示波器的结构和工作过程 示波器工作原理

示波器的结构和工作过程示波器工作原理

1、基本结构

①Y轴系统

由衰减器、放大器及延迟线等组成。其主要作用是放大被测信号电压使之达到适当的幅度，以驱动束作垂直偏转。

②X轴系统

由触发整形电路、扫描发生器及x轴放大器组成。其作用是产生扫描锯齿波并加以放大，驱动电子束进行水平方向扫描。触发整形电路则保证在荧光屏上显示的波形稳定，以利于对信号波形的观察。

③Z轴系统

由示波管、增辉电路、和校准信号发生器组成。示波管由电子枪、X轴偏转板、Y轴偏转板和荧光屏组成，其主要作用是将电信号转换成光信号，用于对被测信号波形的显示。增辉电路的作用是在信号扫描正程使光迹变亮，而在信号扫描回程使光迹消隐。电源电路将交流市电变换成多种高压和低压电源，以满足示波管及其他电路工作的需要。校准信号发生器提供幅度、周期都十分准确的方波信号用于校准的相关性能指标。

2、工作过程

被测信号电压经过示波器探头加到Y轴输入端，经过衰减、前置放大和倒相后，再经延迟线延迟和Y轴后置放大器放大，输出足够大的推挽信号加到示波管的垂直偏转板上，控制电子束作垂直方向的偏移。

为了能够稳定的显示波形，使每次扫描的起点都对应于被测量

信号的同一相位点上，可将被测信号送至触发整形电路。触发整形电路在被测信号的某个电子和极性下被触发，输出触发脉冲去启动扫描发生器产生锯齿波电压，经过x轴放大器放大后成为推挽信号加至示波管的水平偏转板上，以控制电子束作水平方向的偏转(即扫描过程)。同时，扫描信号发生器还输出脉宽与扫描正程相等的增辉脉冲，并经过z轴系统加至示波管的栅极使显示的光迹增亮。

示波器如何观察电信号波形

1、获得基线：

当操在使用无使用说明书的示波器时，首先要获得一条最细的水平基线，其具体方法如下：(1)预置面板各开关、旋钮。亮度置适中，聚焦和辅助聚焦置适中，垂直输入耦合置“AC’’，垂直电压量程选择置5mv／div，垂直工作方式选择置“CHl”，垂直灵敏度微调校准位置置“CAL，垂直通道同步源选择置中间位置，垂直位置置中间位置，A和B扫描时间因数一起预置在“0、5ms／div，A扫描时间微调置校准位置“CAL’’，水平位移置中间位置，扫描工作方式置“A”，触发同步方式置“AUTO，斜率开关置“+”，触发耦合开关置“AC’’，触发源选择置INT。(2)按下电源开关，电源指示灯点亮。(3)调节A亮度聚焦等有关控制旋钮，可出现纤细明亮的扫描基线，调节基线使其位置于屏幕中间与水平坐标刻度基本重合。

(4)调节轨迹平行度控制使基线与水平坐标平行。

2、显示信号：

一般情况下，示波器本身均有一个0、5Vp—p标准方波信号输出口，当获得基线后，即可将探头接到此处，此时屏幕应有一串方波信号，调节电压量程和扫描时间因数旋钮，方波的幅度和宽窄应变化，至此说明示波器基本调整完毕可以投入使用。

3、测量信号：

将测试线接在CHl或CH2输入插座，测试探头触及测试点，即可在示波器上观察到波形。如果波形幅度太大或太小，可调整电压量程旋钮；如果波形周期显示不适合，可调整扫描速度旋钮。

4、选择Y轴耦合方式：

根据被测信号频率的高低，将Y轴输入耦合方式选择“AC-地-DC”开关置于AC或DC。

5、选择Y轴灵敏度：

根据被测信号的大约峰-峰值（如果采用衰减探头，应除以衰减倍数；在耦合方式取DC档时，还要考虑叠加的直流电压值），将Y 轴灵敏度选择V/div开关（或Y轴衰减开关）置于适当档级。实际使用中如不需读测电压值，则可适当调节Y轴灵敏度微调（或Y轴增益）旋钮，使屏幕上显现所需要高度的波形。

6、选择触发（或同步）信号来源与极性：

通常将触发（或同步）信号极性开关置于“+”或“-”档。

7、选择扫描速度：

根据被测信号周期（或频率）的大约值，将X轴扫描速度

t/div（或扫描范围）开关置于适当档级。实际使用中如不需读测时间值，则可适当调节扫速t/div微调（或扫描微调）旋钮，使屏幕上显示测试所需周期数的波形。如果需要观察的是信号的边沿部分，则扫速t/div开关应置于较快扫速档。

8、输入被测信号：

被测信号由探头衰减后（或由同轴电缆不衰减直接输入，但此时的输入阻抗降低、输入电容增大），通过Y轴输入端输入示波器。