電子示波器工作原理與使用(試驗電子示波器工作原理與使用(試驗用)電子示波器的原理和使用成，因此示波器是電子工作者的重要工具。一.試驗目的了解示波器的原理。二.試驗儀器三.試驗原理3-23-1示波器的原理框圖〕是一種能將隨時間變化的電壓信號直觀的顯示在熒光屏上的儀器。示波器由示波管、Y軸系統、X軸系統3-23-13-23-1示波器的原理框圖(１)示波器的聚焦和偏轉原理3-23-2圖示波器中用于顯示波形的真空玻璃管叫陰極射線管，簡稱示波管。如圖3-23-2所示。示波管的正面是一個涂有熒光物質的園形屏，當管中的高速運動電子打上去時，就會發出熒光。一般的示波器都是熱陰極：陰極由燈絲通電后加熱后，陰極上的電子由于熱運動而脫離出陰極，稱為熱激發。由于示波器中的其次陽極電壓比陰極高上千伏特。因此，電子被加速后轟擊到熒光屏上，使該處的熒光物質發光。輝度設電子由陰極熱激發時的速度為V0

,電子到達其次陰極的速度為V,陰極和陽極之間的電壓為U2

,則有：1 1202mV 2mV20

eU2式中m是電子的質量，且V

<<V0

,所以電子到達其次陽極(也是到V為：2

2eUV 22 m為了掌握電子束轟擊熒光屏上的強度，也就是掌握單位時間轟擊熒光屏的電子數目，在陽極前面加一個零到幾十伏特的調制極，其外形是一個開有小孔的金屬罩，由于調制極電位比陰極要低，而且調制極的電位越低，穿過金屬罩小孔的電子越少，亮度越弱。調整度”旋鈕的作用。電聚焦在兩個其次陽極A2

〔例如其次陽極1200V255V，電子束。電子透鏡聚焦條件由其次陽極A圖3-23-4圖3-23-4

上的電位U2

和第一陽極A1上的電位U1

之比打算，調整聚焦U和關心聚焦U1

就是調整兩電位之比，這就是示波器的電聚焦原理。3、電偏轉由陰極熱激發的電子經其次陰要經過由水平偏轉極板和垂直偏上的亮點偏離熒光屏中心越遠，這就是電偏轉原理。示波器的掃描原理假設只在豎偏轉板〔Y〕上加一正弦波電壓，則電子束將隨電壓的變化只在豎直方向上往復運動，由熒光屏上看到的是一條豎直3-23-3的亮點沿水平方向拉開。這種掃描電壓的特點應是：電壓隨時間成線性關系增加到最大值，然后突然回到最小，此后再重復變化。這種掃描電壓隨時間變化的關系3-23-4假設只在水平轉板〔X〕加上這樣的鋸齒波電壓，則電子束隨電壓的變化只在水平方向上往復運動，由熒光屏上看到的是一條水平亮線。如圖3-23-4所示為只在水平轉板上加一鋸齒波電壓的情形。假設在豎直偏轉板上〔Y〕加正弦波電壓，同時在水平偏轉板上〔X軸〕加鋸齒波電壓，電子束同時受豎直和水平兩個方向電場力的作用，電子的運動是兩相互垂直運動的合成。當鋸齒波電壓比正弦電壓變化周期相等時，在熒光屏上能顯示完整周期的正弦波電壓的波形圖，如圖3-23-5所示為示波器顯示正弦波形的原理圖。１.連續掃描不穩定圖形。這種狀況可以用圖XTX

Y偏轉板上的正弦波電壓周期TY

稍小。比T/TX

=7/8，在第一掃描周期Y(第一個鋸齒波)內，屏上顯示正弦信號0-4點之間的曲線段；在〔其次個鋸齒波〕內，顯示4-8點之間的曲線段；在第第三個鋸齒波〕內，顯8-11YY壓。這樣，在屏上顯示的波形不重迭，好象波形在向右移動。假設TTX

差異稍大一些，一個一個的波形由于熒光屏的余輝和人眼的視覺暫留，看到的是多個波形在屏上的迭加結果。其緣由是掃描電壓的周期TX

與被測信號的周期TY

不相等或不成整數倍關系，以致于每次掃描的起點在Y軸上不一樣。Y軸上應有一樣的起點。在連續掃描中，鋸齒波的周期稱為掃描周期，掃描周期TYX軸上被測信號周期TY

之間應滿足T nT〔n〕X YT，XnT

=nTX

單一穩定的波形。稱之為同步掃描。X式。2.觸發掃描方式為了獲得穩定波形(單一波形)，每次掃描在Y軸上應有一樣的起點。在示波器的掃描方式中，另一種稱為觸發掃描方式：在觸發掃描軸所加的鋸齒波U和YX軸待測電壓UY

之間的關系如圖所示。在觸發掃描中。鋸齒一屏，一個鋸齒波完畢后，等候待測信號UY

一樣的斜率和電平點再次觸發產生下一個鋸齒波。由于每屏波形起點對應待測信號UY〔每屏有一樣的起點X-Y假設示波器的X軸和Y軸輸入是頻率一樣或成整數比的兩個正弦電壓，則屏上將呈現特別外形的光點的軌跡，這種軌跡稱為李薩如3-23-8所示為fX

：f=2：1的李薩如圖形。頻率比不同Y時，將形成不同的李薩如圖形。圖3-23-8所示的是頻率比成簡潔整f：f=nX Y

:：nX

nX水平線與軌跡相切的切點數,nY

為豎直線與軌跡相切的切點數。利用李薩如圖形號的頻率。示波器的測量原理示之外，其測量內容可歸結而電壓和間的測量最終都歸結為屏上波形長度的測量。電壓的測量示波器屏上光點Y軸偏轉距離DY

正比于輸入電壓U

，比例系數YK稱為電壓偏轉因數，有D=KUY Y YY

,YKY

的單位為：V/DIV。時間的測量在觸發掃描方式的示波器中，每個鋸齒波的長度是確定的〔在連續掃描方式中鋸齒波的長度不確定X可以測量屏上波形兩點之間的時間間隔。在掃描方式時，示波器屏上光點X軸偏轉距離DX

正比于時間t，比例系數KS

稱為時基因數，有DKX

t，時基因數KS

的單位為：S/DIV。在觸發掃描方式的示波器中，一般在出廠時Y軸的電壓偏轉因數和X軸掃描的時基因數都已標定了。四.試驗內容調整亮度和聚焦。Y把待測信號接到Y軸，選擇Y