第四章电子示波器(上).ppt

示波器垂直偏转通道的带宽必须足够宽，如果通道的带宽不够，则对于信号的不同频率分量，通道的增益不同，信号波形便会产生失真。 因此，为了能够显示窄脉冲，示波器Y通道带宽必须很宽。 例如SR-8二踪示波器带宽为15MHz，SMB-10A示波器的带宽为30MHz。目前最宽的示波器带宽已达到1000MHz。 第四章 示波器及示波测量 1.频率响应（频带宽度） 2.偏转灵敏度（S） 单位输入信号电压 Uy 引起光点在荧光屏上偏转的距离H称为偏转灵敏度 Uy=H / Uy ,或 Uy＝H / S ＝Hd ，其中d为灵敏度的倒数1/S， 称为偏转因数。S 的单位为cm / v ，或（格/伏），d 的单位为v / cm 或伏/格。 在测量时，可从示波器垂直通道衰减器刻度可读得它的偏转因数 d ，根据显示的波形高度 H，求得显示波形的电压幅度。 如显示波形时d=5V/div，荧光屏上信号Ux的波形高度为H=3div，则Ux=Hd=3?5=15(V)。 第四章 示波器及示波测量 3.扫描频率 示波器屏幕上光点水平扫描速度的高低可用扫描速度、时基因数、扫描频率等指标来描述。 扫描速度：就是光点水平移动的速度（单位cm/s 或 div/s） 扫描速度的倒数称为时基因数，它表示光点水平移动单位长度(cm或div)所需的时间(s)/div。 第四章 示波器及示波测量 3.扫描频率 扫描频率：表示水平扫描的锯齿波的频率。 一般示波器X方向扫描频率可由t / cm或t / div分档开关进行调节，此开关标注的是时基因数。 扫描速度越高，表示示波器能够展开高频信号或脉冲信号波形的能力越强。为了观察缓慢变化的信号，则要求示波器具有较低的扫描速度。 因此，示波器的扫描频率范围越宽越好。 第四章 示波器及示波测量 3.延迟线 采用多节LC网络（窄带示波器）或平衡螺旋线（宽带示波器） 基本要求：在垂直系统的工作频带内，它能够无失真地并有一定延时地传递信号。 通常延迟时间在50～200ns之间，这个延迟准确性要求不高，但延迟应稳定，否则会导致图象的水平漂移和晃动。 第四章 示波器及示波测量 4.垂直偏转放大器 作用：被测信号经探头检测引入示波器后，微弱的信号必须通过放大器放大后加到示波器的垂直偏转板，使电子束有足够大的偏转能量。 要求：当示波管灵敏度及示波器偏转因数一定的情况下，放大器的增益K为： K=(S/Sv)×1000 其中S为示波器偏转因数， Sv 为示波管的灵敏度。 第四章 示波器及示波测量 4.垂直偏转放大器 例如：当S为1cm/50mV，(高灵敏度示波管)Sv=0.5cm/V，要求放大器的放大倍数K=40；(一般示波管)Sv=0.04cm/V,则要求放大器的放大倍数K=500。 垂直偏转放大器设计中要考虑的因素，除了放大器应具有足够大的信号放大倍数外，还要考虑波形无失真的被放大，即放大器应具有足够的带宽。也就是具有足够低的低频截至频率和足够高的高频截至频率。 第四章 示波器及示波测量 放大器的低频截止频率受耦合电容或射极旁路电容的限制，必须加大这些电容以降低低频截止频率或采用直接耦合。 高频截止频率受两个因素限制： 一 是晶体管放大倍数随频率升高而下降 二 是晶体管输出端分布电容C0（集电结电容和引线分布电容之和）及负载电容CL对高频的分流使高频增益下降由它造成的高频截至频率为： 式中 R’L 和 C ’L 是放大器的等效负载电阻和等效负载电容。 第四章 示波器及示波测量 4.垂直偏转放大器 为扩大通频带宽度必须采用下列措施： ① 选用截止频率高的器件，尽量减小负载电容和分布电容，并选取小的集电极电阻。 ② 电路中引入强的负反馈。 ③ 在电路中用电抗元件（电容或电感）加以补偿，使放大器截止频率高一些，使总的频率响应在高频端有所提升。 采取以上措施后，放大器的通带宽度可大大提高，若要求更高的带宽，如大于1GHz，则可采用取样的方法把观察信号“减慢”，然后再用带宽较窄的放大器放大，这就是取样示波器。 第四章 示波器及示波测量 垂直偏转系统的末级放大器采用推挽式放大器. 优点：它输出一对平衡的交流电压加到偏转板，当被测电压幅度任意改变时，可保持偏转的基线电位不变。 垂直偏转通道放大器可以设计成差动放大器。 优点：差动放大器具有抑制寄生信号的能力，不管