1、第2页5.1 5.1 概述概述5.1.1 5.1.1 示波器的分类示波器的分类 根据示波器对信号的处理方式的不同可分为模拟、根据示波器对信号的处理方式的不同可分为模拟、数字两大类：数字两大类：1 1 模拟示波器模拟示波器采用模拟方式对时间信号进行处理和显示。采用模拟方式对时间信号进行处理和显示。2 2 数字示波器数字示波器对信号进行数字化处理后再显示。对信号进行数字化处理后再显示。第3页第4页第5页第6页第7页第8页第9页5.1.2 5.1.2 主要技术指标主要技术指标3 3扫描速度扫描速度 无扩展情况下，亮点在屏幕无扩展情况下，亮点在屏幕x x轴方向移动单位长度轴方向移动单位长度1cm1cm
2、（或（或1 1格）所表示的时间，单位为格）所表示的时间，单位为“t/cmt/cm”或或“t/divt/div”，时间，时间t t可为可为ss、msms或或s s。扫描速度越高。扫描速度越高（“t/cmt/cm”愈小），表明示波器能够展开高频信号愈小），表明示波器能够展开高频信号或窄脉冲波形的能力愈强；为了观测缓慢变化的信或窄脉冲波形的能力愈强；为了观测缓慢变化的信号，要求示波器具有较低的扫描速度。因此，示波号，要求示波器具有较低的扫描速度。因此，示波器扫描速度的范围愈宽愈好。器扫描速度的范围愈宽愈好。第10页5.1.2 5.1.2 主要技术指标主要技术指标4 4偏转灵敏度偏转灵敏度偏转灵敏度偏
3、转灵敏度指在输入信号作用下，光点在荧光指在输入信号作用下，光点在荧光屏上的垂直（屏上的垂直（Y Y）方向移动）方向移动1cm1cm（即（即1 1格）所需的电格）所需的电压值（峰压值（峰-峰值），单位为峰值），单位为“V/cmV/cm”、“mV/cmmV/cm”（或（或“V/divV/div”、“mV/divmV/div”）。）。偏转灵敏度偏转灵敏度表示表示示波器示波器Y Y通道的放大通道的放大/衰减能力衰减能力。偏转灵敏度偏转灵敏度值越小值越小，表示，表示灵敏度越高灵敏度越高。第11页5.1.2 5.1.2 主要技术指标主要技术指标5 5输入阻抗输入阻抗 当被测信号接入示波器时，输入阻抗当被测
4、信号接入示波器时，输入阻抗Z Zi i形成被测信号的等形成被测信号的等效负载。反映了示波器对被测电路的影响效负载。反映了示波器对被测电路的影响-希望电阻值越大，希望电阻值越大，电容值越小。电容值越小。6 6输入方式输入方式 即输入耦合方式，一般有直流（即输入耦合方式，一般有直流（DCDC）、交流（）、交流（ACAC）和接地）和接地（GNDGND）三种，可通过示波器面板选择。）三种，可通过示波器面板选择。7 7、扫描方式、扫描方式 示波器中的扫描电压是一种线性时基扫描。线性时基扫描示波器中的扫描电压是一种线性时基扫描。线性时基扫描可分为可分为连续扫描连续扫描和和触发扫描触发扫描两种方式。两种方式
5、。第12页5.1.2 5.1.2 主要技术指标主要技术指标 只在触发信号的激励下才只在触发信号的激励下才开始扫描，每完成一次扫描开始扫描，每完成一次扫描后就处于等待状态，直到下后就处于等待状态，直到下一次触发信号到来再进行扫一次触发信号到来再进行扫描。描。回扫后没有等待时间，回扫后没有等待时间，适用于观察连续信号。适用于观察连续信号。第13页5.2 CRT5.2 CRT显示原理显示原理 5.2.1 CRT(Cathode Ray Tube)5.2.1 CRT(Cathode Ray Tube)CRT CRT主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。成。FK
6、G1G2A1A2Y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电子枪电子枪荧荧光光屏屏偏转系统偏转系统第14页1 1 电子枪电子枪 u 电子枪的作用：电子枪的作用：发射电子并形成很细的高速电子束发射电子并形成很细的高速电子束。u 电子枪的组成：电子枪的组成：由灯丝由灯丝F F、阴极、阴极K K、栅极栅极G G1 1和前加速级和前加速级G G2 2和阳极和阳极A A1 1、A A2 2组成。组成。G G1 1、G G2 2和和A A1 1、A A2 2 构成一个对构成一个对电子束电子束的的控制系统控制系统。u 通过调节通过调节G G1 1对对K K的负电位可控制电子束的强弱，
7、从而调节的负电位可控制电子束的强弱，从而调节光点的亮度，即进行光点的亮度，即进行“辉度辉度”控制控制。u 调节调节A A1 1的电位器称为的电位器称为“聚焦聚焦”旋钮，可调节旋钮，可调节G G2 2与与A A1 1和和A A1 1与与A A2 2之间的电位；调节之间的电位；调节A A2 2电位的旋钮称为电位的旋钮称为“辅助聚焦辅助聚焦”。第15页1 1 电子枪电子枪u 电子束聚焦的原理：电子从阴极电子束聚焦的原理：电子从阴极K K发射，经发射，经G G1 1、G G2 2、A A1 1、A A2 2聚焦和加速后进入偏转系统。聚焦和加速后进入偏转系统。电子束聚焦示意图电子束聚焦示意图第16页1
8、1 电子枪电子枪u 电子在电子枪中的运动轨迹。电子在电子枪中的运动轨迹。电子束在电子枪内产生两次会聚，又称双凸透镜系统电子束在电子枪内产生两次会聚，又称双凸透镜系统 第17页2 2 偏转系统偏转系统 u 示波管的偏转系统由两对相互垂直的平行金属板组成，分示波管的偏转系统由两对相互垂直的平行金属板组成，分别称为别称为垂直偏转板垂直偏转板和和水平偏转板水平偏转板 。u 当有外加电压作用时，偏转板之间形成电场；在偏转电场当有外加电压作用时，偏转板之间形成电场；在偏转电场作用下，电子束打向由作用下，电子束打向由X X、Y Y偏转板共同决定的荧光屏上的偏转板共同决定的荧光屏上的某个坐标位置。某个坐标位置
9、。u 为了示波器有较高的测量灵敏度，为了示波器有较高的测量灵敏度，Y Y偏转板置于靠近电子偏转板置于靠近电子枪的部位，而枪的部位，而X X偏转板在偏转板在Y Y的右边。的右边。第18页2 2 偏转系统偏转系统u 电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转电压成电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转电压成正比：正比：l l为偏转板的长度；为偏转板的长度；L L为偏转板右侧边为偏转板右侧边缘到屏幕的距离；缘到屏幕的距离；d d为偏转板间距；为偏转板间距；U UA2A2为第二阳极与阴极间的电压。为第二阳极与阴极间的电压。yAUdULly22lLUy第19页2 2 偏转系统偏转系统u 示波管的示波
10、管的Y Y轴偏转灵敏度（单位为轴偏转灵敏度（单位为V/cmV/cm）：）：表示亮点在荧光屏上偏转表示亮点在荧光屏上偏转1cm1cm所需要加于偏转板上的电所需要加于偏转板上的电压值。偏转灵敏度值越小，示波管越灵敏。压值。偏转灵敏度值越小，示波管越灵敏。注意：注意：偏转灵敏度是与外加偏转电压大小无关的常数。偏转灵敏度是与外加偏转电压大小无关的常数。)/(22cmVLldUSAy第20页2 2 偏转系统偏转系统u提高偏转灵敏度的方法：提高偏转灵敏度的方法：延长偏转板长度延长偏转板长度l l 增加偏转板与荧光屏间距增加偏转板与荧光屏间距L L 减小偏转极板间的距离减小偏转极板间的距离d d 减小第二阳
11、极电压减小第二阳极电压U UA2A2 问题：会导致亮点及辉度减弱；问题：会导致亮点及辉度减弱；解决办法：在荧光屏与偏转系统之间设置后加速极，解决办法：在荧光屏与偏转系统之间设置后加速极，以提高电子打在荧光屏上的速度，从而增加亮点辉度（以提高电子打在荧光屏上的速度，从而增加亮点辉度（PDAPDA系统）。系统）。)/(22cmVLldUSAy第21页2 2 偏转系统偏转系统u 后加速极后加速极A3A3是在示波管锥体内部涂一层螺旋形石墨带，是在示波管锥体内部涂一层螺旋形石墨带，形成连续的分压器，使电位均匀分布。形成连续的分压器，使电位均匀分布。穿过偏转系统以后的电子逐步加速，使电子有足够的能穿过偏转
12、系统以后的电子逐步加速，使电子有足够的能量去轰击荧光屏，以获得足够的亮度；量去轰击荧光屏，以获得足够的亮度；石墨层涂在整个锥体上，能起到屏蔽作用石墨层涂在整个锥体上，能起到屏蔽作用；电子束轰击荧光屏会产生二次电子，处于高电位的电子束轰击荧光屏会产生二次电子，处于高电位的A3可可吸收这些二次电子。吸收这些二次电子。P183 图图5.2-5第22页3 3 荧光屏荧光屏 荧光屏将电信号变为光信号，是示波管的波形显荧光屏将电信号变为光信号，是示波管的波形显示部分。示部分。当电子束停止轰击荧光屏时，光点仍能保持一定当电子束停止轰击荧光屏时，光点仍能保持一定的时间，这种现象称为的时间，这种现象称为“余辉效
13、应余辉效应”。根据余辉时间的长短分为三种：根据余辉时间的长短分为三种：短余辉短余辉（10uslms）;适于显示高频信号；适于显示高频信号；中余辉中余辉（lms0.ls);长余辉长余辉（0.1-1s）适于观察缓慢变化）适于观察缓慢变化的信号。通用示波器一般采用中余辉管。的信号。通用示波器一般采用中余辉管。v 在使用示波器时，在使用示波器时，应避免电子束长时间的停留在应避免电子束长时间的停留在荧光屏的一个位置荧光屏的一个位置，否则将使荧光屏受损。因此，否则将使荧光屏受损。因此在示波器开启后不使用的时间内，可将在示波器开启后不使用的时间内，可将“辉度辉度”调暗。调暗。第23页5.2.2 5.2.2
14、波形显示的基本原理波形显示的基本原理 1 1显示随时间变化的图形显示随时间变化的图形（1 1）UxUx、UyUy为固定电压时，有下面四种情况：为固定电压时，有下面四种情况：(a)Ux=0、Uy=0(b)Ux=0、Uy=常量(a)Ux=0;Uy=0(b)Ux=0;Uy=常量常量第24页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理1 1显示随时间变化的图形（续）显示随时间变化的图形（续）(c)Ux=常量、Uy=0(d)Ux=常量、Uy=常量(d)Ux=常量常量;Uy=常量常量(c)Ux=常量常量;Uy=0第25页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理1 1显示
15、随时间变化的图形（续）显示随时间变化的图形（续）（2 2）X X、Y Y偏转板上分别加变化电压，有下面两种情偏转板上分别加变化电压，有下面两种情况：况：第26页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理1 1显示随时间变化的图形（续）显示随时间变化的图形（续）第27页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理1 1显示随时间变化的图形（续）显示随时间变化的图形（续）（3 3）Y Y偏转板加偏转板加正弦波信号电压正弦波信号电压，X X偏转板加偏转板加锯齿波锯齿波电压电压，荧光屏上，荧光屏上将显示出被测信将显示出被测信号随时间变化的号随时间变化的一个周期的波一个
16、周期的波形曲线。形曲线。第28页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理2 2显示任意两个变量之间的关系显示任意两个变量之间的关系 示波器两个偏转板上都加正弦电压时显示的图形示波器两个偏转板上都加正弦电压时显示的图形称为称为李沙育（李沙育（LissajousLissajous）图形）图形，这种图形在相位和，这种图形在相位和频率测量中常会用到。频率测量中常会用到。第29页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理2 2显示任意两个变量之间的关系（续）显示任意两个变量之间的关系（续）。第30页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理3 3扫
17、描的概念扫描的概念 如果在如果在X X偏转板上加一个随时间线性变化的电压，偏转板上加一个随时间线性变化的电压，垂直偏转板不加电压，那么光点在水平方向的偏移距垂直偏转板不加电压，那么光点在水平方向的偏移距离为离为 ，比例系数，比例系数S Sx x称为称为示波管的示波管的X X轴偏轴偏转灵敏度转灵敏度。光点在锯齿波作用下扫动的过程称为光点在锯齿波作用下扫动的过程称为“扫描扫描”，能实现扫描的锯齿波电压称为扫描电压，光点自左向能实现扫描的锯齿波电压称为扫描电压，光点自左向右的连续扫动称为右的连续扫动称为“扫描正程扫描正程”，自荧光屏的右端迅，自荧光屏的右端迅速返回左端起扫点的过程称为速返回左端起扫点
18、的过程称为“扫描逆程扫描逆程”。tkSuSxxxx111 第31页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理4 4同步的概念同步的概念（1 1）Tx=nTy(nTx=nTy(n为正整数为正整数)：荧光屏上将稳定显示：荧光屏上将稳定显示n n个个周期的被测信号波形。周期的被测信号波形。第32页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理4 4同步的概念（续）同步的概念（续）（2 2）T Tx xnTnTy y(n(n为正为正整数整数)，即不满足同，即不满足同步关系时，显示的步关系时，显示的波形不稳定。波形不稳定。第33页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理
19、波形显示的基本原理5 5连续扫描和触发扫描连续扫描和触发扫描 扫描电压是连续的方式称为连续扫描。扫描电压是连续的方式称为连续扫描。当欲观测脉冲信号，尤其是占空比很小的脉冲时，当欲观测脉冲信号，尤其是占空比很小的脉冲时，采用连续扫描存在一些问题：选择扫描周期等于脉采用连续扫描存在一些问题：选择扫描周期等于脉冲重复周期时，难以看清脉冲波形的细节。冲重复周期时，难以看清脉冲波形的细节。第34页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理5 5连续扫描和触发扫描（续）连续扫描和触发扫描（续）选择扫描周期等于脉冲底宽选择扫描周期等于脉冲底宽时，时，观测者不易观察观测者不易观察波形，而且扫
20、描的同步很难实现。波形，而且扫描的同步很难实现。第35页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理5 5连续扫描和触发扫描（续）连续扫描和触发扫描（续）触发扫描时，使扫描脉冲只在被测脉冲到来时才触发扫描时，使扫描脉冲只在被测脉冲到来时才扫描一次；没有被测脉冲时，扫描发生器处于等待扫描一次；没有被测脉冲时，扫描发生器处于等待工作状态。工作状态。第36页5.2.2 5.2.2 波形显示的基本原理波形显示的基本原理6 6扫描过程的增辉扫描过程的增辉 为了使回扫产生的为了使回扫产生的波形不在荧光屏上显示，波形不在荧光屏上显示，可以设法在扫描正程可以设法在扫描正程期间，给示波器增辉。期
21、间，给示波器增辉。第37页5.3 5.3 通用示波器通用示波器 5.3.1 5.3.1 通用示波器的组成通用示波器的组成 第38页5.3 5.3 通用示波器通用示波器5.3.2 5.3.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道1 1输入电路：包括衰减器和输入选择开关。输入电路：包括衰减器和输入选择开关。（1 1）衰减器）衰减器 最佳补偿条件最佳补偿条件 ：2211CRCR过补偿过补偿：1122RCR C欠补偿：欠补偿：1122RCR C 改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关，在改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关，在面板上用面板上用“V/cmV/cm”标记。标记。21122
22、1212211RCRjCRjRRZZZ衰减比：衰减比：第39页5.3 5.3 通用示波器通用示波器（2）输入耦合方式）输入耦合方式 输入耦合方式设有输入耦合方式设有ACAC、GNDGND、DCDC三档选择开关。三档选择开关。观察交流信号时，置观察交流信号时，置“ACAC”档。档。确定零电压时，置确定零电压时，置“GNDGND”档。档。观测频率很低的信号或带有直流分量的交流信号观测频率很低的信号或带有直流分量的交流信号 时，置时，置“DCDC”档。档。C1ACGND DCS1 R1第40页5.3.2 5.3.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道2 2前置放大器前置放大器 前置放大器将信号
23、适当放大，从中取出前置放大器将信号适当放大，从中取出内触发信号内触发信号，并具，并具有有灵敏度微调灵敏度微调、校正校正、Y Y轴移位轴移位、极性反转极性反转等控制作用。等控制作用。Y Y前置放大器大都采用差分放大电路将前置放大器大都采用差分放大电路将单端输入信号单端输入信号变成变成双双端对称输出信号端对称输出信号，输出一对平衡的交流电压。若在差分电路，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，相应的的输入端输入不同的直流电位，相应的Y Y偏转板上的直流电位偏转板上的直流电位和波形在和波形在Y Y方向的位置方向的位置也会改变。也会改变。可通过调节可通过调节“Y Y轴位移轴位
24、移”旋钮，调节旋钮，调节直流电位直流电位以改变被测波以改变被测波形在屏幕上的位置。形在屏幕上的位置。第41页5.3.2 5.3.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道3 3延迟线延迟线 触发扫描时，扫描的开始时间总是滞后于被观触发扫描时，扫描的开始时间总是滞后于被观测脉冲一段时间，这样，脉冲的上升过程就无法被测脉冲一段时间，这样，脉冲的上升过程就无法被完整地显示出来。完整地显示出来。左图为没有延迟线时屏左图为没有延迟线时屏幕上显示的脉冲。幕上显示的脉冲。第42页5.3.2 5.3.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道3 3延迟线（续）延迟线（续）延迟线的作用就是延迟线的作用就是把
25、加到垂直偏转板上的脉冲信号延迟一把加到垂直偏转板上的脉冲信号延迟一段时间段时间，以保证在屏幕上，以保证在屏幕上扫描扫描出包括上升时间在内的出包括上升时间在内的脉冲全脉冲全过程过程。延迟线的延迟线的输入级输入级需采用需采用低输出阻抗电路驱动低输出阻抗电路驱动，而，而输出级输出级则采用则采用低输入阻抗的低输入阻抗的缓冲器缓冲器。第43页5.3.2 5.3.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道3 3延迟线（续）延迟线（续）100MHz100MHz以下的宽带示波器采用以下的宽带示波器采用双芯螺旋导线式延双芯螺旋导线式延迟线迟线：特性阻抗为：特性阻抗为2 2100100，延迟时间约，延迟时间约7
26、5ns/m75ns/m；随着频率的升高会对信号延迟产生相位失真，同随着频率的升高会对信号延迟产生相位失真，同时介质损耗剧烈增加，引起信号失真；时介质损耗剧烈增加，引起信号失真；200-300MHz200-300MHz宽带示波器采用宽带示波器采用同轴射频电缆同轴射频电缆作为延作为延迟线：特性阻抗为迟线：特性阻抗为7575，延迟时间，延迟时间5ns/m5ns/m。第44页5.3.2 5.3.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道4 4Y Y输出放大器输出放大器 Y Y输出放大器是将延迟线传来的输出放大器是将延迟线传来的被测信号放大被测信号放大到足到足够的幅度，用以驱动示波管的垂直偏转系统，使
27、电够的幅度，用以驱动示波管的垂直偏转系统，使电子束获得子束获得Y Y方向的方向的满偏转满偏转。Y Y输出放大器应具有稳定的增益、较高的输入阻抗、输出放大器应具有稳定的增益、较高的输入阻抗、足够宽的频带、较小的谐波失真足够宽的频带、较小的谐波失真 。Y Y输出放大器大都采用输出放大器大都采用推挽式放大器推挽式放大器，有利于，有利于提高提高共模抑制比共模抑制比。可采用改变负反馈的方法改变放大器。可采用改变负反馈的方法改变放大器的增益的增益 （面板上的（面板上的“5 5”或或“1010”开关开关 ）。）。第45页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道 水平通道水平通道包括包
28、括触发电路触发电路、扫描电路扫描电路和和水平放大器水平放大器等部分，其等部分，其主要任务：主要任务：产生产生随时间线性变化的随时间线性变化的扫描电压扫描电压；放大放大到足够的幅度；输出到水平偏转板，使光点在到足够的幅度；输出到水平偏转板，使光点在荧光屏的荧光屏的水平水平方向方向达到满偏转达到满偏转。第46页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1 1触发电路触发电路 触发电路的作用：为扫描信号发生器触发电路的作用：为扫描信号发生器提供提供符合要符合要求的求的触发脉冲触发脉冲。包括触发源选择、触发耦合方式选择、触发方式包括触发源选择、触发耦合方式选择、触发方式选择、触发
29、极性选择、触发电平选择和触发放大整形选择、触发极性选择、触发电平选择和触发放大整形等电路。等电路。第47页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1 1触发电路（续）触发电路（续）（1 1）触发源选择）触发源选择 内触发（内触发（INTINT）：将）：将Y Y前置放大器输出（延迟线前的被前置放大器输出（延迟线前的被测信号）作为触发信号，适用于观测被测信号。测信号）作为触发信号，适用于观测被测信号。外触发（外触发（EXTEXT）：用外接的、与被测信号有严格同步）：用外接的、与被测信号有严格同步关系的信号作为触发源，用于比较两个信号的同步关关系的信号作为触发源，用于比较两个
30、信号的同步关系。系。电源触发（电源触发（LINELINE）：用）：用50Hz50Hz的工频正弦信号作为触发的工频正弦信号作为触发源，适用于观测与源，适用于观测与50Hz50Hz交流有同步关系的信号。交流有同步关系的信号。第48页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1 1触发电路（续）触发电路（续）（2 2）触发耦合方式）触发耦合方式 “DCDC”直流耦合：用于接入直流或缓慢变化的触发信号。直流耦合：用于接入直流或缓慢变化的触发信号。“ACAC”交流耦合：用于观察从低频到较高频率的信号。交流耦合：用于观察从低频到较高频率的信号。“ACAC低频抑制低频抑制”耦合：用于观
31、察含有低频干扰的信号。耦合：用于观察含有低频干扰的信号。“HF REJHF REJ”高频抑制耦合：用于抑制高频成分的耦合。高频抑制耦合：用于抑制高频成分的耦合。第49页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1 1触发电路（续）触发电路（续）（3 3）扫描触发方式选择（）扫描触发方式选择（TRIG MODETRIG MODE）常态（常态（NORMNORM）触发方式：指有触发源信号并产生）触发方式：指有触发源信号并产生了有效的触发脉冲时，荧光屏上才有扫描线。了有效的触发脉冲时，荧光屏上才有扫描线。自动（自动（AUTOAUTO）触发方式：有连续扫描锯齿波电压）触发方式：有连
32、续扫描锯齿波电压输出，荧光屏上总能显示扫描线。输出，荧光屏上总能显示扫描线。电视（电视（TVTV）触发方式：是在原有放大、整形电路）触发方式：是在原有放大、整形电路基础上插入电视同步分离电路实现的，以便对电视基础上插入电视同步分离电路实现的，以便对电视信号（如行、场同步信号）进行监测与电视设备维信号（如行、场同步信号）进行监测与电视设备维修。修。第50页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1 1触发电路（续）触发电路（续）（4 4）触发极性选择和触发电平调节）触发极性选择和触发电平调节 触发极性和触发电平触发极性和触发电平决定决定触发脉冲产生的时刻触发脉冲产生的时刻
33、，并决定并决定被显示信号的起始点被显示信号的起始点。触发极性是指触发点位于触发源信号的触发极性是指触发点位于触发源信号的上升沿上升沿还还是是下降沿下降沿。触发电平是指触发脉冲到来时所对应的触发放大触发电平是指触发脉冲到来时所对应的触发放大器输出器输出电压瞬时值电压瞬时值。第51页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道（4 4）触发极性选择和触发电平调节）触发极性选择和触发电平调节第52页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道1 1触发电路（续）触发电路（续）（5 5）放大整形电路）放大整形电路 放大整形电路的作用是放大整形电路的作用是对触发信
34、号进行放大、整对触发信号进行放大、整形，以满足触发信号的要求。形，以满足触发信号的要求。整形电路的基本形式是电压比较器，当输入的触整形电路的基本形式是电压比较器，当输入的触发源信号与通过发源信号与通过“触发极性触发极性”和和“触发电平触发电平”选择选择的信号之差达到某一设定值时，比较电路翻转，输的信号之差达到某一设定值时，比较电路翻转，输出矩形波，然后经过微分整形，变成触发脉冲。出矩形波，然后经过微分整形，变成触发脉冲。第53页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环扫描发生器环 扫描发生器环又叫扫描发生器环又叫时基电路时基电路，常由积分器、扫描，常由
35、积分器、扫描闸门及比较释抑电路组成闸门及比较释抑电路组成 。第54页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环（续）扫描发生器环（续）闸门电路闸门电路 产生快速上升或下降的闸门信号产生快速上升或下降的闸门信号；闸门信号闸门信号启动扫描发生器工作启动扫描发生器工作，产生锯齿波电压；，产生锯齿波电压；把闸门信号把闸门信号送到增辉电路送到增辉电路，以便在扫描正程加亮扫描，以便在扫描正程加亮扫描的光迹。的光迹。释抑电路释抑电路 稳定扫描锯齿波的形成稳定扫描锯齿波的形成；防止干扰和误触发的作用防止干扰和误触发的作用；确保每次扫描都在触发源信号的同样的起始电平上开确
36、保每次扫描都在触发源信号的同样的起始电平上开始以获得稳定的图象。始以获得稳定的图象。第55页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环（续）扫描发生器环（续）（1 1）扫描方式选择：包括连续扫描和触发扫描。）扫描方式选择：包括连续扫描和触发扫描。（2 2）扫描门）扫描门 1 1）控制积分器扫描。）控制积分器扫描。2 2）起正程加亮作用。）起正程加亮作用。3 3）使双踪示波器工作于交替状态。）使双踪示波器工作于交替状态。第56页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环（续）扫描发生器环（续）（2 2）扫描闸门）扫描
37、闸门常用的闸门电路有常用的闸门电路有双稳态、施密特触双稳态、施密特触发器和隧道二极发器和隧道二极管整形电路。管整形电路。施密特触发器构成的闸门电路施密特触发器构成的闸门电路第57页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环（续）扫描发生器环（续）（3 3）积分器）积分器 密勒（密勒（MillerMiller）积分器是通用示波器中应用最）积分器是通用示波器中应用最广的一种积分电路。广的一种积分电路。01,0oEEVdtt tCRRC第58页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环（续）扫描发生器环（续）（3 3）积
38、分器）积分器 积分器产生的锯齿波电压被送入积分器产生的锯齿波电压被送入X X放大器中放大，放大器中放大，再加至水平偏转板。再加至水平偏转板。荧光屏上单位长度所代表的时间为示波器的扫描荧光屏上单位长度所代表的时间为示波器的扫描速度速度 （s/cms/cm），），x x：光迹在水平方向偏转的光迹在水平方向偏转的距离；距离；t t：偏转：偏转x x距离所对应的时间。距离所对应的时间。在示波器中通常改变在示波器中通常改变R R或或C C值作为值作为“扫描速度扫描速度”粗粗调，用改变调，用改变E E值作为值作为“扫描速度扫描速度”微调。微调。/st x第59页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道
39、通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环（续）扫描发生器环（续）（4 4）比较和释抑电路）比较和释抑电路 在比较电路中，输入电压与预置的参考电平进行在比较电路中，输入电压与预置的参考电平进行比较，当输入电压等于预置的参考电平时，输出端电比较，当输入电压等于预置的参考电平时，输出端电位产生跳变，并把它作为控制信号输出。它决定扫描位产生跳变，并把它作为控制信号输出。它决定扫描的终止时刻。的终止时刻。释抑电路在扫描逆程开始后，关闭或抑制扫描闸释抑电路在扫描逆程开始后，关闭或抑制扫描闸门，使门，使“抑制抑制”期间扫描电路不再受到同极性触发脉期间扫描电路不再受到同极性触发脉冲的触发。冲的触发。第60页5.
40、3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环（续）扫描发生器环（续）（4 4）比较和释抑电路）比较和释抑电路 比较和释抑电路与扫描闸门、积分器构成一个闭比较和释抑电路与扫描闸门、积分器构成一个闭合的合的扫描发生器环扫描发生器环。扫描闸门的输入接受三个方面的信号：扫描闸门的输入接受三个方面的信号：“稳定度稳定度”电位器提供的直流电位；电位器提供的直流电位；来自释抑电路的释抑信号；来自释抑电路的释抑信号；来自触发电路的触发脉冲。来自触发电路的触发脉冲。第61页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环（续）扫描发生器环（续）
41、（4 4）比较和释抑电路）比较和释抑电路 1 1）触发扫描过程：）触发扫描过程：第62页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道2 2扫描发生器环（续）扫描发生器环（续）（4 4）比较和释抑电路）比较和释抑电路2 2）连续扫描）连续扫描 在此扫描方式下，通过在此扫描方式下，通过“稳定度稳定度”调节，使闸门调节，使闸门电路的静态工作电平高于上触发电平电路的静态工作电平高于上触发电平E E1 1，则不论是否，则不论是否有触发脉冲，扫描闸门都将输出闸门信号。有触发脉冲，扫描闸门都将输出闸门信号。扫描闸门仍然受比较和释抑电路的控制，以控制扫描闸门仍然受比较和释抑电路的控制，以控
42、制扫描正程的结束，从而实现扫描电压和被测电压的同扫描正程的结束，从而实现扫描电压和被测电压的同步。步。第63页5.3.3 5.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道3 3水平放大器水平放大器 其基本作用是选择其基本作用是选择X X轴信号，并将其放大到足以使轴信号，并将其放大到足以使光点在水平方向达到满偏的程度。光点在水平方向达到满偏的程度。X X放大器的输入端置于放大器的输入端置于“内内”时，时，X X放大器放大扫放大器放大扫描信号；置于描信号；置于“外外”时，水平放大器放大由面板上时，水平放大器放大由面板上X X输入端直接输入的信号。输入端直接输入的信号。第64页5.3.4 5.3
43、.4 通用示波器的其他电路通用示波器的其他电路 1 1高、低压电源高、低压电源 分别用于示波器的高、中压和直流供电。分别用于示波器的高、中压和直流供电。2 2Z Z轴的增辉与调辉轴的增辉与调辉 增辉：将闸门信号放大，使显示的波形正程加亮。增辉：将闸门信号放大，使显示的波形正程加亮。调辉：加外调制信号或时标信号，使屏幕显示的调辉：加外调制信号或时标信号，使屏幕显示的波形发生相应地变化。波形发生相应地变化。3 3校准信号发生器校准信号发生器 可产生幅度和频率准确的基准方波信号，为仪器可产生幅度和频率准确的基准方波信号，为仪器本身提供校准信号源。本身提供校准信号源。第65页5.3.5 5.3.5 示
44、波器的多波形显示示波器的多波形显示 1 1多线示波多线示波 利用多枪电子管来实现的。利用多枪电子管来实现的。测试时各通道、各波形之间产生的交叉干扰可以测试时各通道、各波形之间产生的交叉干扰可以减少或消除，可获得较高的测量准确度。减少或消除，可获得较高的测量准确度。2 2多踪示波多踪示波 在单线示波的基础上增加了在单线示波的基础上增加了电子开关电子开关，利用，利用分时分时复用原理复用原理，分别把多个垂直通道的信号轮流接到，分别把多个垂直通道的信号轮流接到Y Y偏偏转板上，最终实现多个波形的同时显示。转板上，最终实现多个波形的同时显示。第66页5.3.5 5.3.5 示波器的多波形显示示波器的多波
45、形显示2 2多踪示波多踪示波“Y1Y1”通道（通道（CH1CH1）、）、“Y2Y2”通道（通道（CH2CH2）和叠加方式）和叠加方式（CH1+CH2CH1+CH2）都只显示一个波形。）都只显示一个波形。第67页5.3.5 5.3.5 示波器的多波形显示示波器的多波形显示2 2多踪示波（续多踪示波（续)交替方式（交替方式（ALTALT）：适合于观察高频信号。）：适合于观察高频信号。第68页5.3.5 5.3.5 示波器的多波形显示示波器的多波形显示2 2多踪示波（续多踪示波（续)断续方式（断续方式（CHOPCHOP）：适用于被测信号频率较低）：适用于被测信号频率较低的情况。的情况。(将两个被测信
46、号分成很多小段轮流显示将两个被测信号分成很多小段轮流显示)第69页5.3.5 5.3.5 示波器的多波形显示示波器的多波形显示2 2多踪示波（续多踪示波（续)相位误差：相位误差：p214p214 当被测信号的频率为电子转换频率的当被测信号的频率为电子转换频率的0.50.5的奇次倍的奇次倍时，信号波形图象的相位相差时，信号波形图象的相位相差180180度。度。解决方法：解决方法：荧光屏上显示的两个信号的频率比为整数；荧光屏上显示的两个信号的频率比为整数；被测信号频率与电子开关转换频率之比为整数倍被测信号频率与电子开关转换频率之比为整数倍关系；关系；被测信号频率较低，尽量选用断续方式。被测信号频率
47、较低，尽量选用断续方式。第70页5.3.6 5.3.6 双扫描显示双扫描显示 双时基示波器有两个独立的触发和扫描电路，特双时基示波器有两个独立的触发和扫描电路，特别适用于在观察一个脉冲序列的同时，仔细观察其中别适用于在观察一个脉冲序列的同时，仔细观察其中一个或部分脉冲的细节。一个或部分脉冲的细节。p215第71页5.3.6 5.3.6 双扫描显示双扫描显示 为了能同时观测脉冲列的全貌及其中某一部分的为了能同时观测脉冲列的全貌及其中某一部分的细节，设立电子开关，把两套扫描电路的输出交细节，设立电子开关，把两套扫描电路的输出交替地接入替地接入X X放大器。这称为放大器。这称为A A延迟延迟B B。
48、把把A A、B B扫描门产生的增辉脉冲叠加起来，形成合扫描门产生的增辉脉冲叠加起来，形成合成增辉信号，用它来给成增辉信号，用它来给A A通道增辉，则通道增辉，则A A通道所显通道所显示的脉冲列中，对应示的脉冲列中，对应B B扫描期间的那个脉冲扫描期间的那个脉冲3 3被加被加亮，这称为亮，这称为B B加亮加亮A A。包括上两种方式的，被称为自动双扫描。包括上两种方式的，被称为自动双扫描。第72页5.4 5.4 取样示波器取样示波器 5.4.1 5.4.1 概述概述 pp220pp220 1 1取样的基本概念取样的基本概念 取样就是从被测波形上取得样点的过程。取样就是从被测波形上取得样点的过程。取
49、样分为实时取样和非实时取样两种。取样分为实时取样和非实时取样两种。从一个信号波形中取得所有取样点，来表示一个从一个信号波形中取得所有取样点，来表示一个信号波形的方法称为信号波形的方法称为实时取样实时取样。从被测信号的许多相邻波形上取得样点的方法称从被测信号的许多相邻波形上取得样点的方法称为为非实时取样非实时取样，或称为等效取样。，或称为等效取样。第73页5.4.1 5.4.1 概述概述1 1取样的基本概念取样的基本概念实时取样示意图实时取样示意图 第74页5.4.1 5.4.1 概述概述1 1取样的基本概念取样的基本概念非实时取样示意图非实时取样示意图第75页5.4.1 5.4.1 概述概述2
50、 2取样原理取样原理 核心电路取样保持器示意图核心电路取样保持器示意图 若若t tp p很窄，则可认为离散取样信号幅度等于该次取样很窄，则可认为离散取样信号幅度等于该次取样瞬间瞬间u ui i(t)(t)的瞬时值。的瞬时值。两个取样脉冲的时间间隔为两个取样脉冲的时间间隔为 ，由于波形包，由于波形包络所经历的时间变长了，故可用络所经历的时间变长了，故可用低频示波器显示较高频低频示波器显示较高频率的信号率的信号。sTmTt第76页5.4.1 5.4.1 概述概述2 2取样原理（续）取样原理（续）步进间隔步进间隔tt与信号最高频率与信号最高频率f fh h应满足取样定理应满足取样定理 非实时取样只适
