时间，调节补偿电容器到完全平坦的频率响应。,调节不适当,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,12,（3）输入选择开关,输入选择开关设有AC、GND（地）、DC三档选择开关。 观察交流信号时，置“AC”档。 确定零电压时，置“GND”档。 观测频率很低的信号或带有直流分量的交流信号时，置“DC”档。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,13,前置放大器将信号适当放大（面板上的“5”或“10”开关） ，从中取出内触发信号，并具有灵敏度微调、校正、Y轴移位、极性反转等控制作用。,2前置放大器,Y前置放大器大都采用差分放大电路，输出一对平衡的电压。若在差分电路的输入端输入不同的直流电位，相应的Y偏转板上的直流电位和波形在Y方向的位置也会改变。,可通过调节“Y轴位移”旋钮，调节直流电位以改变被测波形在屏幕上的位置。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,14,便于观察微弱信号或看清波形某个局部的细节。 按下该按钮，倍率置于“x5”档,倍率开关,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,15,倍率开关。 便于观察微弱信号或看清波形某个局部的细节。 示波器做定量测试时，要置于“x1”，即弹出该按钮,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,16,CH2通道的垂直位移旋钮可以拉出，使CH2信号的显示极性反转,极性反转,polarity极性,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,17,示波器在采用内同步方式工作时，只有当被观察的信号到来时触发扫描发生器才工作，因此扫描起始时间总是滞后于被观测脉冲一段时间，使脉冲的上升过程无法完整地被显示出来。延迟线的作用就是使被测量信号在通过垂直通道时延迟一段时间，使在示波屏上可以扫出脉冲的全过程。,3、延迟线,扫描开始时间总是滞后于被观测脉冲一段时间tD。,tD,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,18,垂直、水平偏转电路进行比较时，水平信号由加到垂直偏转板的一部分信号启动或触发。一个200ns的延迟线附加到垂直通道内，所以，加到CRT偏转板上的信号被延迟了200ns。水平扫描在垂直偏转之前被启动。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,19,交替 alt,4、触发信号放大器 5、信号选择电路 p67表3-2,信号频率较高时：,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,20,利用电子开关将一个扫描正程分成许多小的时间间隔，并使两个通道轮流接通，使屏幕上得到由若干取样光点构成的“断续”波形。电子开关扫描速率高，光点密集，使波形看起来仍是连续的。,断续chop,信号频率较低时：,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,21,三、通用示波器的水平通道,水平通道包括触发电路、扫描电路和水平放大器等部分，其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板，使光点在荧光屏的水平方向达到满偏转。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,22,1触发电路,触发电路的作用是为扫描信号发生器提供符合要求的触发脉冲。包括触发源选择、触发耦合方式选择、触发方式选择、触发极性选择、触发电平选择和触发放大整形等电路。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,23,（1）触发源选择,内触发（INT）：将Y前置放大器输出（延迟线前的被测信号）作为触发信号，适用于观测被测信号。 电源触发（LINE）：用50Hz的工频正弦信号作为触发源，适用于观测与50Hz交流有同步关系的信号。 外触发（EXT）：用外接的、与被测信号有严格同步关系的信号作为触发源，用于比较两个信号的同步关系。,INT LINE EXT EXT10：将EXT的信号衰减10倍送入,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,24,（2）触发耦合方式,AC交流耦合：隔离触发信号的直流成分。 HFR高频抑制耦合：用于抑制高频成分的耦合。 TV耦合：用于观察含有低频干扰的信号,在观测电视信号时，用电视信号中的场或行同步信号作为触发信号。 DC直流耦合：用于接入直流或缓慢变化的触发信号。,AC AC-LF：高频抑制 TV DC,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,25,（3）自动电路 扫描触发方式选择（TRIG MODE）,常态（NORM）触发方式：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。 自动（AUTO）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。 单次（SINGLE）触发方式：单次扫描，按一次启动一次扫描。观察瞬变一次性信号和非周期信号时使用。,SINGLE；NORM；AUTO,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,26,（4）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，并决定被显示信号的起始点。 触发极性：触发点位于触发源信号的上升沿还是下降沿。 触发电平：触发脉冲到来时所对应的触发放大器输出电压的瞬时值。,调节电位器：以产生稳定信号的触发脉冲，也可以改变扫描起点。 FIX：根据输入信号产生固定电平，且自动保持在触发信号幅度内，约中心点的位置。 拉出：在触发源信号下降时被触发。否则，在触发源信号上升时被触发。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,27,例1：p69 图3-17 例2：,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,28,2、扫描电路,扫描电路，常由积分器、扫描闸门及比较释抑电路组成 。,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。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,29,释抑电路防止扫描回程未完全结束，又被再次启动扫描，以致显示不稳。当观测复杂的波形，如复合脉冲串时，配合LEVEL旋钮，以获得稳定波形。图3-22 观测简单波形时，顺时针置于NORM,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号的同样的起始电平上开始以获得稳定的图象。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,30,通用示波器的其他电路,高、低压电源分别用于示波器的高、中压和直流供电。 Z轴的增辉与调辉增辉：将闸门信号放大，使显示的波形正程加亮。调辉：加外调制信号或时标信号，使屏幕显示的波形发生相应地变化。 校准信号发生器可产生幅度和频率准确的基准方波信号，为仪器本身提供校准信号源。,2019/9/12,第三章 信号的时域、频域与数据域测试技术,31,四、示波器的多波形显示,多线示波 利用多枪电子管来实现的。 测试时各通