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    技術文章

    示波器的類型

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        示波器大致可分為模擬、數(shù)字和組合三類。

    模擬示波器采用的是模擬電路(示波管,其基礎是電子槍)電子槍向屏幕發(fā)射電子,發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束,并打到屏幕上。屏幕的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì),這樣電子束打中的點就會發(fā)出光來。

    數(shù)字示波器是數(shù)據(jù)采集,A/D轉(zhuǎn)換,軟件編程等一系列的技術制造出來的高性能示波器。數(shù)字示波器一般支持多級菜單,能提供給用戶多種選擇,多種分析功能。還有一些示波器可以提供存儲,實現(xiàn)對波形的保存和處理。

    混合信號示波器則是把數(shù)字示波器對信號細節(jié)的分析能力和邏輯分析儀多通道定時測量能力組合在一起的儀器。

    示波器工作原理是:利用顯示在示波器上的波形幅度的相對大小來反映加在示波器Y偏轉(zhuǎn)極板上的電壓zui大值的相對大小,從而反映出電磁感應中所產(chǎn)生的交變電動勢的zui大值的大小。因此借助示波器可以研究感應電動勢與其產(chǎn)生條件的關系。

    示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不到的電信號變換成看得見的圖像,便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。

    示波器利用狹窄的,由高速電子組成的電子束,打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上,就可以產(chǎn)生細小的光點。在被測信號的作用下,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。

    利用示波器能觀察各種不同電信號幅度隨時間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同信號的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。

    雙蹤示波器是由兩個通道的y軸前置放大電路、門控電路、電子開關、混合電路、延遲電路、y軸后置放大電路、觸發(fā)電路、掃描電路、x軸放大電路、z軸放大電路、校準信號電路、示波管和高低壓電源供給電路等組成。

    觀察信號波形時,被測信號UA、UB,通過CHA、CHB兩個輸入端輸入示波器,先分別送到y(tǒng)軸前置放大電路yA和yB進行放大。因通道yA和通道yB都受電子開關的控制,所以UA,UB兩信號輪換著輸送到后面的混合電路,延遲電路,y軸后置放大電路,加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上。

    為了適應各種不同的測試需要,電子開關可有五種不同的工作狀態(tài),即CHA、CHB、交替、斷續(xù)、ADD等。這五種工作狀態(tài)由顯示方式開關來控制。

    當顯示方式開關置于交替位置時,電子開關為一雙穩(wěn)態(tài)電路。它受由掃描電路來得閘門信號控制,使得y軸兩個前置通道隨著掃描電路閘門信號的變化而交替地工作。每秒鐘交替轉(zhuǎn)換次數(shù)與由掃描電路產(chǎn)生的掃描信號的重復頻率有關。交替工作狀態(tài)適用于觀察頻率不太低的被測信號。

    當顯示方式開關置于斷續(xù)位置時,電子開關是一振蕩頻率約為200KHZ的自激多諧振蕩電路。由它的兩個輸出端輸出相位相反的兩個矩形信號。前置放大電路CHA和CHB是受上述兩個矩形信號控制而輪流工作的。這樣就可以穩(wěn)定地顯示出兩個信號。這種斷續(xù)工作狀態(tài)適用于觀察頻率不太高的被測信號開關為一單穩(wěn)態(tài)電路。前置放大電路CHA或CHB可單獨工作,此時,雙蹤示波器可作為普通單線示波器使用。

    當顯示方式開關置于ADD位置時,電子開關處于不工作狀態(tài)。此時,CHA,CHB兩通道同時工作,因而可得到兩信號相加或兩信號相減的顯示。然而,兩信號究竟是相加還是相減,這要通過CHA通道的極性作用開關來選擇。

    為了觀察被測試信號隨時間變化的波形,示波器的水平偏轉(zhuǎn)板上必須加以線性掃描電壓(鋸齒波電壓)。這個掃描電壓是由掃描電路產(chǎn)生的。當觸發(fā)信號加到觸發(fā)電路時,觸發(fā)掃描電路就產(chǎn)生相應的掃描信號,當不加觸發(fā)信號時,掃描電路就不產(chǎn)生掃描信號。

    觸發(fā)方式有內(nèi)觸發(fā),外觸發(fā)兩種,由觸發(fā)源選擇開關來選擇,當該開關置于內(nèi)的位置時,觸發(fā)信號來自經(jīng)y軸通道送入的被測信號,當該開關置于外的位置時,觸發(fā)信號是由外部送入的。這個信號應與被測信號的頻率成整數(shù)比的關系。示波器使用中,多數(shù)采用內(nèi)觸發(fā)工作方式。

    掃描電路產(chǎn)生掃描信號(鋸齒波電路)。通過x軸選擇開關接到x軸放大電路,經(jīng)放大后送到示波器的x軸偏轉(zhuǎn)板上。

    Z軸放大電路對熒光屏上光點輝度起著調(diào)節(jié)的作用,抹去不必要顯示的光點軌跡。當掃描電路的閘門信號來到z軸放大電路時,z軸放大電路便輸出正向的增輝脈沖信號,加至示波器的控制極。這就是說,在掃描信號的正程時,熒光屏上的光點得以增輝,在電子開關的轉(zhuǎn)換過程中,電子開關電路將輸出脈沖信號也加至z軸放大電路,此時z軸放大電路便輸出負向脈沖信號,加至示波器的控制極。這樣在電子開關的轉(zhuǎn)換過程中,就消除了兩通道交替工作時的過度光點,以提高顯示波形的清晰度

    校正信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生一個一定頻率和幅度的矩形信號。它是作校正y軸放大電路的靈敏度和x軸的掃描速度之用的。

    高低壓電源,其中高壓是供給示波管顯示系統(tǒng)的。低壓供給示波器各級電路

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