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)
示波器是用來觀察被模擬成電信號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極K，加熱用的燈絲h，控制柵極G，陽極A1，第二陽極A2和第三陽極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、第一陽極和第二陽極加速聚焦，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。這樣能對陽極發(fā)射出來的電子加速。且應(yīng)A1和A2組成一個電子透鏡，使電子束聚焦。改變第一陽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。當(dāng)電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)板間就受到垂直運(yùn)動方向的電場力作用，使電子束運(yùn)動軌跡偏離軸線。因此當(dāng)X、Y偏轉(zhuǎn)板加上不同電壓時，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)板上加上被測信號電壓，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)與時間成正比的線性電壓，因此該軸被模擬成時間軸。當(dāng)電子束進(jìn)入偏轉(zhuǎn)區(qū)后同時受Y軸方向偏轉(zhuǎn)電壓的作用，則在熒光屏上顯示出被測信號電壓隨時間變化化一個周期，光點(diǎn)正好掃描一次。所以電子束在每一個掃描周期里能在熒光屏上掃描下一個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，熒光屏上顯示n個周期正弦波電壓波形。如果T x和Ty不是整數(shù)倍關(guān)系，顯示波形便會出現(xiàn)移動或重疊的現(xiàn)象，無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)定的被測信號波形 ，掃描電壓周期必須為被測信號電壓周期的整數(shù)倍， 即T x=nTy ，n為正整數(shù)。但實(shí)際上掃描電壓與被測信號電壓來自兩個不同的信號源，周期性的整數(shù)倍關(guān)系不可能在長時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，因此即使開始時正好是整數(shù)倍關(guān)系，但稍后屏上將出現(xiàn)波形移動和重疊的現(xiàn)象。
為了能清晰地觀察被測信號，必須設(shè)法強(qiáng)迫掃描電壓的周期與被測信號的周期成簡單整數(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信號，X軸放大器用來放大鋸齒波信號和X軸的輸入信號，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，也能觀察大電壓信號，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)償式衰減器用來衰減大信號，使大信號通過放大器后不失真，示波器的Y軸和X軸都具有很高的輸入阻抗，因此示波器對被測信號的影響很小。
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信號的波形。
儀器的面板圖和板面上各控制鍵的作用說明
1、 雙蹤示波器的面板圖如圖所示。
2、各控制鍵的作用
1）POWER --- 電源開關(guān)，按下是開，彈出是關(guān)。
2）電源指示燈 --- 電源接通時亮。
3）INLUM --- 亮度強(qiáng)度調(diào)節(jié)旋鈕。順時針旋轉(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。是供本機(jī)校正用的方波信號，它的幅度為0.5VP-P,1KHz 。
8）ALT-MAG ---ALT擴(kuò)展按鈕，按下此鍵時掃描因數(shù)×1；×5的軌跡同時顯示。此時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，按下時掃描因數(shù)擴(kuò)展×5。掃描時間是Time/div開關(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 ---按下時為X-Y工作方式，垂直偏轉(zhuǎn)信號（Y）接入CH2輸入端，水平偏轉(zhuǎn)信號（X）接入CH1輸入端。。
12）VARIBLE ---此旋鈕以順時針方向旋轉(zhuǎn)到底時處于校準(zhǔn)狀態(tài)，掃描由TIME/DIV開關(guān)指示。此旋鈕逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底時，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 ---掃描時間因數(shù)選擇開關(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
自動方式（AUTO）：掃描電路自動進(jìn)行掃描，在沒有信號輸入時，屏幕上可以顯示掃描基線。
常態(tài)（NORM）：有觸發(fā)信號才能掃描，否則屏幕上無掃描線顯示。當(dāng)輸入信號的頻率低于20Hz時請采用常態(tài)觸發(fā)方式。
TV-H ：用于觀察電視信號中行信號波形。
TV-V ：用于觀察電視信號中場信號波形。
17）TRIC LEVEL ---觸發(fā)電平旋鈕，用于調(diào)節(jié)被測信號在某一電平觸發(fā)同步。
18）SOURCE ---觸發(fā)源選擇開關(guān)，用于選擇觸發(fā)源
內(nèi)觸發(fā)(INT)：CH1或CH2上的輸入信號是觸發(fā)信號。
通道2（CH2）觸發(fā)：CH2上的輸入信號是觸發(fā)信號。
電源觸發(fā)（LINE）：電源頻率成為觸發(fā)信號。
外觸發(fā)（EXT）：觸發(fā)輸入上的觸發(fā)信號是外部信號，用于特殊信號的觸發(fā)。
19）EXT INPUT ---外觸發(fā)輸入插座，用于外部觸發(fā)信號的輸入。
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方式時輸入端的信號仍為Y軸信號。
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)位于順時針方向旋到底的位置。將旋鈕逆時針方向旋到底，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。
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方式時輸入端的信號成為X軸信號
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)位于順時針方向旋到底的位置。將旋鈕逆時針方向旋到底，垂直方向的靈敏度下降到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。
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，觸發(fā)信號交替來自于兩個Y通道，此方式可用于同時觀察兩路不相干信號。
2.DDS函數(shù)信號發(fā)生器見預(yù)備知識二
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