第3章示波测量

1、现代电子测量现代电子测量第1页现代电子测量现代电子测量第2页现代电子测量现代电子测量第3页30.350.35,10rrtst nsBW MHzBW MHz或扫速扫速指显示器上单位时间光点水平移动距离，指显示器上单位时间光点水平移动距离，“cm/s”cm/s”。通。通常用间隔常用间隔1cm1cm的坐标线作为刻度线，的坐标线作为刻度线，“cm/div”cm/div”。 时基因数时基因数：扫速的倒数，表示单位距离代表的时间，：扫速的倒数，表示单位距离代表的时间，“t/cm”t/cm”或或“t/div”t/div”，1-2-51-2-5步进分档。步进分档。现代电子测量现代电子测量第4页现代电子测量现代

2、电子测量第5页后加速极A3FKG1G2A1A2Y偏转板X偏转板辉度聚焦辅助聚焦+E-E荧光屏电子枪偏转系统荧光屏现代电子测量现代电子测量第6页KG1G2A1A2现代电子测量现代电子测量第7页u 偏转灵敏度（偏转灵敏度（cm/Vcm/V）：）： u 为提高偏转灵敏度，为提高偏转灵敏度，Y Y偏转板靠近电子枪，而偏转板靠近电子枪，而X X偏转板在偏转板在Y Y的右边。的右边。偏转板至荧光屏之间加一个后加速阳极偏转板至荧光屏之间加一个后加速阳极A A3 3。将电信号变为光信号将电信号变为光信号 辉度调节、余辉效应辉度调节、余辉效应 2yalSyVbVL：偏转板长度；S：偏转板中心到屏幕中心距离；b：

3、偏转板间距；Va：阳极A2上的电压。 2yalSSbV偏转灵敏度越大，示波管越灵敏。其倒数为偏转因数。现代电子测量现代电子测量第8页(a) Ux=0、Uy=0(b) Ux=0、Uy=常量xyUy0123401324Uy-UytUx0123401324Ux-Uxt现代电子测量现代电子测量第9页tUy0123401324Uy-Uyt0UxUx-Ux现代电子测量现代电子测量第10页两信号的初相相同，且在两信号的初相相同，且在X X、Y Y方向的偏转距离相同，在荧光方向的偏转距离相同，在荧光屏上画出一条与水平轴呈屏上画出一条与水平轴呈4545度度角的直线角的直线。 t0123401234uytux01

4、234ut0123401234yux01234024两信号的初相相差两信号的初相相差9090度，且度，且在在X X、Y Y方向的偏转距离相同，方向的偏转距离相同，在荧光屏上画出的图形为圆在荧光屏上画出的图形为圆。现代电子测量现代电子测量第11页/xxxSkth t cmst015234678012345678uytuxTyTx=2Ty不增辉产生回扫线现代电子测量现代电子测量第12页uyTyTxuxttTx=nTyTx=nTy，扫描电压与被测电压，扫描电压与被测电压“同步同步”。荧光屏上将稳定显。荧光屏上将稳定显示示n n个周期的被测信号波形。个周期的被测信号波形。 ut015(6)234789

5、012345678uytxTy54Tx101110911TyT Tx xnTnTy y，不满足同步，不满足同步关系时，显示的波形关系时，显示的波形不稳定。不稳定。现代电子测量现代电子测量第13页TsT=Tstt被测脉冲连续扫描t不能观测到脉冲细节T=t波形显示暗，不容易同步Tstt被测脉冲连续扫描，T=tt占空比很小的脉冲Tstt(a)被测脉冲t(d)触发扫描扫描等待能较好地观测脉冲触发扫描触发扫描使扫描脉冲只在被测脉冲到使扫描脉冲只在被测脉冲到来时才扫描一次；没有被测来时才扫描一次；没有被测脉冲时，扫描发生器处于等脉冲时，扫描发生器处于等待工作状态。待工作状态。现代电子测量现代电子测量第14

6、页 Y输入电路Y前置放大器触发电路延迟线Y后置放大器水平放大器扫描发生器Y输入外触发内外至X偏转板至Y偏转板校准信号发生器低压电源高压电源电源至各电路正高压负高压X输入校准信号输出现代电子测量现代电子测量第15页vivoR1R2C1C2最佳补偿过补偿欠补偿Z1Z22211CRCR1122RCR C1122RCR C 观察交流信号时，置观察交流信号时，置“AC”AC”档。档。确定零电压时，置确定零电压时，置“GND”GND”档。档。观测频率很低或带有直流分量的交流信号时，置观测频率很低或带有直流分量的交流信号时，置“DC”DC”档档现代电子测量现代电子测量第16页现代电子测量现代电子测量第17页

7、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现代电子测量现代电子测量第18页触发源选择触发耦合方式选择放大整形电路扫描闸门扫描电压发生器水平放大器比较和释抑电路触发信号触发电路扫描发生器环至X偏转板输入端置于“内”时，放大扫描信号；输入端置于“外”时，输入外接信号。现代电子测量现代电子测量第19页放大、整形电路内外电源C1C2C3ACLF REJHF REJDC常态自动 TV触发电平调节至扫描发生器环触发脉冲输出S1S2S4+-S3极性反转电路触发源选择触发耦合方式选择触发极性选择触发方式选择“DC”/ “AC

8、”“DC”/ “AC”：直流或缓变信号。：直流或缓变信号。“HF REJ”HF REJ”：观察低频成分的信号。：观察低频成分的信号。“HF REJ”HF REJ”：观察高频成分的信号。：观察高频成分的信号。NORMNORM：有触发脉冲时才有扫描线。：有触发脉冲时才有扫描线。AUTOAUTO：连续扫描锯齿波电压输出。：连续扫描锯齿波电压输出。TVTV：电视行、场同步分离，观测电视信号。：电视行、场同步分离，观测电视信号。现代电子测量现代电子测量第20页扫描闸门扫描锯齿波发生器比较和释抑电路+E至X放大器+E“稳定度”调节比较电平触发脉冲输入“增辉”脉冲现代电子测量现代电子测量第21页E1E0E2

9、Er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”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触发扫描过程触发扫描过程现代电子测量现代电子测量第22页现代电子测量现代电子测量第23页Y1输入电路Y1前置放大器Y1门电路电子开关延迟线Y后置放大器Y2输入电路Y2前置放大器Y2门电路至Y偏转板Y1输入Y2输入控制信号现代电子测量现代电子测量第24页uy1uy2ux现代电子测量现代电子测量第25页前置放大延长线Y后置放大A触发A扫描电子开关X放大电压比较B触发选择门Y线光迹分离电路+-B扫描RPY输入

10、A增辉B增辉1234现代电子测量现代电子测量第26页1234输入信号A触发A扫描延迟触发电平B触发B扫描A增辉B增辉合成增辉思考：用两台示波器构成双时基示波器，模拟思考：用两台示波器构成双时基示波器，模拟“A延迟延迟B”工作方式？工作方式？现代电子测量现代电子测量第27页现代电子测量现代电子测量第28页取样脉冲p(t)输入信号Vi(t)取样信号Vo(t)tt现代电子测量现代电子测量第29页ADCADC存储器存储器（RAMRAM）D/AD/A转换器转换器地址地址计数器计数器D/AD/A转换器转换器控制控制逻辑逻辑水平放大水平放大垂直放大垂直放大从存储器中读出转换数据，从存储器中读出转换数据，D/

11、AD/A变换，放大加到变换，放大加到Y Y偏转板。偏转板。地址计数脉冲地址计数脉冲D/AD/A转换，得到阶梯波扫描电压，驱动转换，得到阶梯波扫描电压，驱动X X偏转板。偏转板。现代电子测量现代电子测量第30页垂直垂直放大器放大器水平水平放大器放大器Y Y斜波斜波发生器发生器触发触发电路电路取样门取样门电压比较器电压比较器Y延长门延长门延迟线延迟线阶梯波阶梯波发生器发生器取样脉冲发生器取样脉冲发生器输入输入通道通道取样保持器解决放大器等电路、示波管的速度限制现代电子测量现代电子测量第31页输入信号mTtD2 tD3 tD4 tD12345tt取样脉冲取样信号经放大和延长电路后的信号（显示波形）T

12、sTm+Dt触发脉冲快斜波、阶梯波现代电子测量现代电子测量第32页CH1CH2信号信号调理调理信号信号调理调理触发触发触发触发A/D变换变换时基时基A/D变换变换时基时基高速高速缓存缓存读写控制读写控制读写控制读写控制高速高速缓存缓存CPU/存储器及外围电路存储器及外围电路LCD显示显示RAM键盘键盘DSP现代电子测量现代电子测量第33页现代电子测量现代电子测量第34页现代电子测量现代电子测量第35页现代电子测量现代电子测量第36页现代电子测量现代电子测量第37页周期、时间间隔测量周期、时间间隔测量时基调节时基调节读数读数, ,光标光标双踪示波测相位差双踪示波测相位差X-YX-Y测量频率或相位

13、差测量频率或相位差x1x2xT现代电子测量现代电子测量第38页26MHz26HyxVNffNMHz NHNV2x02xm2y02ym00arcsin,arcsinmmyxyxDD或现代电子测量现代电子测量第39页幅度预冲上(过)冲阻尼顶部不平坦度平顶倾斜下冲220rrxrttt测量上升时间修正公式A Af f9 90%0%1 10%0%5 50%0%b bc cT Tt tr rt tf f理想脉冲理想脉冲实际脉冲实际脉冲AwAwe e顶顶底底d d现代电子测量现代电子测量第40页tU(t)0EmEcEmba1 1）直线扫描法）直线扫描法100%abmab+2 2）梯形图法）梯形图法将调幅波、

14、调制信号分别加至将调幅波、调制信号分别加至X X和和Y Y轴输轴输入端，测入端，测a a、b b长度计算。长度计算。abu u( (t t) )+ + + +- - -X XY Yba3 3）椭圆法）椭圆法将被测调幅信号用将被测调幅信号用RCRC移相后，加至移相后，加至X X和和Y Y输入端，测输入端，测a a、b b长度计算。长度计算。cmcmCEEmttmEtu+sin)cos1 ()(现代电子测量现代电子测量第41页取取样样头头计计算算机机数数字字存存储储示示波波器器脉脉冲冲信信号号源源连接被测系统连接被测系统1.1.传输线的测量传输线的测量2.2.时域反射计（时域反射计（TDRTDR）

15、3.3.光时域反射计（光时域反射计（OTDROTDR）现代电子测量现代电子测量第42页取取样样头头计计算算机机数数字字存存储储示示波波器器脉脉冲冲信信号号源源连接被测系统连接被测系统现代电子测量现代电子测量第43页KSKSm mR RSLSLG GSCSC单位长度单位长度( )002222( )1004( )( )( )( )( )1( )lslsR ZsE seH sE sRZss e+现代电子测量现代电子测量第44页E E1 1( (s s) )( (a a) )参参考考电电压压模模型型E E2 2( (s s) )lE Eg g( (s s) )Z Z0 0( (s s) )r r( (s s) )(