二踪示波器的使用要点解析.ppt

济南大学 大物实验 7JB506室 难点：二踪示波器的结构和工作原理 重点：示波器面板控件的作用和使用方法 一、实验目的 （1）了解示波器的基本构造和工作原理。 （2）掌握二踪示波器各旋钮的作用和使用方法。 （3）学会用二踪示波器观察各种电压信号波形，并会测量正弦电压信号的峰-峰值和周期。 扫描和同步系统、 衰减和放大系统、示波管、电源供给系统等。 电源 示波器的主要组成示意图 荧光屏 二、实验原理 1、示波器主要组成 2、示波管结构 灯丝通电后，阴极将受热产生大量的电子 栅极又称控制栅极，它的电位高低限制了电子射线束的强度，所以也控制了射到荧光屏上的电子能量，决定了荧光屏上光点的亮度。与栅极相连的调节栅极电位的电位器就是仪器面板上的辉度旋钮。 第一阳极又称聚焦阳极，其上加有几百伏的电压，形成一个聚焦电场，当电子束通过此电场时，会被聚焦成很细的一束，在荧光屏上得到一个又小又亮的光点。调节第一阳极电压的电位器就是调节仪器面板上的聚焦旋钮。 第二阳极又称加速极，其上加有1000伏以上的电压，聚焦后的电子束经过这个高压电极的加速，会获得足够的能量，以很高的速度通过偏转系统射到荧光屏上。 X、Y轴偏转板是两对互相垂直放置的金属板。示波器工作时，这两对偏转板上分别加有直流电压，以控制电子束的偏转，适当调节两者的电压值，可以把光点或波形移到荧光屏的中间或上下左右位置。调节这两者电压值的电位器就是仪器面板上的Y轴移位和X轴移位旋钮。 在示波器的荧光屏内壁涂有一层发光物质，荧光屏上受到高速电子冲击的地点就显现出荧光。荧光屏的作用是将偏转后的电子束显示出来，以便观察。 操作练习1 按下电源开关和VERTICAL MODE 中的CH1按键，其他按键皆处于弹出状态.熟悉聚焦旋钮，灰度旋钮，Y1移位旋钮以及X移位旋钮的作用 。 操 作1 灰度 聚焦 探级校准信号 电源开关 电源开关指示灯 CH1移位调节 X移位调节 1）X轴偏转板和Y轴偏转板上不加电压，荧光屏上会看到什么现象？ 电子束经过偏转系统不发生偏转， 荧光屏上有一光点。 荧光屏上显示一条水平亮线。 （自己证明）光点的位移与极板电压成正比，因此光点的位移随时间的变化与电压随时间的变化是一致的，即光点在水平方向做重复的匀速运动。 2)只在X水平偏转板上加一锯齿波电压，荧光屏上会看到什么现象？ 由于光点的位移与极板电压成正比，此时光点的位移随时间的变化也满足弦函数。即光点在Y方向做简谐振动。 3）只在竖直偏转板上加正弦电压，荧光屏上会看到什么现象？ 荧光屏上显示一条竖直亮线 4）在X水平偏转板加锯齿电压，同时在Y竖直偏转板上加正弦电压，荧光屏上会看到什么现象？ 如果TX=TY 荧光屏上会看到一个完整的正弦波形 扫描: 在X偏转板加上随时间线性变化的锯齿波电压（即扫描信号），把Y轴输入的电压信号波形沿水平方向显示出来，这个过程称为“扫描”。 4、如何在示波器上得到稳定的波形？ 例如： 第一个Tx周期 第二个Tx周期 稳定的正弦波形 1)若扫描信号的周期Tx等于Y轴输入信号周期Ty的整数倍，即 荧光屏上显示稳定波形的条件：扫描信号的周期Tx必须等于Y轴输入信号周期Ty的整数倍 例如： 第一个Tx 第二个Tx 第三个Tx 第四个Tx 2)若扫描信号的周期Tx不等于Y轴输入信号周期Ty的整数倍 触发整步 为了在荧光屏上得到稳定的信号波形，示波器一般是通过触发系统用被测信号来控制扫描电压的产生时刻，称为触发扫描。 触发扫描时只有被测信号达到某一个定值时，扫描电路才开始工作，产生一个锯齿波，将被测信号显示出来。由于每次被测信号触发扫描电路工作的情况都是一样的，所以显示的波形也相同。这样，在荧光屏上可看到稳定的波形了。 通过触发扫描来实现扫描同步的过程称为“整步”或“同步”。 示波器工作原理框图 示波器工作原理框图 （1）内触发：触发信号来自被测信号的放大器。 （2）外触发：触发信号来自外触发输入。 触发方式选择开关 1)“INT”为内触发，触发信号来自CH1或CH2，“EXT”为外触发. 外触发输入端 2）置于“+”时，测量正脉冲前沿及负脉冲后沿. 3）置于“-”时，测量负脉冲前沿及正脉冲后沿 内触发方式选择开关 触发方式选择开关 外触发输入端 水平工作方式选择开关 扫描处于内触发状态时，水平工作方式选择开关置于“AUTO”和“TIME”状态。 二踪示波器，就是可以同时显示两个输入信号的波形，它的工作原理是：在Y轴偏转板的电压提供电路中，有两路相同的电压供给电路。这两路电路分别设有信号输入（CH1、CH2）、放大和衰减、触发分离系统，而在合二为一时加上Y轴逻辑电路和垂直方式选择开关。 在作为单踪示波器使用时，可用CH1、CH2中任意一个输入