示波器的原理及应用

一:示波器的工作原理

一、示波器的工作原理:

示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

(一)示波器的组成普通示波器有五个基本组成部分:显示电路、垂直(Y轴)放大电路、水平(X轴)放大电路、扫描与同步电路、电源供给电路。普通示波器的原理功能方框图如图5-1所示。

1.显示电路

显示电路包括示波管及其控制电路两个部分。示波管是一种特殊的电子管,是示波器一个重要组成部分。示波管的基本原理图如图5-2所示。由图可见,示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。

(1)电子枪

电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流,去轰击荧光屏使之发光。它主要由灯丝F、阴极K、控制极G、第一阳极A1、第二阳极A2组成。除灯丝外,其余电极的结构都为金属圆筒,且它们的轴心都保持在同一轴线上。阴极被加热后,可沿轴向发射电子;控制极相对阴极来说是负电位,改变电位可以改变通过控制极小孔的电子数目,也就是控制荧光屏上光点的亮度。为了提高屏上光点亮度,又不降低对电子束偏转的灵敏度,现代示波管中,在偏转系统和荧光屏之间还加上一个后加速电极A3。

第一阳极对阴极而言加有约几百伏的正电压。在第二阳极上加有一个比第一阳极更高的正电压。穿过控制极小孔的电子束,在第一阳极和第二阳极高电位的作用下,得到加速,向荧光屏方向作高速运动。由于电荷的同性相斥,电子束会逐渐散开。通过第一阳极、第二阳极之间电场的聚焦作用,使电子重新聚集起来并交汇于一点。适当控制第一阳极和第二阳极之间电位差的大小,便能使焦点刚好落在荧光屏上,显现一个光亮细小的圆点。改变第一阳极和第二阳极之间的电位差,可起调节光点聚焦的作用,这就是示波器的“聚焦”和“辅助聚焦”调节的原理。第三阳极是示波管锥体内部涂上一层石墨形成的,通常加有很高的电压,它有三个作用:①使穿过偏转系统以后的电子进一步加速,使电子有足够的能量去轰击荧光屏,以获得足够的亮度;②石墨层涂在整个锥体上,能起到屏蔽作用;③电子束轰击荧光屏会产生二次电子,处于高电位的A3可吸收这些电子。

(2)偏转系统

示波管的偏转系统大都是静电偏转式,它由两对相互垂直的平行金属板组成,分别称为水平偏转板和垂直偏转板。分别控制电子束在水平方向和垂直方向的运动。当电子在偏转板之间运动时,如果偏转板上没有加电压,偏转板之间无电场,离开第二阳极后进入偏转系统的电子将沿轴向运动,射向屏幕的中心。如果偏转板上有电压,偏转板之间则有电场,进入偏转系统的电子会在偏转电场的作用下射向荧光屏的指定位置。

如图5-3所示。如果两块偏转板互相平行,并且它们的电位差等于零,那么通过偏转板空间的,具有速度υ的电子束就会沿着原方向(设为轴线方向)运动,并打在荧光屏的坐标原点上。如果两块偏转板之间存在着恒定的电位差,则偏转板间就形成一个电场,这个电场与电子的运动方向相垂直,于是电子就朝着电位比较高的偏转板偏转。这样,在两偏转板之间的空间,电子就沿着抛物线在这一点上做切线运动。最后,电子降落在荧光屏上的A点,这个A点距离荧光屏原点(0)有一段距离,这段距离称为偏转量,用y表示。偏转量y与偏转板上所加的电压Vy成正比。同理,在水平偏转板上加有直流电压时,也发生类似情况,只是光点在水平方向上偏转。

(3)荧光屏

荧光屏位于示波管的终端,它的作用是将偏转后......余下全文>>

二:示波器的工作原理是什么?维修中如何运用?

每一个电路都有不同的波形吗?这个问题显示你没有经过系统电子工程学习,因此俺尽量用通俗简单的语言描述。电路不存在什么波形的问题,假如把电流比做水流,电路就是渠道。水流会出现波动,电流也会,因而会有波形一说。可是渠道是没有波形这个说法的,但渠道可以改变原有的波形。

示波器在电子电路设计维修中经常用到,因为它在工程运用(包括维修)中是作为测量工具使用。

它能够测量电压数值,电流数值,电压的频率等等 。比如高频线路(就是电压变化很快),需要测量瞬态的电压,怎么办?就使用它,电压表是测不了的。

维修中的例子:在一个高频线路中,因为前端元件的可靠性低(不稳定,比如容易受温度影响),导致某些时间(比如在一秒中的第0.0003秒) 电压不能达到需要的数值。电路工作不正常。用电压表测量一切正常。怎么办?用示波器一看,哦!原来是0.003秒电压上不去啊~ 处理~

三:示波器的成像原理是什么?

我也在找这个答案

四:用示波器显示李萨如图形的原理及示波器的连接方法

◆李萨如图形是当在示波器的X轴输入一个波形,用它作为扫描信号(而不是用示波器本身的锯齿波来扫描!),同时在Y轴输入另一个信号,当两个信号的频率之比正好形成整数比时产生的图样。

◆比个设想的简单例子:如果你一边在荡秋千,一边拿着一个长把扫帚在地上左右摆动。仍你左右摆动的周期或频率正好等于秋千前后摆动的周期或频率的话,那就会在地面上画出一个封闭的图形。如果你是按照正弦波的规律摆动扫帚的话,那画出来的图形将是椭圆。如果你扫帚的摆幅正好等于秋千的摆幅时,画出来的一定会是个圆圈!如果你晃动扫把的频率比秋千块一倍,则会画出一个8字。

示波器上的X轴信号就相当于例子中的秋千,Y轴的信号就相当于例子中的扫帚。

◆因此,用构成李萨如图形的方法就可以比较两个信号间的频率比,当一个信号的频率为已知时,就可测出另一个信号的频率。

◆所以要观察李萨如图形,首先将示波器的X输入端设置到外部扫描方式上,再将一个信号送入X轴输入端,另一个信号送入Y轴输入端,然后改变一个信号的频率,并将信号幅度适当衰减就行了。

五:示波器的原理是什么

如果是早期的示波器就是一楼的回答。

如果是数字示波器,那原理比较复杂,总的来说就是:信号通过ADC转换成数字信号,在通过复杂的运算(通过C偿U等完成)最后再液晶显示器上显示波形。

六:数字存储示波器的工作原理是怎样的?

数字存储示波器使用的不是过去的示波管,而是使用了LCD(TFT)显示,就象液晶电视一样。

简单地说:

被测信号输入后,经过高速采样,进行数字化处理后送显示。给液晶显示的数据是数字量,完全和CRT的显示的模拟量有根本的区别。

这样一来,存储就很方便,就类似于数码相机照相,更确切地说,就象电脑的屏幕打印键(Print Screen),按一下就可以将屏幕畅图象存储并记录下来。

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