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1、示波器的調(diào)整與使用主講人:張清小示波器的調(diào)整與使用示波器-電子工程師的眼睛示波器的首要條件:1.準確地顯示波形2.保證信號完整性測量太原理工大學(xué)物理與光電工程學(xué)院示波器的調(diào)整與使用實驗簡介實驗?zāi)康膶嶒瀮x器實驗原理實驗內(nèi)容實驗步驟注意事項實驗簡介示波器全名為陰極射線示波器。它是觀察和測量電信號的一種電子儀器。一切可以轉(zhuǎn)化為電壓的其它電學(xué)量(如電流、電功率、阻抗、位相等)和非電學(xué)量(溫度、位移、時間、壓強、磁場、頻率等)以及它們隨時間的變化過程,可以用示波器來進行實時觀察,還可以用來測量電路網(wǎng)絡(luò)的頻率特性和伏安特性,已成為科學(xué)研究、實驗教學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生、電工電子和儀器儀表等各個研究領(lǐng)域和
2、行業(yè)最常用的儀器。它是一種用途非常廣泛的現(xiàn)代測量工具?;咎攸c:輸入阻抗高,對被測信號影響小,有較強的過載能力,測量靈敏度高。可顯示信號波形、測量信號瞬時值。工作速度快、頻帶寬,便于觀察高速變化的信號??娠@示任意兩個信號的電壓或電流的函數(shù)關(guān)系,故可作為信號的X-Y記錄儀。電子示波器的分類按示波器的性能和結(jié)構(gòu)特點進行分類:1.通用示波器:采用單束示波管,是一種寬頻帶的示波器,常用的是雙蹤示波器,使用的極為廣泛,可以對一般電信號進行定性和定量的分析。2.多束示波器:采用多束示波管,通過電子開關(guān)進行切換,觀察兩個以上的波形,比較兩個以上的信號很方便。3.取樣示波器:便于觀察和測量高頻信號
3、。4.記憶示波器:采用記憶示波管實現(xiàn)信息的存儲。5.特種示波器:具有特殊的功能用途,例如:矢量示波器,高壓示波器,心電圖示波器等。6.數(shù)字存儲示波器:能夠?qū)⒉洞俚降男盘栠M行A/D轉(zhuǎn)換,寫入存儲器,需要讀出時,經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換還原成模擬信號,在示波器上顯示出來。7.邏輯示波器:(邏輯分析儀)。8.虛擬示波器:通過軟件實現(xiàn)示波器的全部功能。9.網(wǎng)絡(luò)示波器:將示波器接入互聯(lián)網(wǎng)中,便于高速傳遞測量的信息和應(yīng)用各種數(shù)據(jù)處理軟件。實驗?zāi)康牧私馐静ㄆ鞯慕Y(jié)構(gòu)和顯示波形的基本工作原理,及掃描原理。學(xué)習(xí)示波器、低頻信號發(fā)生器的使用方法。學(xué)習(xí)使用示波器測量觀察信號的電壓、頻率、位相差的一些方法實驗儀器GO
4、S-630FC型雙蹤示波器YB1602H信號發(fā)生器(Q9)連接線數(shù)條實驗原理示波器的基本結(jié)構(gòu)包括:陰極射線示波管(電子槍、X、Y偏轉(zhuǎn)板、熒光屏)電壓放大器(帶衰減器的X和Y軸放大器)同步、掃描電路電源實驗原理一、組成:如圖所示,它由示波管(CRT)、垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),同步控制系統(tǒng),以及輝度控制電路、電源系統(tǒng)等幾部分組成。1.陰極射線示波管是個電真空器件,玻璃殼內(nèi)有熒光屏、電子槍和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)幾個部分。⑴熒光屏示波管前方內(nèi)部,涂有熒光材料。當高速電子流打上時,熒光物質(zhì)會發(fā)光。發(fā)光的強弱(波形亮度),取決于電子流的強度。⑵電子槍由燈絲、陰極、柵極、第一陽極和第二陽極構(gòu)成。主要功能
5、:產(chǎn)生一束強度可以調(diào)節(jié)的高速電子流,并且使電子束可以聚焦在屏幕上。燈絲加熱后,陰極發(fā)射出大量的電子。這些電子在兩個陽極的加速下,將以很高的速度射向熒光屏。柵極處于第一陽極和陰極之間,使之相對于陰極處于負電勢。改變它負的程度(通過示波器面板上的“亮度”旋鈕調(diào)節(jié)),就可以控制電子束的強度,從而改變熒光屏上的光點和波形的亮度。控制好第一陽極和第二陽極間的電勢差(示波器面板上的“聚焦”旋鈕調(diào)節(jié)),可以使電子束恰好聚焦到熒光屏上,此時屏上的光點最小,波形線條細銳清晰。⑶⑶偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)X和Y是一對互相垂直放置的偏轉(zhuǎn)板。在水平偏轉(zhuǎn)板X間加電壓時,通過期間的電子束就會在偏轉(zhuǎn)板間電場的作用下,在水平方向
6、上發(fā)生偏轉(zhuǎn),也就是使熒光屏上的光點發(fā)生水平移動。其移動大小,取決于偏轉(zhuǎn)板電壓的高低,二者成正比關(guān)系。在垂直偏轉(zhuǎn)板Y間加電壓,則通過其間的電子束就會在偏轉(zhuǎn)板間電場的作用下,發(fā)生垂直方向的偏轉(zhuǎn),使熒光屏上的光點發(fā)生垂直移動,其移動大小,取決于偏轉(zhuǎn)板電壓的高低,二者成正比關(guān)系。在偏轉(zhuǎn)板間加一個直流電壓(通過示波器面板上的“水平位置”和“垂直位置”旋鈕調(diào)節(jié)),可改變光點的基礎(chǔ)位置。加變化電壓時,光點移動的距離也跟著變化,而且光點位置變化的規(guī)律與所加電壓的變化的規(guī)律是一致的。圖電子示波器的基本組成框圖實驗原理實驗原理X軸方向偏轉(zhuǎn)實驗原理Y軸方向偏轉(zhuǎn)實驗原理示波管(CRT)結(jié)構(gòu)簡介G:控制柵極
7、電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏G:控制柵極G:控制柵極KGA1A2共同完成聚焦G:控制柵極K:陰極F:燈絲G:對應(yīng)亮度旋鈕KGA1A2共同完成聚焦熒光屏X:水平偏轉(zhuǎn)板Y:豎直偏轉(zhuǎn)板A1:第一陽極G:控制柵極A2:第二陽極G:控制柵極掃描原理只在豎直偏轉(zhuǎn)板上加正弦電壓的情形只在水平偏轉(zhuǎn)板上加一鋸齒波電壓的情形示波器顯示正弦波原理圖同步(整步)原理掃描時由于鋸齒波周期性復(fù)原,要求光點所畫的軌跡和第一周期的完全重合,再由視覺殘留,觀察到一個穩(wěn)定的波形。Tx=nTy,fy=nfx觸