普通示波器的結(jié)構(gòu)原理及使用方法圖解
①示波器結(jié)構(gòu)
示波器是用來(lái)觀察被模擬成電信號(hào)的各種物理圖象的一種電子儀器，一般示波器包括有示波管，Y軸放大器，X軸放大器，掃描發(fā)生器及電源等五個(gè)組成部分，其結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。
示波管是示波器的中心。它包括電子槍，偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)及熒光屏三部分，電子槍包括旁熱式陽(yáng)極K，加熱用的燈絲h，控制柵極G，陽(yáng)極A1，第二陽(yáng)極A2和第三陽(yáng)極A3，（A3的作用是使電子再度加速及吸收熒光粉的二次發(fā)射電子）。陰極發(fā)射出電子流，經(jīng)控制柵極限流、第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極加速聚焦，形成很細(xì)的有一D能量的電子流打到熒光屏上激發(fā)出熒光物質(zhì)發(fā)光，通常A2的電壓高于A1。而A1電壓高于K。這樣能對(duì)陽(yáng)極發(fā)射出來(lái)的電子加速。且應(yīng)A1和A2組成一個(gè)電子透鏡，使電子束聚焦。改變第一陽(yáng)極電壓就可以改變聚焦情況，稱為聚焦調(diào)節(jié)。另外由于控制柵極G上的電壓比陰極低，因而調(diào)節(jié)G的電壓就能控制射向熒光屏的電子密度，從而控制熒光點(diǎn)亮度，稱為輝度調(diào)節(jié)。
由X軸（水平）偏轉(zhuǎn)板和Y軸（垂直）偏轉(zhuǎn)板組成電偏系統(tǒng)。在偏轉(zhuǎn)板上加上電壓，則板間形成電場(chǎng)。當(dāng)電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)板間就受到垂直運(yùn)動(dòng)方向的電場(chǎng)力作用，使電子束運(yùn)動(dòng)軌跡偏離軸線。因此當(dāng)X、Y偏轉(zhuǎn)板加上不同電壓時(shí)，熒光屏上亮點(diǎn)能到達(dá)屏幕上任意位置。
Y軸放大器和垂直放大器：包括衰減電路和放大電路，用于使外加信號(hào)電壓適合示波管的偏轉(zhuǎn)靈敏度。
掃描發(fā)生器包括鋸齒波發(fā)生器、同步電路和匿跡電路。鋸齒波發(fā)生器用于提供線形掃描電壓。掃描電壓通過(guò)X軸放大器后加到X軸偏轉(zhuǎn)板上。同步電路的作用是使鋸齒波與外加信號(hào)同步，匿跡電路用以隱匿回掃線。
②示波器顯示波形的原理
如果在Y軸偏轉(zhuǎn)板上加上被測(cè)信號(hào)電壓，在X軸偏轉(zhuǎn)板上加上鋸齒波掃描電壓，由于鋸齒波掃描電壓是在一D范圍內(nèi)與時(shí)間成正比的線性電壓，因此該軸被模擬成時(shí)間軸。當(dāng)電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)區(qū)后同時(shí)受Y軸方向偏轉(zhuǎn)電壓的作用，則在熒光屏上顯示出被測(cè)信號(hào)電壓隨時(shí)間變化化一個(gè)周期，光點(diǎn)正好掃描一次。所以電子束在每一個(gè)掃描周期里能在熒光屏上掃描下一個(gè)周期的正弦波電壓波形。每次掃描的波形完全重合，熒光屏上顯示的波形清晰、穩(wěn)定。當(dāng)掃描電壓周期為正弦波電壓周期的n倍時(shí)，熒光屏上顯示n個(gè)周期正弦波電壓波形。如果T x和Ty不是整數(shù)倍關(guān)系，顯示波形便會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)或重疊的現(xiàn)象，無(wú)法在熒光屏上觀察到清晰穩(wěn)定的波形。因此要在熒光屏上顯示出穩(wěn)定的被測(cè)信號(hào)波形 ，掃描電壓周期必須為被測(cè)信號(hào)電壓周期的整數(shù)倍， 即T x=nTy ，n為正整數(shù)。但實(shí)際上掃描電壓與被測(cè)信號(hào)電壓來(lái)自兩個(gè)不同的信號(hào)源，周期性的整數(shù)倍關(guān)系不可能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，因此即使開(kāi)始時(shí)正好是整數(shù)倍關(guān)系，但稍后屏上將出現(xiàn)波形移動(dòng)和重疊的現(xiàn)象。
為了能清晰地觀察被測(cè)信號(hào)，必須設(shè)法強(qiáng)迫掃描電壓的周期與被測(cè)信號(hào)的周期成簡(jiǎn)單整數(shù)倍關(guān)系。這種作用習(xí)慣上稱為同步，在示波器中實(shí)現(xiàn)這一功能的電路稱為同步電路。
Y軸放大器采用放大被觀測(cè)信號(hào)，X軸放大器用來(lái)放大鋸齒波信號(hào)和X軸的輸入信號(hào)，以保證Y軸偏轉(zhuǎn)板與X軸偏轉(zhuǎn)板間有足夠的偏轉(zhuǎn)電壓。
為了使示波器既能觀察微弱信號(hào)，也能觀察大電壓信號(hào)，Y軸放大器和X軸放大器的放大倍數(shù)都可以調(diào)節(jié)。并且在放大器前面加有一組由電阻電容組成的補(bǔ)償式衰減器用來(lái)衰減大信號(hào)，使大信號(hào)通過(guò)放大器后不失真，示波器的Y軸和X軸都具有很高的輸入阻抗，因此示波器對(duì)被測(cè)信號(hào)的影響很小。
1. YB4320A雙蹤四線示波器
本儀器是雙蹤四線示波器，它具有輕穎小巧、使用方便、頻率范圍廣、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。儀器的測(cè)試頻率范圍是從DC ～20MHz，操作者可根據(jù)自己的要求調(diào)節(jié)相關(guān)旋鈕和按鍵以顯示被測(cè)信號(hào)的波形。
儀器的面板圖和板面上各控制鍵的作用說(shuō)明
1、 雙蹤示波器的面板圖如圖所示。
2、各控制鍵的作用
1）POWER --- 電源開(kāi)關(guān)，按下是開(kāi)，彈出是關(guān)。
2）電源指示燈 --- 電源接通時(shí)亮。
3）INLUM --- 亮度強(qiáng)度調(diào)節(jié)旋鈕。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)亮度增加。
4）FOCUS --- 聚焦調(diào)節(jié)。
5）TRAOE ROTATON --- 用螺絲起子調(diào)節(jié)旋鈕使屏幕上的水平掃描線軌跡與屏幕方格平行。
6）SCALE ILLUM --- 標(biāo)尺亮度調(diào)節(jié)。
7）CAL --- 校準(zhǔn)信號(hào)。是供本機(jī)校正用的方波信號(hào)，它的幅度為0.5VP-P,1KHz 。
8）ALT-MAG ---ALT擴(kuò)展按鈕，按下此鍵時(shí)掃描因數(shù)×1；×5的軌跡同時(shí)顯示。此時(shí)要把放大部分移到屏幕中心，按下ALT-MAG鍵。擴(kuò)展以后的光跡可由光跡分離控制鍵（13）移位距×1光跡1.5div或更遠(yuǎn)的地方。
9）MAG×5 ---掃描擴(kuò)展5倍按鍵，按下時(shí)掃描因數(shù)擴(kuò)展×5。掃描時(shí)間是Time/div開(kāi)關(guān)指示數(shù)值的1/5。
10）SLOPE ---觸發(fā)極性選擇按鍵，用于選擇信號(hào)的上沿觸發(fā)或下沿觸發(fā)。彈出為正極性觸發(fā)。
11）X-Y控制鍵 ---按下時(shí)為X-Y工作方式，垂直偏轉(zhuǎn)信號(hào)（Y）接入CH2輸入端，水平偏轉(zhuǎn)信號(hào)（X）接入CH1輸入端。。
12）VARIBLE ---此旋鈕以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底時(shí)處于校準(zhǔn)狀態(tài)，掃描由TIME/DIV開(kāi)關(guān)指示。此旋鈕逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底時(shí)，掃描減慢2.5倍以上。
13）光跡分離控制鍵
14）POSITION ---水平位移調(diào)節(jié)旋鈕。
15）Time/Div ---掃描時(shí)間因數(shù)選擇開(kāi)關(guān)，共20檔，在.1μs/Div ～ .2s/Div范圍選擇掃描速率。
16）TRIG MODE ---觸發(fā)方式選擇
自動(dòng)方式（AUTO）：掃描電路自動(dòng)進(jìn)行掃描，在沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，屏幕上可以顯示掃描基線。
常態(tài)（NORM）：有觸發(fā)信號(hào)才能掃描，否則屏幕上無(wú)掃描線顯示。當(dāng)輸入信號(hào)的頻率低于20Hz時(shí)請(qǐng)采用常態(tài)觸發(fā)方式。
TV-H ：用于觀察電視信號(hào)中行信號(hào)波形。
TV-V ：用于觀察電視信號(hào)中場(chǎng)信號(hào)波形。
17）TRIC LEVEL ---觸發(fā)電平旋鈕，用于調(diào)節(jié)被測(cè)信號(hào)在某一電平觸發(fā)同步。
18）SOURCE ---觸發(fā)源選擇開(kāi)關(guān)，用于選擇觸發(fā)源
內(nèi)觸發(fā)(INT)：CH1或CH2上的輸入信號(hào)是觸發(fā)信號(hào)。
通道2（CH2）觸發(fā)：CH2上的輸入信號(hào)是觸發(fā)信號(hào)。
電源觸發(fā)（LINE）：電源頻率成為觸發(fā)信號(hào)。
外觸發(fā)（EXT）：觸發(fā)輸入上的觸發(fā)信號(hào)是外部信號(hào)，用于特殊信號(hào)的觸發(fā)。
19）EXT INPUT ---外觸發(fā)輸入插座，用于外部觸發(fā)信號(hào)的輸入。
20）CH1×5MAG --- CH1×5擴(kuò)展。按下×5擴(kuò)展按鍵，垂直方向的信號(hào)擴(kuò)大5倍，Z高靈敏度變?yōu)?/span>1mV/Div。
21）INVERT---按此鍵把通道2信號(hào)反相顯示；。
22）AC-GND-DC --- 選擇通道2垂直放大器的耦合方式。
23）POSITION ---通道1垂直位移調(diào)節(jié)旋鈕。
24）CH2 INPUT（Y）--- 通道2輸入端，在X-Y方式時(shí)輸入端的信號(hào)仍為Y軸信號(hào)。
25）VARIBLE ---通道2垂直靈敏度微調(diào)旋鈕,垂直微調(diào)用于連續(xù)改變電壓偏轉(zhuǎn)靈敏度。此旋鈕在正常情況下應(yīng)位于順時(shí)針?lè)较蛐降椎奈恢�。將旋鈕逆時(shí)針?lè)较蛐降�，垂直方向的靈敏度下降到2.5倍以上。
26）VOLT/DIV --- 用于選擇通道2的垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度的調(diào)節(jié)。
27）GND --- 接地樁。
28）CH2 --- 通道2（CH2）選擇按鍵。屏幕上只顯示CH2的信號(hào)。
29）AC-GND-DC --- 選擇A通道1垂直放大器的耦合方式。
30) CH2 INPUT（X）--- 通道1輸入端。該輸入端用于垂直方向的輸入，在X-Y方式時(shí)輸入端的信號(hào)成為X軸信號(hào)
31）ADD ---顯示CH1和CH2輸入電壓的代數(shù)和。。
32）VARIBLE ---通道1垂直靈敏度微調(diào)旋鈕,垂直微調(diào)用于連續(xù)改變電壓偏轉(zhuǎn)靈敏度。此旋鈕在正常情況下應(yīng)位于順時(shí)針?lè)较蛐降椎奈恢�。將旋鈕逆時(shí)針?lè)较蛐降祝怪狈较虻撵`敏度下降到2.5倍以上。
33）VOLT/DIV --- 用于選擇通道1的垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度的調(diào)節(jié)。
34）CH1---通道1（CH1）選擇按鍵。屏幕上只顯示CH1的信號(hào)。
35）POSITION ---通道2垂直位移調(diào)節(jié)旋鈕。
36）CH2×5MAG --- CH2×5擴(kuò)展。按下×5擴(kuò)展按鍵，垂直方向的信號(hào)擴(kuò)大5倍，Z高靈敏度變?yōu)?/span>1mV/div。
43）ALT TRIG --- 交替觸發(fā)。在雙蹤交替顯示時(shí)，觸發(fā)信號(hào)交替來(lái)自于兩個(gè)Y通道，此方式可用于同時(shí)觀察兩路不相干信號(hào)。
2.DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器見(jiàn)預(yù)備知識(shí)二
采用超聲波的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航設(shè)計(jì)方法
數(shù)字萬(wàn)用表哪種好?數(shù)字式萬(wàn)用表選購(gòu)方法
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