示波器的工作原理
發布時間:2012/1/30 19:50:13 訪問次數:4068
通用型示波器原理結構框圖如圖1.2.1所示ADM1486AR
圖1.2.1示波器的原理結構框圖
電子示波器主要是由示波管及其顯示電路、垂直偏轉系統(Y軸信號通道)、水平偏轉系統(X軸信號通道)和標準信號發生器、穩壓電源等幾大部分組成。其中,示波管是示波器的核心部件。下面分別簡要介紹。
1.示波管
普通示波管的結構主要是由電子槍、偏轉系統和顯示屏等組成,如圖1.2.2所示,它是把電信號變成光信號的轉換器。
1)電子槍
由燈絲(F)、陰極(C)、柵極(G,)、前加速極(G。)、第一陽極(A,)和第二陽極(A2)組成。電子槍的作用是用來發射電子并形成很細的高速電子束。示波管的燈絲用于加熱陰極。陰極是一個表面涂有氧化物的金屬圓筒,在燈絲加熱下發射電子。柵極是一個頂端有小孔的圓筒,套在陰極外邊,其電位比陰極低,對陰極發射出來的電子起控制作用;只有初速較大的電子才能穿過柵極頂端小孔對向熒光屏,初速較小的電子則折回陰極,如果柵極電位足夠低,就會使電子全部返回陰極。因此,調節柵極電位可以控制射向熒光屏的電子流密度,從而改變亮點的輝
度(即示波器面板上“輝度”旋鈕的作用)。如果用外加信號控制柵、陰極間電壓,則可使亮點輝
度隨信號強弱而變化。
第一陽極A,是一個與陰極同軸的比較短的金屬圓筒,A,的電位遠高于陰極。第二陽極A2也是與陰極同軸的圓筒,其電位高于Ai。前加速極G2位于G.與Ai之間,與A2相連,對電子束起加速作用。
由G.,G2,A,及A:構成一個對電子束的控制系統,它對電子束有聚焦作用。改變第一陽極Ai的電位(利用面板上的“聚焦”旋鈕)及第二陽極電位(利用面板上的“輔助聚焦”旋鈕),使電子束在熒光屏上會聚成細小的亮點,以保證顯示波形的清晰度。
2)偏轉系統
在第二陽極的后面,由兩對相互垂直的金屬板構成示波器y軸和X軸的偏轉系統。y軸偏轉板在前,X軸偏轉板在后,對板間各自形成靜電場。被測信號電壓作用在y軸偏轉板上,X軸偏轉板上作用著鋸齒波掃描電壓。通過作用在這兩個偏轉板上的電壓控制著從陰極發射過來的電子束在垂直方向和水平方向的偏轉。
3)熒光屏
示波器的熒光屏一般為圓形或矩形平面,在其內壁沉積有熒光物質,形成熒光膜。熒光膜受到電子沖擊后能將屯子的動能轉化為光能,形成亮點。當電子束隨信號電壓偏轉時,這個亮點的移動軌跡就形成了信號的波形并顯示在熒光屏上。當電子束停止作用后一段時間內,熒光膜仍保留一段發光過程,這種激勵過后輝度所延續的時間稱為余輝。余輝時間的長短與所使用的熒光物質有關。余輝時間在o.1~1 s的稱長余輝;l~l00 ms的稱中余輝;0.01~1 ms的稱短余輝。一般低頻示波器用于觀察緩慢信號的,多用長余輝;觀察高頻信號宜用短余輝;一般用途多用中余輝。
為了測量波形的高度或寬度,在熒光屏玻璃內側刻有垂直和水平方向的分刻度線,使測量準確度較高。
通用型示波器原理結構框圖如圖1.2.1所示ADM1486AR
圖1.2.1示波器的原理結構框圖
電子示波器主要是由示波管及其顯示電路、垂直偏轉系統(Y軸信號通道)、水平偏轉系統(X軸信號通道)和標準信號發生器、穩壓電源等幾大部分組成。其中,示波管是示波器的核心部件。下面分別簡要介紹。
1.示波管
普通示波管的結構主要是由電子槍、偏轉系統和顯示屏等組成,如圖1.2.2所示,它是把電信號變成光信號的轉換器。
1)電子槍
由燈絲(F)、陰極(C)、柵極(G,)、前加速極(G。)、第一陽極(A,)和第二陽極(A2)組成。電子槍的作用是用來發射電子并形成很細的高速電子束。示波管的燈絲用于加熱陰極。陰極是一個表面涂有氧化物的金屬圓筒,在燈絲加熱下發射電子。柵極是一個頂端有小孔的圓筒,套在陰極外邊,其電位比陰極低,對陰極發射出來的電子起控制作用;只有初速較大的電子才能穿過柵極頂端小孔對向熒光屏,初速較小的電子則折回陰極,如果柵極電位足夠低,就會使電子全部返回陰極。因此,調節柵極電位可以控制射向熒光屏的電子流密度,從而改變亮點的輝
度(即示波器面板上“輝度”旋鈕的作用)。如果用外加信號控制柵、陰極間電壓,則可使亮點輝
度隨信號強弱而變化。
第一陽極A,是一個與陰極同軸的比較短的金屬圓筒,A,的電位遠高于陰極。第二陽極A2也是與陰極同軸的圓筒,其電位高于Ai。前加速極G2位于G.與Ai之間,與A2相連,對電子束起加速作用。
由G.,G2,A,及A:構成一個對電子束的控制系統,它對電子束有聚焦作用。改變第一陽極Ai的電位(利用面板上的“聚焦”旋鈕)及第二陽極電位(利用面板上的“輔助聚焦”旋鈕),使電子束在熒光屏上會聚成細小的亮點,以保證顯示波形的清晰度。
2)偏轉系統
在第二陽極的后面,由兩對相互垂直的金屬板構成示波器y軸和X軸的偏轉系統。y軸偏轉板在前,X軸偏轉板在后,對板間各自形成靜電場。被測信號電壓作用在y軸偏轉板上,X軸偏轉板上作用著鋸齒波掃描電壓。通過作用在這兩個偏轉板上的電壓控制著從陰極發射過來的電子束在垂直方向和水平方向的偏轉。
3)熒光屏
示波器的熒光屏一般為圓形或矩形平面,在其內壁沉積有熒光物質,形成熒光膜。熒光膜受到電子沖擊后能將屯子的動能轉化為光能,形成亮點。當電子束隨信號電壓偏轉時,這個亮點的移動軌跡就形成了信號的波形并顯示在熒光屏上。當電子束停止作用后一段時間內,熒光膜仍保留一段發光過程,這種激勵過后輝度所延續的時間稱為余輝。余輝時間的長短與所使用的熒光物質有關。余輝時間在o.1~1 s的稱長余輝;l~l00 ms的稱中余輝;0.01~1 ms的稱短余輝。一般低頻示波器用于觀察緩慢信號的,多用長余輝;觀察高頻信號宜用短余輝;一般用途多用中余輝。
為了測量波形的高度或寬度,在熒光屏玻璃內側刻有垂直和水平方向的分刻度線,使測量準確度較高。
上一篇:放大電路電壓放大倍數的測量
上一篇:垂直偏轉系統