附录1示波器原理及使用-物理试验中心.PDF

示波器的使用 一、示波器的基本结构 示波器的种类很多，但它们都包含下列基本组成部分，如附图 1—1 所示。 附图 1—1 示波器的基本结构框图 1．主 机 主机包括示波管及其所需的各种直流供电电路，在面板上的控制旋钮有辉度、聚焦、水 平移位和垂直移位等。 2．垂直通道 垂直通道主要用来控制电子束按被测信号的幅值大小在垂直方向上的偏移。 它包括 Y 轴衰减器、Y 轴放大器和配用的高频探头。通常示波管的偏转灵敏度比较低， 因此在一般情况下，被测信号往往需要通过 Y 轴放大器放大后加到垂直偏转板上，才能在屏 幕上显示出一定幅度的波形。Y 轴放大器的作用提高了示波管 Y 轴偏转灵敏度。为了保证 Y 轴放大器不失真，加到 Y轴放大器的信号不宜太大，但是实际的被测信号幅度往往在很大范 围内变化，此 Y 轴放大器前还必须加一个 Y 轴衰减器，以适应观察不同幅度的被测信号。示 波器面板上设有“Y 轴衰减器”(通常称“Y 轴灵敏度选择”开关)和“Y 轴增益微调”旋钮， 分别调节 Y轴衰减器的衰减量和 Y轴放大器的增益。 对Y 轴放大器的要求是：增益大，频响好，输入阻抗高。 为了避免杂散信号的干扰，被测信号一般都通过同轴电缆或带有探头的同轴电缆加到示 波器 Y 轴输入端。但必须注意，被测信号通过探头将幅值衰减(或不衰减)，其衰减笔为 10： 1(或1：1)。 3．水平通道 水平通道主要是控制电子束按时间值在水平方向上偏移。 主要由扫描发生器、水平放大器和触发电路组成。 (1)扫描发生器：扫描发生器又叫锯齿波发生器，用来产生频率调节范围宽的锯齿波， 作为 x 轴偏转板的扫描电压。锯齿波的频率(或周期)调节是由“扫描速率选择”开关和“扫 速微调”旋钮控制的。使用时，调节“扫速选择”开关和“扫速微调’’旋钮，使其扫描周 期为被测信号周期的整数倍，保证屏幕上显示稳定的波形。 (2)水平放大器：其作用与垂直放大器一样，将扫描发生器产生的锯齿波放大到 X 轴偏 转板所需的数值。 (3)触发电路：用于产生触发信号以实现触发扫描的电路。为了扩展示波器应用范围， 一般示波器上都设有触发源控制开关，触发电平与极性控制旋钮和触发方式选择开关等。 二、示波器的二踪显示 1．二踪显示原理 示波器的二踪显示是依靠电子开关的控制作用来实现的。 电子开关由“显示方式”开关控制，共有 5 种工作状态，即 Y 、Y 、Y +Y 、交替和 1 2 1 2 断续。当开关置于“交替”或“断续”位置时，荧光屏上便可同时显示两个波形。当开关置 于“交替”位置时，电子开关的转换频率受扫描系统控制，工作过程如附图 1—2 所示。即 电子开关首先接通Y 通道，进行第一次扫描，显示由Y 通道送入的被测信号的波形；然后 2 2 电子开关接通Y 通道，进行第二次扫描，显示由Y 通道送入的被测信号的波形；接着再接 1 1 通Y 通道……这样便轮流地对Y 和 Y 两通道送入的信号进行扫描、显示。由于电子开关转 2 2 1 换速度较快，每次扫描 的回扫线在荧光屏上又不显示出来，借助于荧光屏的余辉作用和人眼的视觉暂留特性，使用 者便能在荧光屏上同时观察到两个清晰的波形。这种工作方式适宜于观察频率较高的输入信 号场合。 当开关置于“断续”位置时，相当于将一次扫描分成许多个相等的时间间隔。在第一次 扫描的第一个时间