示波器的原理和使用PPT课件

1、目录 1.示波器的作用 2.示波器的分类 3.示波器的构造 4.偏转原理 5.示波器的使用第1页/共20页示波器的主要作用 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。 主要用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器，由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外，还可以测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测第2页/共20页示波器的分类 按照信号的不同，示波器可分为模拟示波器和数字示波器。 模拟示波器采用的是模拟电路 数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列

2、的技术制造出来的高性能示波器。第3页/共20页模拟示波器的构造 模拟示波器主要由电压放大装置、示波管、扫描与触发装置和电源组成。 示波管主要由电子枪、偏转板和荧光屏组成。第4页/共20页电子枪 电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流，去轰击荧光屏使之发光。它主要由灯丝F、阴极K、控制极G、第一阳极A1、第二阳极A2组成。除灯丝外，其余电极的结构都为金属圆筒，且它们的轴心都保持在同一轴线上。阴极被加热后，可沿轴向发射电子；控制极相对阴极来说是负电位，改变电位可以改变通过控制极小孔的电子数目，也就是控制荧光屏上光点的亮度。为了提高屏上光点亮度，又不降低对电子束偏转的灵敏度，现代示波管中，在偏转系统

3、和荧光屏之间还加上一个后加速电极A3。第5页/共20页荧光屏 荧光屏位于示波管的终端，它的作用是将偏转后的电子束显示出来。在示波器的荧光屏内壁涂有一层发光物质，一旦受到高速电子冲击就显现出荧光。此时光点的亮度决定于电子束的数目、密度及速度。改变控制极的电压，电子束中电子的数目将随之改变，光点亮度也就改变。 涂有不同荧光物质的荧光屏，在受电子冲击时将显示出不同的颜色和不同的余辉时间，通常供观察一般信号波形用的是发绿光的，属中余辉示波管，供观察非周期性及低频信号用的是发橙黄色光的，属长余辉示波管；供照相用的示波器中，一般都采用发蓝色的短余辉示波管。第6页/共20页偏转系统 示波管的偏转系统大都是静

4、电偏转式，它由两对相互垂直的平行金属板组成，分别称为水平偏转板和垂直偏转板。如果偏转板上有电压，偏转板之间则有电场，进入偏转系统的电子会在偏转电场的作用下射向荧光屏的指定位置。第7页/共20页偏转原理 物理学理论可以证明，一端通过细绳固定的重物在作摆动时，与中心垂线的距离满足正弦波规律。沙漏实验可以清晰地显示这个随时间变化的波形：用沙漏充当重物，并且在沙漏底下的桌面上平铺一张纸，当沙漏开始摆动时，让纸匀速移动。这样，沙漏中流出的细沙，就在纸上留下了一个正弦波痕迹，如图1.1.3所示。利用这种设计思想，可以完成波形在平面上（对应于时间的流动）的展开。这种设计思想在波形记录、显示中被广泛采用，比如

5、心电图机，就是用原地摆动的电热针，在匀速移动的记录纸带上描记出心电波形。第8页/共20页 当在X偏转板上加入一个锯齿波，而在Y偏转板上不加电压，可以看到光点从荧光屏左边出现，匀速移动到右边，然后又迅速在左边重复出现。第9页/共20页 当在Y偏转板上加入被测信号，在X偏转板上不加电压，可以在示波管的荧光屏上看到光点随着被测电压的变化而发生位置变化电压越大，光点位置越靠上方。第10页/共20页 当在X偏转板上加入一个锯齿波，而在Y偏转板上加入一个正弦波，则可以看到,光点的移动轨迹是一个正弦波。第11页/共20页总结 在一个封闭玻璃管显示屏的内壁涂上荧光粉，当荧光粉被大量电子形成的电子束轰击时，会发

6、出荧光，电子束如果遇到电场的作用，会因电场形成的力而改变运行方向，导致最终电子束落到荧光屏上的位置发生改变。电子束经过两个偏转板的作用，会在X、Y两个方向上发生偏转。第12页/共20页示波器的使用 我以中策双踪示波器DF432520MHZ为例子讲这示波器的使用第13页/共20页第14页/共20页第15页/共20页Ps1:Ps1:用于选择输入信号馈至放大器的耦合方式。AC：过电容器与垂直轴放大器连接，输入信号的 DC 成份被截止， 且仅有AC成份显示。GND：垂直轴放大器的输 入接地。DC：输入信号直接连接到垂直轴放大 器，包括DC和AC成份。 Ps2:Ps2:当旋转此旋钮时，可小范围地改变垂直

7、偏 转灵敏度，当逆时针旋转到底时，其变化 范围应大于 2.5 倍，通常将此旋钮顺时针 旋到底。当旋钮位于 PULL 位置时(拉出状 态)，垂直轴的增益扩展 5 倍，且大灵 敏度为 1mV/DIV。 第16页/共20页Ps3:Ps3:AUTO：仪器始终自动触发，能显示扫描线。当有触发信号存在时，同正常的触发扫描，波形能稳定显示。NORM：当触发信号存在时，才能触发扫描，没信号和非同步状态情况下，没 有扫描线。适合信号频率较低的 情况（25Hz以下）。 TV-V：本方式能观察电视信号 的场信号波形。 TV-H：本方式能观察电视信号 中的行信号波形。 注：TV-V 和 TV-H 同步仅适用于负的同步

8、信号。 Ps4:Ps4:INT：取加到 CH1 和 CH2 上的输入信 号为触发源。LINE：取电源信号为触发源。EXT：取加到 TRIG INTPUT 上的外接触发信号为触发源，用于垂直方 向上特殊的信号触发。第17页/共20页Ps5:Ps5:用于选择垂直偏转系统的工作方 式。CH1：只有加到 CH1 的信号出现在屏幕上。CH2：只有加到 CH2 的信号出现在 屏幕上。ALT：CH1 和 CH2 的信 号交替显示在屏幕上，于观察加到两通道上信号频率较高的情况。CHOP：加到 CH1和CH2的信号受250kHz自激振荡电子 开关的控制，同时显示在屏幕上。这个方 式用于观察两通道信号频率较低的情况。 ADD： CH1 和 CH2 信号的代数和出现在屏幕上Ps6:Ps6:用来选择不同的内部触发源。 CH1：