示波器工作原理

　　導(dǎo)讀：示波器是一種使用非常廣泛，且使用相對(duì)復(fù)雜的電子測(cè)量?jī)x器。它能把肉眼看不見的電信號(hào)變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。本文從使用的角度介紹一下示波器的原理。

1.示波器工作原理--簡(jiǎn)介

　　示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無法直接觀測(cè)的交變電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像，顯示在熒光屏上以便測(cè)量的電子測(cè)量?jī)x器。它可以利用示波器能觀察各種不同信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，還可以用它測(cè)試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。它是觀察數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)中的問題、測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果必不可少的重要儀器。

2.示波器工作原理--結(jié)構(gòu)組成

　　電子示波器由示波管、垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和電源供給電路等四部分組成。

　　(1)示波管

　　陰極射線管(CRT)簡(jiǎn)稱示波管，是示波器的核心。它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。正如下圖所示，電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分密封在一個(gè)真空玻璃殼內(nèi)，構(gòu)成了一個(gè)完整的示波管。

　　(2)垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

　　垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括垂直衰減器和垂直放大器。它將垂直輸人信號(hào)衰減或放大到一定幅度，輸出推挽信號(hào)，加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板，使電子射線的垂直偏轉(zhuǎn)距離正比于被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值。

　　(3)水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

　　水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)從外觸發(fā)輸人端經(jīng)觸發(fā)電路、掃描電路、水平放大器到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板。由于示波管水平方向的偏轉(zhuǎn)靈敏度也很低，所以接入示波管水平偏轉(zhuǎn)板的電壓也要先經(jīng)過水平放大電路的放大以后，再加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，以得到水平方向適當(dāng)大小的形。

　　(4)電源供給電路

　　電源由高壓電源和低壓電源兩部分組成，供給示波管及各組成部分所需要的直流電壓和燈絲電壓。消隱與增輝電路用來傳送和放大增輝和消隱信號(hào)。

3.示波器工作原理--就是醬紫滴!

　　示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)，這是傳統(tǒng)的模擬示波器的工作原理。

　　如上圖所示，被測(cè)信號(hào)①被送入“Y"輸入端，經(jīng)Y軸衰減器適當(dāng)衰減后送至Y1放大器，經(jīng)過Y1后推挽輸出信號(hào)②和③。然后再經(jīng)延遲級(jí)延遲Г1時(shí)間，到Y(jié)2放大器。放大后產(chǎn)生足夠大的信號(hào)④和⑤，加到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板上。為了在屏幕上顯示出完整的穩(wěn)定波形，將Y軸的被測(cè)信號(hào)③引入X軸系統(tǒng)的觸發(fā)電路，在引入信號(hào)的正(或負(fù))極性的某一電平值產(chǎn)生觸發(fā)脈沖⑥，啟動(dòng)鋸齒波掃描電路，產(chǎn)生掃描電壓⑦。

　　由于從觸發(fā)到啟動(dòng)掃描有一時(shí)間延遲Г2，為保證Y軸信號(hào)到達(dá)熒光屏之前X軸開始掃描，Y軸的延遲時(shí)間Г1應(yīng)稍大于X軸的延遲時(shí)間Г2。掃描電壓⑦經(jīng)X軸放大器放大，產(chǎn)生推挽輸出⑨和⑩，加到示波管的X軸偏轉(zhuǎn)板上。z軸系統(tǒng)用于放大掃描電壓正程，并且變成正向矩形波，送到示波管柵極。這使得在掃描正程顯示的波形有某一固定輝度，而在掃描回程進(jìn)行抹跡。

　　以上是示波器的基本工作原理。雙蹤顯示則是利用電子開關(guān)將Y軸輸入的兩個(gè)不同的被測(cè)信號(hào)分別顯示在熒光屏上。由于人眼的視覺暫留作用，當(dāng)轉(zhuǎn)換頻率高到一定程度后，看到的是兩個(gè)穩(wěn)定的、清晰的信號(hào)波形。

　　拓展閱讀：

示波器的原理和使用

示波器的工作原理

示波器探頭工作原理