示波器基本工作原理

   示波器简介

    示波器是用来测量交流电或脉冲电流波形状的仪器，由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等部分组成。除观测电流的波形功能外，还能测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可用示波器进行观测。

示波器有数字示波器和模拟示波器之分。模拟示波器采用模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子,所发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。而数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，具备为用户提供多种选择，多种分析的功能。此外，还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。

示波器工作原理

利用示波器上所显的波形幅度的相对大小来反映加在示波器Y偏转极板上的电压zui大值的相对大小，从而反映出电磁感应中所产生的交变电动势的zui大值。因此借助示波器可以研究感应电动势与其产生条件的关系。

示波器是用途十分广泛的电子测量仪器。它可以把肉眼看不到的电信号转换成可以看见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。

   示波器利用狭窄的由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，便可以产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一个笔尖，能在屏面上描绘出被测信号瞬时值的变化曲线。利用示波器可以观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线，还可用它来测试各种不同信号的电量，如电流、电压、频率、相位差、调幅度等等。     

 　　双踪示波器是由两个通道的y轴前置放大电路、门控电路、电子开关、混合电路、延迟电路、y轴后置放大电路、触发电路、扫描电路、x轴放大电路、z轴放大电路、校准信号电路、示波管和高低压电源供给电路等组成。 

　　观察信号波形时，被测信号ＵＡ、ＵＢ，通过ＣＨＡ、ＣＨＢ两个输入端输入示波器，先分别送到y轴前置放大电路yＡ和yＢ进行放大。由于yＡ通道和yＢ通道都受电子开关控制，所以ＵＡ，ＵＢ两信号轮换着输送到后面的混合电路，延迟电路，y轴后置放大电路，加到示波管的垂直偏转板上。 

　　为了适应各种不同的测试需要，电子开关可有五种不同的工作状态，即ＣＨＡ、ＣＨＢ、交替、断续、ＡＤＤ等。这五种工作状态由显示方式开关控制。 

　　显示方式开关置于交替位置时，电子开关为一双稳态电路。它受由扫描电路来得闸门信号控制，使得y轴两个前置通道随着扫描电路闸门信号的变化而交替地工作。每秒钟交替转换次数与由扫描电路产生的扫描信号的重复频率有关。交替工作状态适用于观察频率不太低的被测信号。 

　 　显示方式开关置于断续位置，电子开关是一振荡频率约为２００ＫＨＺ的自激多谐振荡电路。由它的两个输出端输出相位相反的两个矩形信号。前置放大电路 ＣＨＡ和ＣＨＢ是受上述两个矩形信号控制而轮流工作的。这样就可以稳定地显示出两个信号。这种断续工作状态适用于观察频率不太高的被测信号。 

　　显示方式开关置于ＣＨＡ或CＨＢ位置时，电子开关为一单稳态电路。前置放大电路ＣＨＡ或ＣＨＢ可单独工作，此时，双踪示波器可作为普通单线示波器使用。 

　　显示方式开关置于ＡＤＤ位置时，电子开关处于非工作状态。此时，ＣＨＡ，ＣＨＢ两通道同时工作，因而可得到两信号相加或两信号相减的显示。然而，两信号究竟是相加还是相减，这要通过ＣＨＡ通道的极性作用开关来选择。 

　　为了观察被测试信号随时间变化的波形，示波器的水平偏转板上必须加以线性扫描电压（锯齿波电压）。这个扫描电压是由扫描电路产生的。当触发信号加到触发电路时，触发扫描电路就产生相应的扫描信号，当不加触发信号时，扫描电路就不产生扫描信号。 

　　触发有内触发和外触发两种触发方式，由触发源选择开关来选择，若该开关置于内的位置时，触发信号来自经y轴通道送入的被测信号，若该开关置于外的位置时，触发信号是由外部送入的。这个信号应与被测信号的频率成整数比的关系。示波器使用中，多数采用内触发工作方式。扫描电路产生扫描信号（锯齿波电路）。通过x轴选择开关接到x轴放大电路，经放大后送到示波器的x轴偏转板上。 

　　Z轴放大电路对荧光屏上光点辉度起着调节的作用，抹去不必要显示的光点轨迹。当扫描电路的闸门信号来到z轴放大电路时，z轴放大电路便输出正向的增辉脉冲信号，加至示波器的控制极。这就是说，在扫描信号的正程时，荧光屏上的光点得以增辉，在电子开关的转换过程中，电子开关电路将输出脉冲信号也加至z轴放大电路，此时z轴放大电路便输出负向脉冲信号，加至示波器的控制极。这样在电子开关的转换过程中，便可消除两通道交替工作时的过度光点，以提高显示波形的清晰度 

　　校正信号产生电路产生一个一定频率和幅度的矩形信号。它是作校正y轴放大电路的灵敏度和x轴的扫描速度用的。 

　　高低压电源，其中高压是供给示波管显示系统的。低压供给示波器各级电路。