示波技术和测量技术第三章 2VIP专享VIP免费

1第三章示波测试和测量技术时域测试（时域分析）：研究信号随时间变化的测试，示波器是最典型仪器。频域分析：分析信号包含的频率成份，频谱分析仪是最典型仪器。数据域分析：显示多路数字信号逻辑状态和各路信号之间的逻辑关系，逻辑分析仪是最典型仪器。2第一节示波测试的基本原理一、阴极射线示波管示波管（CRT）：电子枪、偏转系统和荧光屏FK1G2Y1A2A2G1Y2X1X阴极射线示波管电子枪偏转系统荧光屏3（一）电子枪：电子枪由灯丝F，阴极K，栅极G1和G2，阳极A1和A2组成。•F、K：当灯丝加热阴极后，涂有氧化物的阴极发射大量的电子。•G1：G1对K的负电位的改变，起到调节电子密度进而调节光点亮度的作用，G1电位越负，图形越暗，调节G1电度的电位器称为“辉度”。4•G2、A1、A2：G2、A1、A2的电位均远高于K，组成聚焦系统，对电子束进行聚焦和加速，G2、A2一般相连，这个高电位一般接近于地电位。A1的电位通常低于A2，。21AAVV22GAVVFK1G2Y1A2A2G1Y2X1X电子枪偏转系统荧光屏5•电子穿越加速场的过程：电子穿越加速场,由于电子在垂直方向没有受力,那么221121sinsinvvvvyy12VV1V2V12VVE121v2vyv1yv262112sinsin,vv21即电子的运动方向偏向轴向。1V2V12VVE121v2vyv1yv27•电子穿越减速场的过程：21VV1V2VE121v2vyv1yv2221121sinsinvvvvyy1221sinsin,vv12即：电子的运动方向偏离了轴向。8•电子枪中聚焦系统的作用:由于A1的电位比G2和A2低，即，且G2的电位远高于G1，所以G1至G2和A1至A2电子束的主要趋势是聚扰和加速，G2到A1电子来的主要趋势是发散。调节A1电位的电位器称为“聚焦”旋钮，调节A2电度的旋钮称为“辅助聚焦”，以免A2至偏转板间可能发生散焦。221GAAVVV12GGVV9122AAGVVV21GGVVK1G2G1A2A+-辉度聚焦辅助聚焦10（二）偏转系统：示波管中至少有X偏转板和Y偏转板各一对。以Y偏转板为例说明光点在荧光屏上的位移与什么因素有关。yVaV2AbLSy+-电子束屏幕yDVyy'11yyVhy'yDVyy'yD'为示波管的偏转灵敏度，单位为V/cmyaVbVLsy2在偏转电压Vy的作用下，Y方向在荧光屏偏转的距离为12(三)荧光屏荧光屏在示波管一端，通常是圆形或矩形的。在示波管内壁涂上一层荧光物质，面向电子枪的一侧还常覆盖一层极薄的透明铝膜。高速电子可以穿透这层铝膜轰击屏上的荧光物质，后者将电子的动能转变为光能，产生亮点。此外，这层铝膜还能吸收荧光物质发出的二次电子和光束中的负离子，还对荧光有反射作用，使显示的图形更加清晰。当电子束从荧光屏上移去后，光点仍能在屏上保持一定的时间才消失。从电子束移去到光点亮度下降为原始值的10％，所延续的时间称为余辉时间。为了测量所显示波形的高度和宽度，在荧光屏上还常有一定的刻度线。13二、图像显示的基本原理图像显示基本类型（1）显示随时间变化的信号。（2）显示任意两个变量x与y的关系。（一）显示随时间变化的信号：1、扫描的概念假设，即为加到Y偏转板上的电压，则电子束就会在Y方向按正弦规律变化，任一瞬间的偏转距离正比于该瞬间Y偏转板上的电压。tVvmysin14sT12031Y2YtVvmysin15nT00xvt假设在X偏转板上加一随时间而线性变化的电压，即锯齿波电压，那么光点在X方向偏转的距离变化反映了时间的变化，光点在荧光屏上构成反映时间变化的直线。xvPKtvx16yvxv1234信号波形在时间轴上展开17扫描：光点在锯齿波作用下扫动的过程。扫描电压：能实现扫描的锯齿波电压。扫描正程：光点自左向右的连续扫动。扫描回程：光点自右端迅速返回起点。时间基线：若在Y方向不加电压，光点只在X方向上构成反映时间变化的一条直线。182、信号与扫描电压的同步：同步：扫描电压的周期是被观察信号周期的整数倍。即）、21(KKTTsnnTsT19被测信号与扫描电压的同步STnTsnTT220被测信号与扫描电压的不同步STnTsnTT4521同步的实现：•利用被测信号产生一个同步触发信号去控制示波器时基电路中的扫描发生器，迫使它们同步。•用外加信号去产生同步触发信号，但外加信号的周期应与被测信号有一定关系。3、连续扫描和触发扫描：连续扫描:扫描...