第八章 电子示波器
电子示波器及其应用
2、示波管的结构与工作原理 示波管主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部
分，它是一只抽成真空的密封的玻璃管。其主要功能 是，当示波器输入信号时，在荧光屏上呈现出输入信 号的波形，此时可借助示波管观测和分析信号。 3、示波器显示波形的原理
在使用示波器时，通常将待侧信号加在示波器的 Y轴偏转板，而在X轴偏转板加入扫描电压。示波器 的扫描方式有三种，即直线扫描、圆式扫描和螺旋 式扫描。我们使用示波器的扫描方式是直线扫描。 直线扫描是在示波器X轴偏转板上锯齿波扫描信号来 实现的，图1—2为锯齿波扫描电压波形。
电子示波器及其应用
【预习要点】 一切可以转换为电压信号的非电学量如流量、
位移、速度等及其随时间变化的过程均可通过示波 器进行观察和分析。
【实验目的】 1、解电子示波器的基本工作过程和扫描原理； 2、学习使用示波器观测波形。
【仪器用具】 电子示波器，变压器，电阻，电容，晶体二极
管，电池，导线等。
【原理】 1、双踪示波器的电路原理框图 示波器主要由示波管、X轴和Y轴偏转放大器、控 制电路、扫描电路、电源和 标准信号源等部分组成。如图1—1所示。
图1—2
【实验内容】 1、定量测量输入信号的交流和直流的电压值。 2、观察波形，并以1:1的比例在毫米方格纸上
画出个周期的UY～t波形图。 （1）正弦电压波形：在坐整流滤波波形：按图1—3正确接线，在坐
标纸上画出各电路的输出波形，并标出灵敏 度和扫描速度示值。
图1—3
【思考题】
1、用示波器观测波形时，待测信号应从哪里输 入？是否要加扫描电压？为什么？
2、如果DF4328型示波器使用具有1﹕10衰减功 能的探头，那么测峰峰值为6.3V的交流电压 时，CH1的灵敏度调节开关打在哪档读数最 合理？为什么？
电子示波器的原理
电子示波器的原理
电子示波器（英文名称：Oscilloscope）是一种测量和显示电
信号波形的仪器。
它通过将电压信号转换为相应的图形显示在屏幕上，以便分析和测量各种电路的性能和故障。
电子示波器主要由以下几部分组成：
1. 垂直放大器：用于增强输入的电压信号，使其能够被显示在示波器屏幕上。
垂直放大器通常包括可变增益放大器和直流偏移校正电路。
2. 水平放大器：用于控制水平方向上的信号扫描，并确定每个水平单位表示的时间。
水平放大器通常由水平扫描电路和水平延迟电路组成。
3. 触发电路：用于控制示波器开始绘制波形的时刻。
触发电路可以根据预设的触发条件，在输入信号满足一定条件时触发示波器。
4. 示波管：示波器的显示部分，也称为显像管。
它通过控制电子束的方向和强度，在屏幕上绘制出电压信号的波形。
示波管通常采用阴极射线管（CRT），其中电子束在荧光层上产生亮点。
示波器的工作原理可以简单概括为：输入信号经过垂直放大器放大，然后水平放大器控制电子束在示波管上的位置进行扫描，同时触发电路控制示波器的绘制时序。
最终，电子束在示波管
上绘制出输入信号的波形。
通过调节示波器的控制参数（例如垂直增益、扫描速率和触发电平），可以获得所需的信号波形，并进行测量和分析。
示波器通常具有多种功能，如触发模式选择、测量功能、自动测量和波形存储等，以满足不同应用的需求。
实验八电子示波器的使用
实验八电子示波器的使用电子示波器又称阴极射线示波器，简称示波器，是科研和生产中广泛使用的一种电子仪器，利用它可以很方便地观察交流电信号的波形，可以测量频率、电压以及两个电信号之间的位相差。
借助传感器还可以对一些非电学量（如温度、压力、声、光等）进行测量。
【实验目的】1.了解通用示波器的结构和工作原理。
2.初步掌握通用示波器各个旋钮的作用和使用方法。
3.学习利用示波器观察电信号的波形，测量电压、频率和相位。
4．学会用示波器观测二相关量的函数图形。
【实验仪器】YB4328电子示波器、YB1602函数信号发生器【实验原理】最简单的示波器应包括以下五个部分：①电子示波管，②扫描发生器，③同步电路，④垂直轴和水平轴放大器，⑤电源供给，下面分别加以简单说明：1.示波管如图所示，当阴极灯丝被加热后，就会发射电子而形成电子流，电子流通过底面有小孔的圆筒形控制栅极后形成电子束。
第一阳极和第二阳极可对电子束加速和聚焦，通过第一、第二阳极及垂直和水平偏转板后，电子束射到荧光屏上，使荧光物质发光而形成一亮点。
垂直、水平偏转板加上电压后可以改变电子束的方向，从而改变荧光上亮点的位置。
2.扫描发生器如果只在垂直偏转板上加一交流电压，则电子束在此交变电场的作用下将作上下往复运动，亮点的轨迹是一条垂直线，该交变电压随时间变化的规律无法反映出来。
为了能通过荧光屏反映出电信号随时间变化的关系，电子束除了在垂直方向上在交变电场的作用下运动外，同时还必须使用电子束在水平方向上等速平移，这个平移的过程称为扫描，使光点等速平移的装置称为扫描发生器。
获得扫描的方法是在水平偏转板上加一个与时间成正比的周期性电压，也称锯齿波电压。
如果只在水平偏转板上加扫描电压，垂直偏转板上不加任何信号，则电子束只能在水平方向往复移动，在荧光屏上只是看到一条水平直线——扫描线。
如果在示波管的垂直偏转板上加上交流电压信号，在其水平偏转板上加扫描电压信号，则电子束的运动是在这两个电场作用下的合运动。
电子示波器工作原理与使用(实验用)
电子示波器的原理和使用示波器是一种用途广泛的电子测量仪器，用它能直接观察电信号的波形，也能测定电压信号的幅度、周期和频率等参数。
用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差或相位差。
凡是能转化为电压信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观测。
借助示波器我们可以直观地“看到”电路各点的状态。
示波器的扫描方式是一个可以看到波形的“电压表”；Ｘ－Ｙ方式可以观察两个电子信号的垂直方向的合成，因此示波器是电子工作者的重要工具。
一. 实验目的1. 了解示波器的原理。
2. 学会使用示波器的扫描应用和Ｘ－Ｙ方式应用。
二. 实验仪器示波器、信号源、甲电池等 三. 实验原理电子示波器（简称示波器）是一种能将随时间变化的电压信号直观的显示在荧光屏上的仪器。
示波器由示波管、Y 轴系统、X 轴系统等组成。
图3-23-1是示波器的原理框图。
(１)示波器的聚焦和偏转原理图3-23-1示波器的原理框图示波器中用于显示波形的真空玻璃管叫阴极射线管，简称示波管。
如图3-23-2所示。
示波管的正面是一个涂有荧光物质的园形屏，当管中的高速运动电子打上去时，就会发出荧光。
一般的示波器都是热阴极：阴极由灯丝通电后加热后，阴极上的电子由于热运动而脱离出阴极，称为热激发。
由于示波器中的第二阳极电压比阴极高上千伏特。
因此，电子被加速后轰击到荧光屏上，使该处的荧光物质发光。
1. 辉度设电子由阴极热激发时的速度为V 0 ,电子到达第二阴极的速度为V 2 ,阴极和阳极之间的电压为U 2 ,则有：1212202m V m V eU -=式中m 是电子的质量，且V 0<<V 2 ,所以电子到达第二阳极(也是到达荧光屏)上的速度V 2为：V eU m222=为了控制电子束轰击荧光屏上的强度，也就是控制单位时间轰击荧光屏的电子数目，在阳极前面加一个零到几十伏特的调制极，其形状是一个开有小孔的金属罩，由于调制极电位比阴极要低，而且调制极的电位越低，穿过金属罩小孔的电子越少，亮度越弱。
电子示波器的工作原理
电子示波器的工作原理电子示波器是一种测试和测量仪器，用于观察和分析电信号的波形。
它通过将被测信号与参考信号进行比较来生成波形图。
不同于传统的示波器，电子示波器使用的是数字处理技术，因此具有更高的分辨率和灵活性。
电子示波器的工作原理可以简单分为以下几个步骤：1. 信号输入：被测信号作为输入信号通过输入通道进入示波器。
示波器通常提供多个输入通道，以便同时观测多个信号。
2. 采样：示波器会对输入信号进行采样。
采样率是示波器的重要参数之一，表示示波器每秒钟对信号进行多少次采样。
较高的采样率可以提供更准确的波形细节。
3. 数字化：示波器对采样后的信号进行模数转换（ADC），将模拟信号转换为数字信号。
模数转换器的位数决定了示波器的垂直分辨率。
例如，一个8位ADC 可以将信号分成256个不同的级别。
4. 存储：数字化的信号被存储在示波器的内存中。
示波器通常有一定的存储深度，即可以存储多少个采样点。
较大的存储深度可以提供更长的时间窗口，从而更好地观察信号的波形。
5. 显示：存储的波形数据被读取并在示波器的显示屏上进行图像重建。
示波器的水平和垂直控制电路可以根据设定的参数和触发条件来确定波形的位置和幅度。
6. 触发：示波器的触发电路用于控制何时开始采样。
触发条件可以根据信号的某些特征（例如上升沿、下降沿或脉冲宽度）进行设置。
触发电路有助于稳定地显示重复的波形，使用户可以更好地观察信号的稳定特征。
7. 调整和分析：示波器通常提供各种调整和测量功能，以帮助用户对信号进行更详细的分析。
这些功能包括峰值测量、频谱分析、数学运算、自动测量等。
总之，电子示波器的工作原理是将被测信号进行采样、数字化、存储和显示，以及通过触发电路控制采样的开始时机，从而提供用户对信号波形进行观察和分析的功能。
这种工作原理使示波器成为电子工程师和科学家在测量和分析电信号时的重要工具。
《电子示波器》课件
触摸屏
电子示波器与时俱进，界面友 好、简单易用。
小巧便携
随着科技发展，电子示波器体 积不断缩小，便于携带。
常见问题
1 电子示波器有哪些类型？
有模拟示波器和数字示波器两种类型。
2 电子示波器的工作原理是什么？
电子示波器通过模拟-数字转换获取信号，再展示为波形图。
3 电子示波器最常用于哪些领域？
电子示波器在电子、医疗等领域有广泛应用。
物理研究
在波动、振动等研究中有着广泛应用。
结论
1
准确快速
电子示波器是测量信号的专业工具，
日益拓展
2
可以准确、快速地测量出复杂的电信 号。
随着技术的发展，电子示波器在各个
领域的应用越来越广泛。
3
重要工具
无论是研究、生产还是维修，电子示 波器都是极为重要的革命性工具。
技术进步
数字技术
数字示波器采用了最新的数字 技术，使显示更加清晰。
数字信号被处理后送至显示器。
3
显示波形
电子示波器将数字信号转化为像素亮度，最终显示波形。
类型
模拟示波器
使用电子管放大器，可直接显示原始信号。
数字示波器
使用先进的数字技术，可以对信号进行复杂的数 学处理并清晰显示。
应用
电子工程
常用于测试电路，包括滤波器、放大器等。
医学Байду номын сангаас测
常用于监测心率、血氧、脑电等生命体征。
电子示波器
电子示波器是一种重要的测量仪器，它可测量电信号并将其转换为波形图进 行显示。
什么是电子示波器？
测量电信号
电子示波器是专门用于测量电信号的技术工具。
显示波形图
通过将信号转换为波形图，电子示波器可以更直观地展示信号的变化。
电子示波器的组成部分
电子示波器的组成部分电子示波器是一种测量电信号的仪器，广泛应用于电子工程、通信等领域。
它可以将电信号转换为图形波形，方便工程师对电信号进行分析和测试。
本文将介绍电子示波器的组成部分。
示波器的基本结构电子示波器基本由输入部分、信号处理部分和显示部分组成。
输入部分是指示波器用来接收和处理被测信号的部分，主要包括测量通道、探头和校准信号源三个部分。
测量通道是示波器和被测电路之间的连接线路，通常采用电缆连接。
探头是测量通道的一部分，起到接触被测电路的作用。
校准信号源主要作用是用来校准示波器的测量精度。
信号处理部分是指对被测信号进行处理和放大的部分，主要包括放大器、触发器、时钟和控制电路等。
放大器是对被测信号进行放大的部分，其放大倍数决定了示波器的灵敏度。
触发器是对信号进行触发的电路，可以使信号始终在同一位置显示，并确保测量结果的稳定性。
时钟是指为触发器提供时基信号的电路，通过时钟信号来控制触发电路的动作。
控制电路是用来控制整个示波器的各个部分协调工作的电路。
显示部分是对处理后的被测信号进行显示的部分，主要包括屏幕、阴极射线管、电子束和扫描电路等。
屏幕是用来显示信号波形的部分，通常采用液晶屏来进行现代化显示。
阴极射线管是将电子束聚焦成一束精细射线的电子元件。
电子束负责在屏幕上绘制波形。
扫描电路负责控制电子束在屏幕上的扫描速度和方向。
示波器的附加部分除了以上三个基本部分之外，示波器还有一些附加部分，包括存储器、解码器和参考源等。
存储器用来存储被测信号，并将存储的信号通过信号处理电路后在屏幕上显示。
解码器用来对数字信号进行解码，以便对数字信号进行分析和显示。
参考源是用来为被测信号提供参考信号和波形的电路。
示波器的工作原理示波器的工作原理可以简单概括为将被测信号通过探头输入到放大器，经过放大器的放大后进入触发器进行处理，时钟产生的时基信号则用来指示电子束在屏幕上的位置。
处理后的信号经过电子束在屏幕上绘制成波形图，供工程师进行分析和测试。
实验报告电子示波器
一、实验目的1. 了解电子示波器的基本原理和组成；2. 熟悉电子示波器的操作方法；3. 学会使用电子示波器观察和测量信号波形；4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理电子示波器是一种用于观察和分析电信号的仪器。
其基本原理是利用示波管显示电信号的波形。
示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏组成。
电子枪产生电子束，经过偏转系统后，电子束在荧光屏上形成亮斑，亮斑的位置与输入信号电压成正比。
电子示波器的主要组成部分包括：1. 示波管：用于显示电信号的波形；2. 放大器：将输入信号放大到示波管的输入电压范围；3. 衰减器：对输入信号进行衰减，以适应不同信号的测量需求；4. 扫描发生器：产生扫描电压，使示波管上的波形稳定显示；5. 触发电路：使示波器显示稳定波形；6. 控制面板：用于调节示波器的各种参数。
三、实验仪器1. 电子示波器一台；2. 函数信号发生器一台；3. 连接线若干；4. 电源一台。
四、实验步骤1. 将函数信号发生器的输出信号接入电子示波器的输入端；2. 打开电子示波器和函数信号发生器，调整示波器控制面板上的参数，使示波器显示稳定波形；3. 观察示波器显示的波形，分析信号的特征；4. 改变函数信号发生器的输出信号，观察示波器显示的波形变化；5. 使用示波器测量信号电压、频率、周期等参数；6. 比较实验结果与理论值，分析误差原因。
五、实验结果与分析1. 示波器显示的波形稳定，信号特征明显；2. 函数信号发生器输出信号的频率和幅度可调，示波器显示的波形随之变化；3. 使用示波器测量信号电压、频率、周期等参数，结果与理论值基本一致。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了电子示波器的基本原理和组成；2. 熟悉了电子示波器的操作方法，学会了使用示波器观察和测量信号波形；3. 培养了实验操作能力和数据分析能力。
七、注意事项1. 操作电子示波器时，注意安全，避免触电；2. 调整示波器参数时，避免超出仪器的工作范围；3. 实验过程中，注意观察信号特征，分析实验结果。
电子示波器的原理及应用注意事项
电子示波器的原理及应用注意事项1. 电子示波器的原理电子示波器是一种用于检测和观察电信号波形的仪器。
它利用电子技术来实现信号的采样、处理和显示。
电子示波器的原理主要包括以下几个方面：1.1 采样电子示波器通过采用高速模拟-数字转换器（ADC）来对电信号进行采样。
采样是指将连续时间域的信号转换为离散时间域的信号。
采样频率越高，示波器显示的波形越接近原始信号。
1.2 存储采样后的信号需要存储在示波器的存储器中。
存储器的容量决定了示波器可以存储的波形长度。
较高容量的存储器可以更好地显示长时间的波形，而较低容量的存储器则适合显示短时间内的快速变化的波形。
1.3 处理示波器会对采样信号进行数字信号处理，包括放大、滤波、数值计算等操作。
这些处理可以帮助用户观察和分析波形。
1.4 显示经过处理的信号会传输到示波器的显示器上进行显示。
示波器的显示器通常为液晶显示器或者CRT显示器。
用户可以通过调整示波器的设置来选择不同的显示模式，如时间域显示、频谱显示等。
2. 电子示波器的应用注意事项使用电子示波器时，需要注意以下几个方面：2.1 带宽示波器的带宽决定了它能够处理的信号频率范围。
当需要观察高频信号时，需要选择具备较高带宽的示波器。
一般来说，示波器的带宽应为被测信号频率的2-3倍。
2.2 采样率示波器的采样率决定了它能够准确还原原始信号的能力。
采样率应该根据被测信号的最高频率进行选择，一般来说，采样率应为被测信号频率的5-10倍。
2.3 触发功能示波器的触发功能可以帮助用户在复杂的信号中准确地捕捉特定的波形。
触发功能包括边沿触发、脉冲触发、视频触发等。
正确设置触发条件可以有效地避免信号的混叠和失真。
2.4 输入阻抗示波器的输入阻抗决定了它对被测电路的影响程度。
一般来说，输入阻抗应该远大于被测电路的输出阻抗，以避免对被测电路产生影响。
常见的输入阻抗值有1MΩ和50Ω两种选择。
2.5 地线连接在连接示波器的地线时，需要注意避免产生地环路，以减少干扰信号。
电子示波器的原理与说明
电子示波器的原理与说明电子示波器是一种用于测量和显示电信号波形的仪器。
它通过将电信号转换成可见的图像，使得用户可以直观地观察并分析信号的频率、幅值、相位等特性。
电子示波器的原理主要包括信号采集、信号处理和信号显示三个方面。
1.信号采集：电子示波器使用一对垂直和水平的电子束来扫描和绘制图像。
首先，示波器将输入信号通过探头或者直接连接到信号源上。
探头将电压信号转换成电流信号，并将信号引入示波器主机。
2.信号处理：示波器主机会对输入的电流信号进行放大和调整。
通常，示波器会根据用户设置的控制参数对信号进行放大、增益调整、滤波等操作，以便使信号在屏幕上显示得更加清晰。
3.信号显示：示波器使用电子束来扫描和显示信号波形。
水平电子束负责控制时间轴的扫描，垂直电子束负责控制电压轴的扫描。
示波器将经过处理的信号转换成电子束的控制信号，根据信号的幅值和时间信息，在屏幕上绘制出波形图。
示波器通常具有以下特点：1.带宽：示波器的带宽决定了其能够测量的最高频率。
带宽越高，示波器能够显示的信号频率范围就越广。
2.增益：示波器可以通过调节放大倍数来改变信号的显示幅度。
增益可以帮助用户更清晰地观察信号的细节。
3.采样率：示波器的采样率决定了示波器对信号进行采样的频率。
采样率越高，示波器能够对快速变化的信号进行更准确的测量和显示。
4.触发功能：示波器可以通过触发功能自动选择一个信号的起始点，以保证波形在屏幕上的显示稳定。
用户可以通过设置触发电平、触发沿等参数来进行触发设置。
总之，电子示波器通过信号采集、信号处理和信号显示三个步骤，将输入信号转换成可见的波形图。
用户通过触发功能、放大倍数、滤波等操作，可以对信号进行精确测量和分析。
电子示波器的原理和应用预习
电子示波器的原理和应用预习1. 电子示波器简介•电子示波器是一种用于观测电信号波形的仪器。
•它可以显示电信号的振幅、频率、相位等特征，帮助工程师分析电路性能。
•电子示波器基于采样和数字处理技术，逐渐取代了传统的示波管示波器。
2. 电子示波器的工作原理•电子示波器的基本原理是将被测信号转换为电压，并通过传感器传递给示波器。
•示波器将电压信号转换为数字信号，经过处理后，在显示屏上呈现出波形。
•示波器的核心是模拟前端、模数转换器和数字信号处理器。
3. 电子示波器的应用领域• 3.1 电子设计–电子示波器是电子工程师设计和测试电路的重要工具。
–它可以帮助分析电路的工作状态、调试电路故障。
• 3.2 通信–电子示波器可用于分析和调试通信系统中的信号传输。
–它能够检测信号的质量、噪音干扰等问题。
• 3.3 功率和能源–电子示波器可用于分析和测试功率和能源系统中的电流和电压波形。
–它能够帮助工程师优化电能转换效率。
• 3.4 生命科学–电子示波器在生命科学领域常用于生物信号的测量和分析。
–例如心电图、脑电图等。
4. 电子示波器的特点和优势• 4.1 高性能–电子示波器具有高带宽和快速采样率，能够捕获高频信号和瞬态信号。
• 4.2 多功能–电子示波器具有多种触发模式和测量功能，能够满足各种应用需求。
• 4.3 可视化界面–电子示波器采用数字显示屏，直观显示波形和测量结果。
–用户可以通过菜单和按键进行操作和设置。
• 4.4 数据分析和处理–电子示波器具有数据存储和分析功能，可以保存和导出波形数据。
–用户可以通过计算和数据处理功能，得到更详细的信号分析结果。
5. 电子示波器的未来发展趋势• 5.1 更高的带宽和采样率–随着电子技术的进步，电子示波器的带宽和采样率将继续提高。
–可以更精确地观测和分析高频和瞬态信号。
• 5.2 更多的触发模式和功能–电子示波器将拥有更多的触发模式和测量功能，以适应不同的应用场景。
• 5.3 更智能的数据处理和分析–电子示波器将结合人工智能和机器学习技术，实现更智能化的数据处理和分析。
电子示波器的实验原理
电子示波器的实验原理
电子示波器（oscilloscope）是一种专门用于测量电压信号波形和频率的仪器。
它利用电子技术对待测电信号进行采样、放大、垂直位移和水平扫描等处理，然后将处理后的信号以波形的形式显示在示波器的屏幕上。
示波器的测量原理基于垂直和水平扫描的方式。
垂直扫描通过放大电信号并将其在显示屏上的位置进行调整，从而实现对电信号波形的观测。
示波器的垂直放大倍数可以通过选择增益档位来调节，通常以伏特-每-分（V/div）来表示。
水平扫描则是控制示波器屏幕上波形的水平位置和宽度，以便观测整个波形。
水平扫描的速度是通过控制示波器木洛滋管上的扫描电子束的移动来实现的。
水平方向的刻度通常以时间-
每-分（s/div）来表示。
在实际应用中，示波器还可以进行触发操作，以确保在屏幕上显示稳定的波形。
触发功能可以使示波器只显示符合一定条件的波形，例如只显示特定电压阈值以上或以下的波形，或者只显示特定频率的波形。
总的来说，电子示波器的工作原理是通过对电信号进行采样、放大和调整位置，然后通过垂直和水平扫描方式在示波器屏幕上显示波形。
这种显示方式使得通过示波器可以对电信号的波形、幅度和频率等特性进行观察和分析。
电子示波器的认识及使用课程设计论文
电子示波器的认识及使用-课程设计-论文此处为学校名字+校徽《电子测量技术基础》论文电子示波器的认识及使用课程名称：姓名：学号：专业班级：指导教师：提交日期：目录引言 (5)1电子示波器的认识 (5)1.1 电子示波器的产生与发展现状 (5)1.2 电子示波器的用途 (6)2电子示波器的基本机构组成 (6)2.1 示波管 (7)2.2 电子枪 (8)2.3 偏转系统 (9)2.4 荧光屏 (9)2.5 X、Y轴电压放大器和衰减器 (10)2.6 锯齿波信号（扫描信号）发生器 (10)3 电子示波器的使用 (11)3.1 电子示波器的工作原理 (11)3.2 电子示波器的面板介绍 (12)3.3 电子示波器的测量方法 (19)结束语： (22)参考文献： (22)引言电子示波器简称示波器。
它是一种用荧光屏显示电量随时间变化过程的电子测量仪器。
它能把人的肉眼无法观察到的电信号转换成人眼能够看到的波形，具体显示在荧光屏上，以便对电信号进行定性和定量观察，其他非电物理量亦可经转换成为电量，使用示波器进行观察，因此示波器是一种广泛应用的电子测量仪器，是测量电子电路工作情况的不可或缺的重要工具，它是普遍地应用于国防、科研、学校以及工、农、商业等各个领域。
1电子示波器的认识1.1 电子示波器的产生与发展现状电子示波器的发展可溯源到19世纪末研制成的第一支冷阴极静电偏转电子射线示波器。
20世纪40年代末，逐渐建立起专门生产示波器的厂家。
几十年来，示波器由电子管示波器发展到晶体管、集成电路的示波器，由模拟电路发展到数字电路，由通用宽带示波器发展到高速取样示波器、记忆示波器、数字存储示波器、逻辑示波器等多种类型示波器，它可还可与微型计算机连接组成智能测量系统。
1.2 电子示波器的用途电子示波器是一种显示波形的仪器。
它不仅可以显示电信号的波形（如交流电、心电、脑电、肌电等），通过适当的换能装置，也可以显示非电信号的波形，如声波、心率、体温、血压等随时间变化的过程。
电子示波器的的原理和应用
电子示波器的原理和应用1. 电子示波器的原理电子示波器是一种常见的电子测试仪器，用于测量和显示电信号的波形。
它的工作原理基于示波管和电子技术。
1.1 示波管电子示波器中常使用的示波管是一种真空管，由阴极、聚焦极、加速极、四个偏转极、阴偏极和阳偏极等组成。
示波管的工作原理是利用电子束在电子场的作用下沿水平和垂直方向发生偏转，并在屏幕上形成图像。
1.2 水平偏转水平偏转是指电子束在水平方向上的偏转。
电子示波器通过水平电压信号控制水平偏转电路，使得电子束在时间轴上移动，从而形成波形。
1.3 垂直偏转垂直偏转是指电子束在垂直方向上的偏转。
电子示波器通过垂直电压信号控制垂直偏转电路，使得电子束在垂直方向上根据电压变化而上下移动，从而形成波形的振幅。
1.4 触发电路触发电路是电子示波器中的重要部分，用于控制示波器在输入信号满足特定条件时开始显示波形。
触发电路通常包括触发电平、触发斜率、触发方式等参数，可以根据输入信号的特点进行合适的设置。
2. 电子示波器的应用电子示波器在电子测量和实验中有着广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用场景：2.1 信号测量电子示波器可以用于测量各种信号的波形和特性。
例如，在电路调试过程中，可以通过示波器观察和分析电路中的波形，从而判断电路是否正常工作。
示波器还可以用于测量信号的频率、振幅、相位、占空比等参数。
2.2 波形显示与分析电子示波器可以对输入信号进行实时的波形显示和分析。
通过示波器，可以清晰地观察信号的波形特点，例如波形的周期、幅值、频率等，从而帮助工程师分析和解决电路中的问题。
2.3 教学实验电子示波器是电子工程教学实验中常用的仪器之一。
学生可以通过示波器进行电路实验，观察和分析电路中的波形和特性，加深对原理的理解和实际操作的经验。
2.4 故障排除在电子设备维修和故障排除过程中，电子示波器也是不可或缺的工具之一。
通过示波器的使用，可以检测和定位电子设备中的故障，例如检查信号的完整性、找出故障信号的来源等，提高故障排除的效率。
电子示波器的原理及应用
电子示波器的原理及应用1. 什么是电子示波器？电子示波器是一种用于测量和分析电信号的仪器。
它通过将电信号转换为可视化的波形图来帮助工程师进行信号分析和故障诊断。
电子示波器能够显示信号的频率、幅度、相位和时间域波形等信息，为工程师提供了重要的参考数据。
2. 电子示波器的工作原理电子示波器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：2.1 信号输入要测试的信号通过电缆或探头接入电子示波器。
信号输入可以是模拟信号或数字信号。
2.2 信号采样电子示波器通过采样电路以一定的采样率对输入信号进行采样。
采样率越高，示波器对信号的还原能力和准确性就越高。
2.3 数字信号转换采样的模拟信号经过模数转换器（A/D转换器）转换成数字信号。
数字信号可以更方便地进行处理和存储。
2.4 数据处理数字信号经过处理模块进行数据处理，例如滤波、放大、平均等。
数据处理可以提高示波器的性能和测量的准确度。
2.5 波形显示经过处理后的信号被传送到示波器的显示屏上，以波形图的形式呈现给用户。
用户可以通过观察波形的形态、频率、幅度等参数进行信号分析和故障诊断。
3. 电子示波器的应用电子示波器在工程领域有着广泛的应用。
以下是电子示波器的几个常见应用领域：•电子设计和调试：电子示波器可以用于分析并优化电路设计，验证电路的工作情况。
通过观察信号的波形，工程师可以检测电路中的故障和不稳定性。
•通信信号分析：电子示波器可以用于分析和调试通信系统中的信号。
通过观察信号的频率和幅度，工程师可以判断通信系统的性能和稳定性。
•嵌入式系统开发：在嵌入式系统开发过程中，电子示波器可以用于测试和验证各个模块的电子信号。
例如，通过示波器可以观察到微处理器的时钟信号、数据总线的通信情况等。
•电力系统分析：在电力系统领域，电子示波器可以用于分析和记录电力信号。
例如，可以使用示波器来检测电力波形的频率、相位和谐波含量，从而评估电力系统的性能和稳定性。
•教学和研究：电子示波器也广泛应用于教学和研究领域。
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电气测量技术
第七章 电子电压表
第二节 示波管
一、示波管结构
示波管又称阴极射线管，由电子枪、偏转系统和 荧光屏等部分组成，所有部件都密封在一个喇叭状的 玻璃管中，内部抽至高真空，其结构如下图。
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第七章 电子电压表
二、示波管电路
通常的情况下，被观察的波形信号加在 Y 偏转板， 时间扫描信号加在 X 偏转板，为了控制荧光屏上显示图 象的亮度和聚焦，在示波管的栅极和各阳极加上不同的 直流电压，如下图所示。
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第七章 电子电压表
第一节 电子示波器的类型和基本工作原理
一、电子示波器分类
电子示波器
模拟示波器 通 用 示 波 器 数字示波器 实 时 显 示 数 字 读 出 示 波 器 数 字 存 储 示 波 器 实 时 显 示 与 存 储 示 波 器 逻 辑 示 波 器
取 样 示 波 器
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第七章 电子电压表
本章要点
本章介绍电子示波器的电路与器件，包括示波 管、液晶显示器、高低压电源、Y通道、X通道、 电子开关，以及附属电路的结构、原理与技术性 能。并通过第七节的典型实例，进一步了解常用 的示波器电路形式，电子示波器的使用方法以及 面板上旋钮的功能。 本章还对数字示波器和描绘特性曲线的专用示 波器作一般的介绍。
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四、密路实际是一个他激锯齿波发生器，由高增益放大器 A和反馈电容（也称密勒电容）C 组成。电容反馈可等效为在 输入端接上一个 C（A+1）大电容的放大器。经施密特电路整 形后的闸门输出方波加在密勒电路输入端，密勒电容开始充电， 相当于扫描正程的开始，直至闸门输出方波翻转，密勒电容开 始放电作为正程结束逆程开始。
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6.末级放大
第七章 电子电压表
末级包括延迟线和两级的共射、共基组合放大。当屏幕 上找不到被测信号波形时，可按下寻迹开关，将输入接地，让 扫描线居中央位置，以便判断是否 Y 通道出现故障。
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7. X 通道放大
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（RP25-1）和扫描线长度（按拉式开关S25-1作×10扩展，RP25-1作 长度调试）， 寻迹开关按下时，除将 Y 向输入接地外，还在 X电路中置 时基为自激状态，自行连续扫描。如无故障，图像应出现于屏幕中央。
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四、双踪显示
如示波器有两个Y 通道，可以通过电子开关，打 开其中一个通道，显示该通道的波形，也可以同时打开 两个通道，实现双踪显示，双踪显示有交替和断续两种 方式，如果交换周期等于扫描周期，则每次扫描都可以 有一个完整的扫描波形，称为交替。如果交换周期小于 扫描周期，显示波形会呈现为断续状，称为断续。
多 束 示 波 器
特 殊 示 波 器
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二、电子示波器工作原理
第七章 电子电压表
电子示波器是利用被测信号控制电子束在Y轴的位置，同时 利用内部的锯齿信号，使电子束重复地沿水平方向匀速扫描，然 后在示波管荧光屏或液晶显示器上观察被测信号波形的一种仪器， 因此一台电子示波器至少要包括X、Y通道和显示器三个部分。
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第七章 电子电压表
五、释抑电路
释抑电路用来控制扫描波的终点 与起点。扫描电压升到一定高 度后，通过释抑电路，使整形 施密特电路翻转，关闭闸门， 结束正程转为逆程。 考虑到逆程开始之后，闸门 随时都可能被触发信号重新打 开，造成扫描波未回到起点， 又开始新的正程。为此，扫描 发生器通过释抑电容将逆程电 压下降速度变慢，用它抑制闸 门不使过早打开。保证扫描波 形回到起点之后，才会产生新 的一轮扫描。
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三、液晶显示器驱动方式
1.分段式的驱动方式
分段式液晶显示器要显示图像时，可向液晶显示 器的两电极分别施加幅度相等相位相反的方波电压 （不能加直流电压），使得液晶显示器的基板显出相 应的数码图像。如果两电极加上同相电压，液晶显示 器则呈熄灭状态。
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2.矩阵式驱动方式
矩阵式液晶显示器的两基板电极分别为行、列电极。行列交 点形成像素。如要某像素发亮，行列电极间须加选择点波形的电 压，如要某像素呈暗态,电极间须加非选择点波形的电压,如果一 个电极为选择点,另一电极为非选择点,该像素为半选择点仍保持 暗态。
加于行电极
加于列电极
行列电极间
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4.混合级
Y 通道前置放大有YA、YB 两个通道，两通道的信号，通过电 子开关A、B 控制，可以使用一个通道,实现单踪显示,也可以轮 流（交替、断续）或叠加（YA+YB）后送混合级，实现双踪显示。
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5.电子开关与触发放大
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通过工作方式开关，可以使电子开关工作于双稳、无稳或 断开四种状态。分别选择单踪(YA或YB)、交替、断续和叠加 （YA+YB）五种工作方式。内触发源选择开关可以改变内触 发源来自YA或YB。
无工频变压器 直流-交流-直流 转换器
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三、直流高压电源
第七章 电子电压表
示波管需要1000V以上的直流高压电源，通常使用 直流-高频交流-直流变换器，这种变换器因工作频率高， 可以用体积较小高压变压器和电容量较小的高压滤波电 容，以节省费用和空间。
振荡管 降压整流
稳压 电路
X 通道放大电路主要用于放大 X 向信号，控制 X 向的移位
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8. 触发放大
触发放大电路用于调节与选择触发信号，内设置触发方式、触发极性、 触发耦合方式和内、外触发源选择四个开关。用于控制显示波形的触发和波 形的起点位置。
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第五节
示波器的Y通道
一、Y 通道的技术性能 由于被测信号要从示波器的Y通道输入，因此它的性 能直接影响示波器的测量准确度，所以要求Y通道 1.频率宽度：必须满足测量对象的需要，例如测量视 频信号至少要有6MHz带宽。 2.输入阻抗：例如5MHz带宽的示波器，其输入电 阻至少必须大于1MΩ，输入电容小于40μF 。 3.灵敏度：一般示波器Y灵敏度约为毫伏级，特殊的 场合要求Y通道灵敏度能达到微伏级。 4.非线性失真：一般要求小于3% ~10%。 5.抗干扰与抗漂移能力： Y通道应具备抗干扰与抗 漂移能力。
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3 .Y 通道前置放大
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Y 通道输入级采用场效应管提高输入阻抗，其中
平衡、极性、移位和幅度微调旋钮都放在面板上，可 以由使用者进行调节。平衡旋钮的作用，是使调节移 位时不影响波形幅度，同样在调节幅度时不要影响移 位。
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第七节 通用示波器的典型电路
一、SR-8双踪示波器
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1.内部结构框图 SR-8为频宽0~15MHz，灵敏度为 0.1mV/cm，输入 阻抗为 1MΩ的双踪示波器，内部结构如图：
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2.衰减电路
衰减电路由两级 RC 分压器组成，共11档， 可从1:1调至1:2000。
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二、直流低压电源
示波器内部所需的低压电源，可用工频经降压、整流、滤波 获得。也可以利用直流-交流-直流转换器，后一种方法因工作频率 较高，所需的变压器体积小，并可用较小的滤波电容，使得性能与 价格都比工频优越。 有工频变压器的 直流-交流-直流转 换器
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第四节
示波器电源
示波器必须为内部各种元、器件及电路提供不同电压 的电源，包括 一、示波管灯丝电源 示波管灯丝电压由工频电源经变压器降压后提供，虽 然灯丝电压本身只有几伏或十几伏，属于低压。但是因 为灯丝与阴极极为靠近，为减小两者电位差，通常也置 以高电位，如图加1kV电位。
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二、Y 通道的结构
Y 通道包括探头、衰减、放大、电子开关与延迟线。
1.探头：提高输入阻抗，补偿输入引线对频率特性的影响。 2.衰减器：调节Y 通道的灵敏度。 3.前置放大与输出级：增加Y 通道放大倍数，提高灵敏度。 4.电子开关：双踪显示时，用于选择A 通道或B 通道。 5.延迟线：延迟Y 通道信号到达偏转板的时间，防止Y 通道信 号比扫描信号到达偏转板的时间早，使被测信号开始部分无法 显示。
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二、X 通道的结构
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X通道结构有连续和触发两种方式，现在示波器都 采用由密勒电路组成的触发扫描结构，这种结构由触 发放大与整形、密勒积分与闸门、释抑电路以及X 放 大等几部分组成。其中X 放大与一般放大器没有什么 区别，频宽约为Y 通道频宽的十分之一，放大倍数要 使输出的扫描线宽度占满全屏。
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