電子示波器的基本原理

　　電子示波器是利用陰極射線管作為顯示器所構成的一種電子測試儀器。它不但能定性地觀察電信號的動態過程，還可以定量測量表徵電信號特性的參數，如電壓或電流的幅值、頻率、相位和脈衝幅度等；根據需要可以同時觀測兩個或多個電信號的動態過程；藉助一定的轉換設各，可以觀測溫度、速度等非電物理量的變化情況。它作為一種測量儀器，在科學領域和生產實踐中，得到了極為廣泛的應用。它具有以下四個優點。

　　①顯示被測信號的波形，並可測量其瞬時值。

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　　②測量頻帶寬，波形失真小。

　　③靈敏度高，且有較強的過載能力。

　　④輸人阻抗高，對被測電路的影響小。

　　為適應各種測試需要，電子示波器種類繁多。按其用途和結構特點可分為普通示波器、通用示波器、多線多蹤示波器、記憶示波器及取樣示波器等。隨著微處理機的大量應用，電子示波器正在向自動化、智能化的方向發展，在測量領域中發揮更大的作用。

　　（1）電子示波器的基本方框圖 電子示波器由示波管、垂直偏轉系統、水平偏轉系統和主機等部分組成，基本框圖如圖1所示。

　　圖1 示波器的基本方框圖

　　其中，垂直偏轉系統包括垂直衰減器和垂直放大器。它將垂直輸人信號衰減或放大到一定幅度，輸出推挽信號，加到示波管的垂直偏轉板，使電子射線的垂直偏轉距離正比於被測信號的瞬時值。水平偏轉系統從外觸發輸人端經觸發電路、掃描電路、水平放大器到示波管的水平偏轉板。觸發電路將被測信號或外觸發輸人信號置換成觸發脈衝啟動掃描電路。掃描電路在觸發脈衝作用下，產生隨時間線性變化的鋸齒波掃描電壓，經水平放大器放大後，以推挽形式加到示波管的水平偏轉板，使電子射線的水平偏轉距離正比於時間。示波器作為顯示器，在信號電壓和鋸齒波電壓的聯合作用下，其電子射線在作垂直運動的同時，又以等速度沿水平方向移動，因而在螢光屏上描繪出被測信號隨時間變化的波形，即被測信號的瞬時值與時間在直角坐標系中的函數圖像。

　　電源由高壓電源和低壓電源兩部分組成，供給示波管及各組成部分所需要的直流電壓和燈絲電壓。消隱與增輝電路用來傳送和放大增輝和消隱信號。示波器中除示波管、垂直偏轉系統和水平偏轉系統外，其餘部分統稱為主機。

　　（2）示波管 示波管是示波器的核心，示波器一般採用靜電聚焦、靜電偏轉式示波管。它由電子槍、偏轉系統和螢光屏三部分組成，封裝在抽成真空的玻璃殼內。它能把被測的信號轉換為光信號，並在示波管的螢光屏上顯示出來，其基本結構如圖2所示。