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示波器的基本原理

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,其利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上进行测量。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

示波器工作原理

示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。

示波管是示波器的核心,由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流,去轰击荧光屏使之发光。偏转系统控制电子束在水平方向和垂直方向的运动,使荧光屏上的光点随外加信号的变化描绘出被测信号的波形。荧光屏位于示波管的终端,它的作用是将偏转后的电子束显示出来,以便观察。

电源供给电路供给垂直与水平放大电路、扫描与同步电路以及示波管与控制电路所需的负高压、灯丝电压等。

扫描电路产生一个锯齿波电压。该锯齿波电压的频率能在一定的范围内连续可调。锯齿波电压的作用是使示波管阴极发出的电子束在荧光屏上形成周期性的、与时间成正比的水平位移,即形成时间基线。这样,才能把加在垂直方向的被测信号按时间的变化波形展现在荧光屏上。

由于示波管垂直方向和水平方向的偏转灵敏度都很低,一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大,再加到示波管的垂直偏转板上,以得到垂直方向的适当大小的图形;接入示波管水平偏转板的电压(锯齿波电压或其它电压)也要先经过水平放大电路的放大以后,再加到示波管的水平偏转板上,以得到水平方向适当大小的图形。

示波器的基本组成框图如下图所示。它由示波管、Y轴系统、X轴系统、Z轴系统和电源等五部分组成。

示波器基本组成框图

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