电子测量技术第五章

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1、第五章 示波测试和测量技术第五章 示波测试和测量技术5-1 概述一、示波器的特点1、直接观测和真实显示被测波形。、直接观测和真实显示被测波形。可显示脉冲信号的前后沿、脉宽、上升下降时间。可显示脉冲信号的前后沿、脉宽、上升下降时间。第五章 示波测试和测量技术2、是时域测试典型仪器，能检测信号波形是否正常，、是时域测试典型仪器，能检测信号波形是否正常，有无失真以及相关关系。有无失真以及相关关系。3、X-Y图示仪。图示仪。 4、是多种电量和非电量测试和测量中的基本测试仪器。、是多种电量和非电量测试和测量中的基本测试仪器。通过描绘被研究的信号随时间的变化，可用于通过描绘被研究的信号随时间的变化，可用于

2、调试电子电路、维修仪器设备。调试电子电路、维修仪器设备。是构成其他两个测试领域的仪器设备的基础。是构成其他两个测试领域的仪器设备的基础。第五章 示波测试和测量技术低频示波器通用示波器 普通示波器宽带示波器多束示波器示波器的分类 取样示波器记忆、存储示波器特种示波器二、示波器的分类模拟数字示波器第五章 示波测试和测量技术模拟示波器第五章 示波测试和测量技术第五章 示波测试和测量技术数字示波器数字示波器第五章 示波测试和测量技术三、主要技术特点1、通频带fB、上升时间tr2、偏转灵敏度Sy：3、扫描速度： 单位为cm/S或div/S4、输入阻抗：为f的函数，等效为RC电路第五章 示波测试和测量技术

3、F：灯丝K：阴极G1：栅极A1：第一阳极A2：第二阳极G2：第二栅极5-2 示波测试的基本原理一 阴极射线示波管（CRT）组成：电子枪、偏转系统、荧光屏1、电子枪FKG1G2A1A2Y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（INTENSITY）（FOCUS）（AUX FOCUS）第五章 示波测试和测量技术下面分析电子穿越加速场和减速场V1V2V1V2加速场减速场KG1G2A1A2第五章 示波测试和测量技术2、偏转系统组成：X1、X2、Y1、Y2作用：确定任一瞬间光点在荧光屏的坐标以Y板为例A2Vy+-bLVaSyyaVbVLsy2Y方向的偏转距离yasbVLs2令yy

4、sD1cmVDy/,单位数：称为示波管的偏转因Vcmys/:单位示波管的偏转灵敏度，同理，可讨论X偏转系统的位移第五章 示波测试和测量技术引入PDA系统 （先偏转后加速系统）为使示波器灵敏度高，提高应使aybVLss2采用PDA 系统PDA系统： 降低第二阳极的电压，在偏转板与荧光屏之间，在内壁石墨导电层开几个环状的间隙，加1015KV的高压，逐渐加速，避免影响偏转分类：分段式和螺旋式比较：ys普通示波器：采用PDA：0.5mm/V56mm/V第五章 示波测试和测量技术3、荧光屏铝膜荧光物质玻璃铝膜的作用：散热吸收二次电子和负离子反射作用1）结构2）余辉时间：从电子束移去到光点亮度下降到原始值

5、的10%的时间分为：极短余辉、短余辉、中余辉、长余辉、极长余辉连续移动的轨迹？余辉和人眼的惰性第五章 示波测试和测量技术二 图像显示原理 偏转原理：偏转原理：静电场力或磁场力静电场力或磁场力显示信号的类型：显示信号的类型： A显示显示随时间变化随时间变化的信号的信号B显示任意显示任意两个变量的关系两个变量的关系1、显示随时间变化的信号显示随时间变化的信号 (a) Vx=Vy=0 (b) Vx=0，Vy=常量 (c) Vx=常量，Vy=0 (d) Vx=常量，Vy=常量 第五章 示波测试和测量技术Ux0123401324Ux-Uxt （时基亮线）（时基亮线）第五章 示波测试和测量技术Uy0123

6、401324Uy-Uyt第五章 示波测试和测量技术Uy0123401324Uy-Uyt0UxtUx-Ux第五章 示波测试和测量技术总结：要要显示随时间变化的信号，显示随时间变化的信号，将被观测信号加到将被观测信号加到Y轴，而轴，而X轴加扫描电压轴加扫描电压第五章 示波测试和测量技术（1）、扫描几个概念：扫描、扫描电压、扫描正程、扫描回程2、一些概念、一些概念第五章 示波测试和测量技术其中 Tx：扫描电压的周期Ty：被测信号的周期例：若n=2，即Tn=2Ts，见图3-4uyTyTxuxtt（2）同步目的： 波形稳定 。第五章 示波测试和测量技术第五章 示波测试和测量技术（3）、扫描的分类 Ts被

7、测脉冲连续扫描Tn=Tst TntTn连续扫描Tn=t触发扫描tvy第五章 示波测试和测量技术*连续扫描的特点：连续扫描的特点：1、扫描发生器连续工作；、扫描发生器连续工作；2、无输入信号时显示一条时基线；、无输入信号时显示一条时基线；*触发扫描的特点：触发扫描的特点：1、被测脉冲到来时扫描一次；、被测脉冲到来时扫描一次；2、平时为等待扫描状态；、平时为等待扫描状态；3、主要用于观测占空比很小的脉冲，扫描电压、主要用于观测占空比很小的脉冲，扫描电压持续时间的选择应等于或稍大于脉冲底宽。持续时间的选择应等于或稍大于脉冲底宽。在有的示波器上，会有一个按钮来进行选择。在有的示波器上，会有一个按钮来进

8、行选择。第五章 示波测试和测量技术（4）增辉实际扫描回程需要时间，即解决措施： 增辉-在扫描正程期间使电子枪发射更多的电子t015234678012345678uytuxTyTx=2Ty第五章 示波测试和测量技术3、 显示两个任意波形的关系若X、Y板分别加任意信号，图形由两信号共同决定X-Y图示仪a、同振幅同频同相：b、同振幅、同频、相位差为90度如：两个偏转板上都加正弦电压时显示李沙育(Lissajous)图形t0123401234uytux01234t0123401234uytux01234024第五章 示波测试和测量技术一、模拟示波器的基本组成示波管、垂直通道、水平通道5-3、 通用示波

9、器Y轴偏转系统X轴偏转系统Y输入 示波管X输入第五章 示波测试和测量技术Y输入Y输入电路Y前置放大器延迟线Y后置放大器增辉电路高压电源低压电源X放大电路扫描电路触发电路校准信号 发生器外触发输入X输入校准信号输出正高压负高压第五章 示波测试和测量技术 （1）输入耦合方式： AC、GND、DC三档n置“AC”时，输入信号经电容耦合到衰减器上，只有交流分量可通过，适于观察交流信号。n置“GND”时，用于确定零电平，即不需要断开被测信号，可为示波器提供接地参考电平。n置“DC”时，输入信号直接接到衰减器，用于观测频率很低的信号或带有直流分量的交流信号。二、 Y通道（垂直通道）1、 第五章 示波测试和

10、测量技术(2)、输入衰减器2211CRCR无关与fcccRRRvvi21121201122RCR C1122RCR CvivoR1R2C1C2最佳补偿过补偿欠补偿Z1Z2改变分压比示波器的偏转灵敏度粗调第五章 示波测试和测量技术2前置放大器 作用：将信号适当放大，从中取出内触发信号，并具有偏转因数微调、校正、Y轴位移、极性反转等控制作用。 电路：大都采用差分放大电路，输出一对平衡的交流电压。若在差分电路的输入端输入不同的直流电位，相应的Y偏转板上的直流电位和波形在Y方向的位置也会改变。 “Y轴位移”旋钮：调节直流电位以改变被测波形在屏幕上垂直方向的位置。 第五章 示波测试和测量技术3、延迟线触

11、 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第五章 示波测试和测量技术第五章 示波测试和测量技术4Y输出放大器作用：将延迟线传来的被测信号放大到足够的幅度，用以驱动示波管的垂直偏转系统，使电子束获得Y方向的满偏转。 要求：应具有稳定的增益、较高的输入阻抗、足够宽的频带、较小的谐波失真 。 电路：大都采用推挽式放大器，有利于提高共模抑制比。可采用改变负反馈的方法改变放大器的增益 （面板上的倍率“5”或“10”开关 ）。 第五章 示波测试和测量技术三、 X通道作用：(1)产生一个与时间成线性关系的电压，产生增辉和消隐