文档介绍:示波器的调整和使用
【实验目的】
(1)了解示波器的结构和工作原理.
(2)熟悉示波器各旋钮功能。
(3)掌握示波器的基本调整方法。
(4)掌握用示波器观测信号的波形,学会用示波器测量电压、频率和相位。
【示波器的原理】
示波器显示随时间变化的电压,将它加在电极板上,极板间形成相应的变化电场,使进入这个变化电场的电子运动情况随时间作相应地变化,从而通过电子在荧光屏上运动的轨迹反映出随时间变化的电压。
1。 示波器的结构
.1所示。
示波器方框图
。1
示波管的结构
图
F—灯丝;K-阴极;G—控制栅极;A1-第一阳极;
A2—第二阳极;Y—竖直偏转板;X—水平偏转板
(1)示波管。示波管主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成。示波管是一个全密封度真空的玻璃壳管,其结构如图3.9.2所示。
① 电子枪.电子枪由灯丝F、阴极K、栅极G、第一阳极A1和第二阳极A2组成.
阴极K是一个表面涂有氧化物的金属圆筒,被点燃灯丝F加热后向外发射电子.
“辉度"调节旋钮就是起这—作用的。
阳极A1与A2“聚焦”旋钮起这一作用.
② 偏转系统.偏转系统由两对相互垂直的可加电压的金属平板组成,即X偏转板和Y偏转板.
在两对偏转板上加上电压,当电子束通过偏转板时,在电场力的作用下发生偏转,即改变光点在荧光屏上的位置。
设计时保证了荧光屏上X方向和Y方向光点的位移正比于两对偏转板上所加的电压。
垂直偏转板电路有两条支路:一条用于输入机外电压信号,加在Y偏转板上;另一条用于校准仪器或观察机内方波信号,机内方波信号直接输入“Y放大器”,经放大后加到Y偏转板上。
水平偏转板的电路同样有两条支路:一条用于输入外界电压信号或同步信号,加在X偏转板上;另一条用来将机内扫描信号经放大后加在X偏转板上。
③ 荧光屏。荧光屏位于阴极射线管前端的玻璃屏内表面,涂有发光物质。当高速运动的电子打在上面,其动能被发光物质吸收而发光,在电子轰击停止后,发光仍维持一段时间,称为余辉。发光物质不仅能将电子的动能转换成光能,同时还能转换成热能。因此在操作时要注意不要使光点长时间停留在一处.
(2)衰减器和放大器。它包括X轴、Y轴放大器和X轴、Y轴衰减器。
一般示波管的偏转板偏转灵敏度不高,为便于观察较小的信号就需要将输入的信号加以放大,再加到偏转板上;但当输入信号电压过大时,放大器会过荷失真,、衰减器。对应偏转因数的调节旋钮就起这一作用。
扫描锯齿波电压
图
(3)扫描信号发生器。它是把-个随时间变化的电压信号
Vy=V(t)加在示波器Y偏转板上,只能从荧光屏上观察到光点在垂直方向的运动。如果信号变化较快,荧光屏上光点有一定余辉,便能看到一条垂直的亮线,要想看到波形,则在水平偏转板上必须加上一个与时间成正比的电压信号,即Vx=kt(k为常数),使光点在垂直方向运动的同时沿水平方向匀速移动,将垂直方向的运动沿水平方向“展开”,从而在荧光屏上显示出电压随时间变化的波形。
实际上加在水平偏转板上的信号是“锯齿波”,如图所示,其特点是在一周期内电压与时间成正比,到达最大值后又突然变为零,然后进入下一个周期。由于水平偏转板上锯齿波的作用,使电子束在水平方向呈