电子测量技术教案《3》

❖ 偏转电压的作用
1）当X轴、Y轴偏转板都不加电压，电子束打在荧 光屏的中心。
2）当X轴偏转板不加电压，只在Y轴偏转板加上电 压时，则电子束垂直偏离中心，偏离的大小与偏转 板上加的电压成正比。
3）当Y轴偏转板不加电压，只在X轴偏转板加上电 压时，则电子束水平偏离中心，偏离的大小也是与 偏转板上的电压成正比。
（2）偏转系统
偏转系统是由两对位置互相垂直的偏转板组成。 靠近电子枪的一对是垂直偏转板，另一对是水平偏转 板。电子束靠偏转板上加的电场发生偏转。
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（3）荧光屏
荧光屏是荧光粉涂在玻璃屏的内表壁而制成。 荧光屏的发光颜色通常有绿色、黄色、兰色和白色。
➢ 调整补偿电容C可以得到最佳补偿，即满足CiRi =RC．
➢ 应调整C，使达到图(a)的正确补偿情况。
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正常补偿
过补偿
欠补偿
图3-5 调节补偿电容时的波形
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➢ 探头的缺点是送到示波器输入端的信号减小了 10倍。计算脉冲幅度时，应将偏转因数乘以10。
➢ 为了避免探头衰减，可采用有源探头，即探头 内有一个场效应源极跟随器，它的传输系数为1， 同时又具有高输入阻抗和屏蔽性。
➢ 另外必须强调，探头里的微调电容是对特定的 示波器设定的，各台示波器的Ci值一般都不相同， 所以探头不能互换，否则会引入明显畸变。
主机系统是由示波管、电源、Z通道和标准信号源 等组成。
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图 3-3 通用示波器的组成框图
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3.2.2 Y通道
1.输入电路
输入电路的作用是使输入信号进行电压变换 及被测电路的输出端与示波器前置放大器之间起 阻抗匹配的作用，当被测信号输入，前置放大器 工作于最佳状态。
余辉时间有中余辉时间（0.01~0.1s）、长余辉 时间（0.1s以上）、短余辉时间（小于10-3s）。
观察频率较低的信号时用长余辉时间的示波管； 观察频率较高的信号时用余辉时间较短的示波管； 一般示波器中均采用中余辉示波管。
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图3-4 输入电路
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（1）探头
➢ 同轴电缆作为输入引线，使输入电容Ci显著增 加，在测量高频信号或窄脉冲信号时容易出现失 真。因此，宽带示波器常用探头检测被观察信号。
➢ 探头里有一可调的小电容C(5—10pF)和大电阻 R并联
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（2）输入耦合方式
➢ 如果示波器的下限频率不为零，那么放大器为 交流放大器，其输入端用电容耦合；
➢ 如果示波器的下限频率为零，可以观察信号的 直流分量或观察变化极慢的信号，那么放大器是 直流放大器。
➢ 输入端的耦合方式，可以是直流耦合，也可以 是交流耦合，用开关K来控制。
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❖ 如果被测信号电压uy的周期为Ty，扫描电压的周
期为Tx，当TX = Ty，并同时加到偏转板，电子就
在uy与ux共同所产生的偏转电场作用下，打在荧光 屏上形成的亮点的光迹正是与uy相同的曲线。
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图3-2波形显示图
章节目录
3.1示波器显示波形的基本原理 3.2通用示波器 3.3双踪示波器 3.4示波器的选择和使用 3.5示波器的基本测量方法 3.6实训
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第3章 电子示波器
本章要点 示波器波形显示原理 示波器原理框图 示波器的基本测量方法，测量信号电压的
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3.2 通用示波器
3.2.1 通用示波器的基本组成和原理框图
通用示波器是由Y轴偏转系统、X轴偏转系统和主 机部分组成。
Y轴偏转系统是由Y轴衰减器、延迟线和Y轴放大 器等组成。
X轴偏转系统是由同步触发电路、扫描发生器、 消隐电路和X轴放大器等组成。
幅度、频率、周期、相位。
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3.1 示波器显示波形的基本原理
3.1.1偏转电压的作用
1.示波管 示波管是示波器最终显示信号波形的部件。它
包括三个部分：电子枪、偏转系统和荧光屏。这三 部分密封在玻璃壳内，形成电真空器件。
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图3-1示波管及电子束控制电路
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（1）电子枪
电子枪的作用是发射电子并形成很细的高速电子 束，撞击荧光屏而发光。它是由灯丝（F）、阴极 （K）、栅极（G1）、前加速极（G2）、第一阳极 （A1）、第二阳极（A2）组成。灯丝的作用是加热阴 极，加热后的阴极发射电子。
4）当X轴、Y轴偏转板同时也加上电压时，电子束 的偏转可以这样来确定，电子束最终打在分别平行 于Y轴(ux的作用）和X轴（uy的作用）的线的交点 处的屏幕上。
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3.1.2 扫描
1.扫描是电子束在电场的作用下，按一定的规律在 荧光屏上运动的过程。 2. X轴偏转板加的锯齿波电压，称为扫描电压。 3.X轴偏转板加重复的锯齿波电压时，在屏幕上就 显示一条亮线，这个过程叫做水平扫描。 4.电子束从左到右的扫描叫水平正程扫描，从右到 左的扫描叫水平逆程扫描。 5.水平逆程扫描时间最好为零，这就要求锯齿波扫 描电压的逆程时间为零。
➢ 将开关置于“DC”位置，信号直接通过，开关
置于“AC”位置，信号通过电容隔断直流。开关置