电子测量与仪器第四章波形测试与仪器2技术分析.ppt

4.5 通用示波器X通道（水平系统） 4.5.1 触发电路 触发电路用来选择触发源并产生稳定可靠的触发信号，以触发产生稳定的扫描电压。 （1）触发源 （2）耦合方式 （3）触发方式 （4）触发电平及斜率选择器 （5）触发放大及触发形成电路 作用是对前级输出信号进行放大整形，产生稳定可靠的触发脉冲。 触发电平及触发极性可以直接从显示波形上进行判断。 图4.13(a)~图4.13(f)的触发电平及触发极性分别为零电平、正极性，负电平、正极性，正电平、正极性，零电平、负极性，负电平、负极性，正电平、负极性。 4.5.2 扫描电路(时基电路) 产生符合要求的扫描电压；为Z通道提供增辉、消隐脉冲；为双踪示波器电子开关提供交替显示的控制信号。 扫描电路主要由时基闸门电路、积分器、电压比较器和释抑电路等四个呈环状结构的电路组成。 （1）时基闸门 时基闸门电路又称为扫描门，是施密特触发器。它的作用是在触发脉冲作用下或在自激状态下产生闸门脉冲，闸门脉冲是积分器的控制信号。另外，闸门脉冲还通过射随器加到Z通道去实现增辉消隐，以及加到双踪示波器Y通道电子开关作为交替显示的控制信号。 （2）积分器 积分器又称为扫描电压发生器，是密勒积分器，它具有输入阻抗高、线性好的特点，电路结构框图如图4.16所示。 改变RC的值，即改变了扫描电 压正程斜率，也就改变了扫描速度。 改变积分电阻、积分电容的旋钮称 为“时基因数（s/div）”旋钮。 当S闭合时，积分电容放电，产 生扫描逆程电压。 （3）电压比较器 如图4.17所示，二极管与有关电路一起构成电压比较器， （4）释抑电路 释抑电路一般是RC电路，如图4.17所示。释抑电路的作用是使每次扫描水平方向上起始点在荧光屏上的位置都相同，以保证每次扫描得到的波形能够重合，这是得到稳定波形的重要条件之一。 扫描实际过程分为扫描正程、扫描逆程和扫描等待三个过程。 4.5.3 X放大器 X放大器的作用是：将单端输入的信号进行放大变换成为大小合适的双端信号加在X偏转板上，使电子束在水平方向上产生足够的偏转，得到合适的波形。 当示波器用于显示被测信号波形时，X放大器的输入信号是扫描电压； 当示波器工作在“X-Y”方式时，输入信号是外加的X信号。“X-Y”方式时，示波器X偏转板上所加的信号不再是扫描电压而是外加的X信号，该信号与Y信号是各自独立的，它们各自在X、Y偏转板间建立偏转电场对电子束共同作用而产生一个新的图形，例如，将两个同频正弦波加到示波器上时，得到的波形为椭圆、圆或直线，两个正弦波加到示波器得到的图形称为李沙育图形。 与X放大器有关的开关旋钮有：“水平移位”、“扫描扩展”、“寻迹”等开关旋钮。“水平移位”是通过改变水平偏转板上叠加的对称直流电压的大小来实现波形水平移位的。“扫描扩展”是通过成倍增大X放大器增益来实现波形扩展的。“寻迹”是通过将X放大器输入端接地来实现水平方向寻迹。 4.6 示波器的多波形显示 一种是采用多束示波管（又称为多线示波管）制成的多束示波器。多束示波管内装有两个或两个以上的电子枪。 另一种方法是采用单束示波管制成的多踪示波器。单束示波管内只有一个电子枪，示波管内只有一套Y偏转板。多踪示波器是利用Y通道上增设的电子开关控制被测信号轮流快速地接入Y偏转板而显示出多个波形的，即采用了时分复用技术，这一技术充分利用了电子开关的高速变换特性和人眼的视觉惰性。比较常用的是双踪示波器，即能够显示两个波形的多踪示波器。本节只讨论双踪示波器的多波形显示原理，即双踪显示原理。 4.6.1 双踪显示原理 电子开关又称为通道变换器，基本工作原理如图4.18(a)所示，其输入端接前置放大器，S1～S8为模拟电子开关。电子开关有“信道1”、“信道2”、“叠加”、“交替”和“断续”五种工作状态。 4.6.2 双踪示波器的基本组成 4.9 取样示波器 由于受到垂直放大器通频带、扫描速度、图像亮度等各种因素的影响，通用示波器一般不能观测100MHz以上的高频或超高频信号。为了观测高频信号，在普通示波器的前面加一个专门的取样装置，运用取样技术把高频信号变成波形与之相似的低频或中频信号，然后在荧光屏上以断续的亮点显示出被测信号的波形来，这样就构成了取样示波器。取样示波器可以观测吉赫兹以上的超高频信号。 4.9.1 工作原理 取样示波器与普通示波器的主要区别在于前者运用了取样技术。取样技术的实质是频率变换，基本的取样方式（又称为顺序取样）有实时取样与非实时取样两种方式。测量高频信号应采用