示波器基本工作原理

   示波器簡介

    示波器是用來測量交流電或脈沖電流波形狀的儀器，由電子管放大器、掃描振蕩器、陰極射線管等部分組成。除觀測電流的波形功能外，還能測定頻率、電壓強度等。凡可以變為電效應的周期性物理過程都可用示波器進行觀測。

示波器有數字示波器和模擬示波器之分。模擬示波器采用模擬電路（示波管，其基礎是電子槍）電子槍向屏幕發射電子,所發射的電子經聚焦形成電子束,并打到屏幕上。屏幕的內表面涂有熒光物質,這樣電子束打中的點就會發出光來。而數字示波器則是數據采集，A/D轉換，軟件編程等一系列的技術制造出來的高性能示波器。數字示波器一般支持多級菜單，具備為用戶提供多種選擇，多種分析的功能。此外，還有一些示波器可以提供存儲，實現對波形的保存和處理。

示波器工作原理

利用示波器上所顯的波形幅度的相對大小來反映加在示波器Y偏轉極板上的電壓zui大值的相對大小，從而反映出電磁感應中所產生的交變電動勢的zui大值。因此借助示波器可以研究感應電動勢與其產生條件的關系。

示波器是用途十分廣泛的電子測量儀器。它可以把肉眼看不到的電信號轉換成可以看見的圖像，便于人們研究各種電現象的變化過程。

   示波器利用狹窄的由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質的屏面上，便可以產生細小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好像一個筆尖，能在屏面上描繪出被測信號瞬時值的變化曲線。利用示波器可以觀察各種不同電信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可用它來測試各種不同信號的電量，如電流、電壓、頻率、相位差、調幅度等等。     

 　　雙蹤示波器是由兩個通道的y軸前置放大電路、門控電路、電子開關、混合電路、延遲電路、y軸后置放大電路、觸發電路、掃描電路、x軸放大電路、z軸放大電路、校準信號電路、示波管和高低壓電源供給電路等組成。 

　　觀察信號波形時，被測信號ＵＡ、ＵＢ，通過ＣＨＡ、ＣＨＢ兩個輸入端輸入示波器，先分別送到y軸前置放大電路yＡ和yＢ進行放大。由于yＡ通道和yＢ通道都受電子開關控制，所以ＵＡ，ＵＢ兩信號輪換著輸送到后面的混合電路，延遲電路，y軸后置放大電路，加到示波管的垂直偏轉板上。 

　　為了適應各種不同的測試需要，電子開關可有五種不同的工作狀態，即ＣＨＡ、ＣＨＢ、交替、斷續、ＡＤＤ等。這五種工作狀態由顯示方式開關控制。 

　　顯示方式開關置于交替位置時，電子開關為一雙穩態電路。它受由掃描電路來得閘門信號控制，使得y軸兩個前置通道隨著掃描電路閘門信號的變化而交替地工作。每秒鐘交替轉換次數與由掃描電路產生的掃描信號的重復頻率有關。交替工作狀態適用于觀察頻率不太低的被測信號。 

　 　顯示方式開關置于斷續位置，電子開關是一振蕩頻率約為２００ＫＨＺ的自激多諧振蕩電路。由它的兩個輸出端輸出相位相反的兩個矩形信號。前置放大電路 ＣＨＡ和ＣＨＢ是受上述兩個矩形信號控制而輪流工作的。這樣就可以穩定地顯示出兩個信號。這種斷續工作狀態適用于觀察頻率不太高的被測信號。 

　　顯示方式開關置于ＣＨＡ或CＨＢ位置時，電子開關為一單穩態電路。前置放大電路ＣＨＡ或ＣＨＢ可單獨工作，此時，雙蹤示波器可作為普通單線示波器使用。 

　　顯示方式開關置于ＡＤＤ位置時，電子開關處于非工作狀態。此時，ＣＨＡ，ＣＨＢ兩通道同時工作，因而可得到兩信號相加或兩信號相減的顯示。然而，兩信號究竟是相加還是相減，這要通過ＣＨＡ通道的極性作用開關來選擇。 

　　為了觀察被測試信號隨時間變化的波形，示波器的水平偏轉板上必須加以線性掃描電壓（鋸齒波電壓）。這個掃描電壓是由掃描電路產生的。當觸發信號加到觸發電路時，觸發掃描電路就產生相應的掃描信號，當不加觸發信號時，掃描電路就不產生掃描信號。 

　　觸發有內觸發和外觸發兩種觸發方式，由觸發源選擇開關來選擇，若該開關置于內的位置時，觸發信號來自經y軸通道送入的被測信號，若該開關置于外的位置時，觸發信號是由外部送入的。這個信號應與被測信號的頻率成整數比的關系。示波器使用中，多數采用內觸發工作方式。掃描電路產生掃描信號（鋸齒波電路）。通過x軸選擇開關接到x軸放大電路，經放大后送到示波器的x軸偏轉板上。 

　　Z軸放大電路對熒光屏上光點輝度起著調節的作用，抹去不必要顯示的光點軌跡。當掃描電路的閘門信號來到z軸放大電路時，z軸放大電路便輸出正向的增輝脈沖信號，加至示波器的控制極。這就是說，在掃描信號的正程時，熒光屏上的光點得以增輝，在電子開關的轉換過程中，電子開關電路將輸出脈沖信號也加至z軸放大電路，此時z軸放大電路便輸出負向脈沖信號，加至示波器的控制極。這樣在電子開關的轉換過程中，便可消除兩通道交替工作時的過度光點，以提高顯示波形的清晰度 

　　校正信號產生電路產生一個一定頻率和幅度的矩形信號。它是作校正y軸放大電路的靈敏度和x軸的掃描速度用的。 

　　高低壓電源，其中高壓是供給示波管顯示系統的。低壓供給示波器各級電路。