《电子测量原理》课程电子教案（PPT教学课件）第7章 信号波形测量

第7章信号波形测量 71概述 7.2CRT显示原理 73通用示浪器 7.4波形存储及显示技术 7.5示浪器的基本测试技术

第7章 信号波形测量 7.1 概述 7.2 CRT显示原理 7.3 通用示波器 7.4 波形存储及显示技术 7.5 示波器的基本测试技术

7.1概述 7.1.1示浪器的分类 根据示波器对信号的处理方式的不同可分为模拟、 数字两大类: ÷1模拟示浪器 采用模拟方式对时间信号进行处理和显示。 ÷2数字示浪器 对信号进行数字化处理后再显示

7.1 概述 7.1.1 示波器的分类 根据示波器对信号的处理方式的不同可分为模拟、 数字两大类：  1 模拟示波器 ——采用模拟方式对时间信号进行处理和显示。  2 数字示波器 ——对信号进行数字化处理后再显示

1模拟示波器 ◆模拟示浪器可分为通用示波器、记忆示浪器和专 用示浪器等。 ◆通用示波器采用单束示浪管,又可分为单踪、双 踪、多踪示浪器。 ◆记忆示波器釆用有记忆功能的示波管,实现模拟 信号的存储、记忆和反复显 ◆专用示波器是能够满足特殊用途的示波器,又称 特种示波器

1 模拟示波器 ◆ 模拟示波器可分为通用示波器、记忆示波器和专 用示波器等。 ◆ 通用示波器采用单束示波管，又可分为单踪、双 踪、多踪示波器。 ◆ 记忆示波器采用有记忆功能的示波管，实现模拟 信号的存储、记忆和反复显示。 ◆ 专用示波器是能够满足特殊用途的示波器，又称 特种示波器

2数字示波器 数字示浪器将输入信号数字化(时域取样和幅度 量化)后,经由D/A转换器再重建浪形。 ◆数字示浪器具有记忆、存贮被观察信号功能,又 称为数字存贮示波器

2 数字示波器 ◆ 数字示波器将输入信号数字化（时域取样和幅度 量化）后，经由D/A转换器再重建波形。 ◆ 数字示波器具有记忆、存贮被观察信号功能，又 称为数字存贮示波器

电子测量原 7.1.2主要技术指标 1.频带宽度 BW(C-GH) 示浪器的频带宽度BW一般指Y通道的频带宪度。 2.扫描速度 扫描速度是指荧光屏上单位时间内光点水平移 动的距离,单位为“cm/s”。也可表示为“cm/div 扫描速度的倒数称为“时基因素”单位为“"us-s dv”,通常按“1、2、5”的顺序分成很多档。 ◆3.偏转因素 光点在荧光屏上的垂直(Y)方向移动1cm (即1格)所需的电压值,单位为"v/cm” mVcm”(或“v/div、"mV/div) 第5页

电子测量原理 第5页 7.1.2 主要技术指标 1．频带宽度BW(DC-GHz ) 示波器的频带宽度BW一般指Y通道的频带宽度。 2．扫描速度 扫描速度是指荧光屏上单位时间内光点水平移 动的距离，单位为“cm/s”。也可表示为“cm/div” 。 扫描速度的倒数称为“时基因素”，单位为“μs- s /div” ,通常按“1、2、5”的顺序分成很多档。 ◆3．偏转因素 光点在荧光屏上的垂直（Y）方向移动1cm （即1格）所需的电压值，单位为“V/cm” 、 “mV/cm”（或“V/div” 、 “mV/div”）

电子测量原 7.1.2主要技术指标 ◆4.输入阻抗 当被测信号接入示浪器时,输入阻抗z说形成被 测信号的等效负载。 ◆5.输入方式 即输入耦合方式,一般有直流(DC)、交流 (AC)和接地(GND)三种,可通过示波器面板选 择。 ◆6.触发源选择方式 触发源是指用于提供产生扫描电压的同步信号 来源,一般有内触发(INT)、外触发(EXT)、电 源触发(LINE)三种。 第6页

电子测量原理 第6页 7.1.2 主要技术指标 ◆4．输入阻抗 当被测信号接入示波器时，输入阻抗Zi形成被 测信号的等效负载。 ◆5．输入方式 即输入耦合方式，一般有直流（DC）、交流 （AC）和接地（GND）三种，可通过示波器面板选 择。 ◆6．触发源选择方式 触发源是指用于提供产生扫描电压的同步信号 来源，一般有内触发（INT）、外触发（EXT）、电 源触发（LINE）三种

7.2cRT显示原理 7.2.1cRT CRT主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分 组成,基本结构如下图所示。 荧光 偏转系统 电子枪 GI Y偏转板X偏转板 G2 Al A2 荧光屏 聚焦 辅助聚焦°

7.2 CRT显示原理 7.2.1 CRT CRT主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分 组成，基本结构如下图所示。 F K G1 G2 A1 A2 Y偏转板 X偏转板 辉度 聚焦 辅助聚焦 -E +E 荧 光 屏 电子枪 偏转系统 荧光 屏

电子测量原 1电子枪 电子枪的作用是发射电子并形成很细的高速电子 束,它由灯丝F、阴极K、栅极G1和G2和阳极A1、 A2组成。 ◆通过调节G1对K的负电位可控制电子束的强弱 从而调节光点的亮度,即进行“辉度”控制。 ◆调节A的电位器称为“聚焦”旋钮,通过对它进 行调节可调节G2与A和A1与A2之间的电位;调 节A2电位的旋钮称为“辅助聚焦” 电子束聚焦的原理是,电子从阴极K发射,经G1 2、A1、A2聚焦和加速后进入偏转系统 第8页

电子测量原理 第8页 1 电子枪 ◆ 电子枪的作用是发射电子并形成很细的高速电子 束，它由灯丝F、阴极K、栅极G1和G2和阳极A1、 A2组成。 ◆ 通过调节G1对K的负电位可控制电子束的强弱， 从而调节光点的亮度，即进行“辉度”控制。 ◆ 调节A1的电位器称为“聚焦”旋钮，通过对它进 行调节可调节G2与A1和A1与A2之间的电位；调 节A2电位的旋钮称为“辅助聚焦” 。 ◆ 电子束聚焦的原理是，电子从阴极K发射，经G1、 G2、A1、A2聚焦和加速后进入偏转系统

2偏转系统 ◆垂直偏转板和水平偏转板当有外加电压作用时,偏转板之 间形成电场 IS 为偏转板的长度;S为偏转板中心 y=2b到屏幕中心的距离;b为偏转板间 距;V为阳极A2上的电压。 ◆电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转电压成正 ◆示波管的Y轴偏转灵敏度(单位为cm/V) ◆3荧光屏 ◆荧光屏将电信号变为光信号,是示浪管的波形显示部分

2 偏转系统 ◆垂直偏转板和水平偏转板,当有外加电压作用时，偏转板之 间形成电场； ◆电子束在偏转电场作用下的偏转距离与外加偏转电压成正 比. ◆示波管的Y轴偏转灵敏度（单位为cm/V） ◆3 荧光屏 ◆荧光屏将电信号变为光信号，是示波管的波形显示部分 。 2 y a lS y V bV = l为偏转板的长度；S为偏转板中心 到屏幕中心的距离；b为偏转板间 距；Va为阳极A2上的电压

7.2.2波形显示的基本原理 1.显示随时响间变化的图形 (1)Ux、Uy为固定电压时: 光点出现在荧光屏的中心位置 (a)U=0、U=0 光点仅在垂直方向偏移:Uy为正电 压时,光点从荧光屏的中心往垂直方 向上移;Uy为负电压时,光点从荧 光屏的中心往垂直方向下移。 (b)U=0、U=常量

7.2.2 波形显示的基本原理 1．显示随时间变化的图形 （1）Ux、Uy为固定电压时: (a) Ux =0、Uy = 0 光点出现在荧光屏的中心位置。 (b) Ux =0、Uy =常量 光点仅在垂直方向偏移 ：Uy为正电 压时，光点从荧光屏的中心往垂直方 向上移；Uy为负电压时，光点从荧 光屏的中心往垂直方向下移