第3章 示波測(cè)量課件

1、現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第1頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第2頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第3頁(yè)30.350.35,10rrtst nsBW MHzBW MHz或掃速掃速指顯示器上單位時(shí)間光點(diǎn)水平移動(dòng)距離，指顯示器上單位時(shí)間光點(diǎn)水平移動(dòng)距離，“cm/s”cm/s”。通。通常用間隔常用間隔1cm1cm的坐標(biāo)線作為刻度線，的坐標(biāo)線作為刻度線，“cm/div”cm/div”。 時(shí)基因數(shù)時(shí)基因數(shù)：掃速的倒數(shù)，表示單位距離代表的時(shí)間，：掃速的倒數(shù)，表示單位距離代表的時(shí)間，“t/cm”t/cm”或或“t/div”t/div”，1-2-51-2-5步進(jìn)分檔。步進(jìn)分檔?，F(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第4頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代

2、電子測(cè)量第5頁(yè)后加速極A3FKG1G2A1A2Y偏轉(zhuǎn)板X偏轉(zhuǎn)板輝度聚焦輔助聚焦+E-E熒光屏電子槍偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)熒光屏現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第6頁(yè)KG1G2A1A2現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第7頁(yè)u 偏轉(zhuǎn)靈敏度（偏轉(zhuǎn)靈敏度（cm/Vcm/V）：）： u 為提高偏轉(zhuǎn)靈敏度，為提高偏轉(zhuǎn)靈敏度，Y Y偏轉(zhuǎn)板靠近電子槍，而偏轉(zhuǎn)板靠近電子槍，而X X偏轉(zhuǎn)板在偏轉(zhuǎn)板在Y Y的右邊。的右邊。偏轉(zhuǎn)板至熒光屏之間加一個(gè)后加速陽(yáng)極偏轉(zhuǎn)板至熒光屏之間加一個(gè)后加速陽(yáng)極A A3 3。將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào) 輝度調(diào)節(jié)、余輝效應(yīng)輝度調(diào)節(jié)、余輝效應(yīng) 2yalSyVbVL：偏轉(zhuǎn)板長(zhǎng)度；S：偏轉(zhuǎn)板中心到屏幕中心距離；b：

3、偏轉(zhuǎn)板間距；Va：陽(yáng)極A2上的電壓。 2yalSSbV偏轉(zhuǎn)靈敏度越大，示波管越靈敏。其倒數(shù)為偏轉(zhuǎn)因數(shù)?，F(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第8頁(yè)(a) Ux=0、Uy=0(b) Ux=0、Uy=常量xyUy0123401324Uy-UytUx0123401324Ux-Uxt現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第9頁(yè)tUy0123401324Uy-Uyt0UxUx-Ux現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第10頁(yè)兩信號(hào)的初相相同，且在兩信號(hào)的初相相同，且在X X、Y Y方向的偏轉(zhuǎn)距離相同，在熒光方向的偏轉(zhuǎn)距離相同，在熒光屏上畫出一條與水平軸呈屏上畫出一條與水平軸呈4545度度角的直線角的直線。 t0123401234uytux01

4、234ut0123401234yux01234024兩信號(hào)的初相相差兩信號(hào)的初相相差9090度，且度，且在在X X、Y Y方向的偏轉(zhuǎn)距離相同，方向的偏轉(zhuǎn)距離相同，在熒光屏上畫出的圖形為圓在熒光屏上畫出的圖形為圓?，F(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第11頁(yè)/xxxSkth t cmst015234678012345678uytuxTyTx=2Ty不增輝產(chǎn)生回掃線現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第12頁(yè)uyTyTxuxttTx=nTyTx=nTy，掃描電壓與被測(cè)電壓，掃描電壓與被測(cè)電壓“同步同步”。熒光屏上將穩(wěn)定顯。熒光屏上將穩(wěn)定顯示示n n個(gè)周期的被測(cè)信號(hào)波形。個(gè)周期的被測(cè)信號(hào)波形。 ut015(6)234789

5、012345678uytxTy54Tx101110911TyT Tx xnTnTy y，不滿足同步，不滿足同步關(guān)系時(shí)，顯示的波形關(guān)系時(shí)，顯示的波形不穩(wěn)定。不穩(wěn)定?，F(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第13頁(yè)TsT=Tstt被測(cè)脈沖連續(xù)掃描t不能觀測(cè)到脈沖細(xì)節(jié)T=t波形顯示暗，不容易同步Tstt被測(cè)脈沖連續(xù)掃描，T=tt占空比很小的脈沖Tstt(a)被測(cè)脈沖t(d)觸發(fā)掃描掃描等待能較好地觀測(cè)脈沖觸發(fā)掃描觸發(fā)掃描使掃描脈沖只在被測(cè)脈沖到使掃描脈沖只在被測(cè)脈沖到來(lái)時(shí)才掃描一次；沒(méi)有被測(cè)來(lái)時(shí)才掃描一次；沒(méi)有被測(cè)脈沖時(shí)，掃描發(fā)生器處于等脈沖時(shí)，掃描發(fā)生器處于等待工作狀態(tài)。待工作狀態(tài)。現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第14

6、頁(yè) Y輸入電路Y前置放大器觸發(fā)電路延遲線Y后置放大器水平放大器掃描發(fā)生器Y輸入外觸發(fā)內(nèi)外至X偏轉(zhuǎn)板至Y偏轉(zhuǎn)板校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器低壓電源高壓電源電源至各電路正高壓負(fù)高壓X輸入校準(zhǔn)信號(hào)輸出現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第15頁(yè)vivoR1R2C1C2最佳補(bǔ)償過(guò)補(bǔ)償欠補(bǔ)償Z1Z22211CRCR1122RCR C1122RCR C 觀察交流信號(hào)時(shí)，置觀察交流信號(hào)時(shí)，置“AC”AC”檔。檔。確定零電壓時(shí)，置確定零電壓時(shí)，置“GND”GND”檔。檔。觀測(cè)頻率很低或帶有直流分量的交流信號(hào)時(shí)，置觀測(cè)頻率很低或帶有直流分量的交流信號(hào)時(shí)，置“DC”DC”檔檔現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第16頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第17頁(yè)

7、觸 發(fā) 點(diǎn)輸 入 信 號(hào)掃 描 電 壓顯 示 波 形掃 描起 點(diǎn)tT觸發(fā)點(diǎn)輸入信號(hào)掃描電壓顯示波形輸入信號(hào)延遲后td掃描起點(diǎn)tT現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第18頁(yè)觸發(fā)源選擇觸發(fā)耦合方式選擇放大整形電路掃描閘門掃描電壓發(fā)生器水平放大器比較和釋抑電路觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)電路掃描發(fā)生器環(huán)至X偏轉(zhuǎn)板輸入端置于“內(nèi)”時(shí)，放大掃描信號(hào)；輸入端置于“外”時(shí)，輸入外接信號(hào)?，F(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第19頁(yè)放大、整形電路內(nèi)外電源C1C2C3ACLF REJHF REJDC常態(tài)自動(dòng) TV觸發(fā)電平調(diào)節(jié)至掃描發(fā)生器環(huán)觸發(fā)脈沖輸出S1S2S4+-S3極性反轉(zhuǎn)電路觸發(fā)源選擇觸發(fā)耦合方式選擇觸發(fā)極性選擇觸發(fā)方式選擇“DC”/ “AC

8、”“DC”/ “AC”：直流或緩變信號(hào)。：直流或緩變信號(hào)?！癏F REJ”HF REJ”：觀察低頻成分的信號(hào)。：觀察低頻成分的信號(hào)。“HF REJ”HF REJ”：觀察高頻成分的信號(hào)。：觀察高頻成分的信號(hào)。NORMNORM：有觸發(fā)脈沖時(shí)才有掃描線。：有觸發(fā)脈沖時(shí)才有掃描線。AUTOAUTO：連續(xù)掃描鋸齒波電壓輸出。：連續(xù)掃描鋸齒波電壓輸出。TVTV：電視行、場(chǎng)同步分離，觀測(cè)電視信號(hào)。：電視行、場(chǎng)同步分離，觀測(cè)電視信號(hào)。現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第20頁(yè)掃描閘門掃描鋸齒波發(fā)生器比較和釋抑電路+E至X放大器+E“穩(wěn)定度”調(diào)節(jié)比較電平觸發(fā)脈沖輸入“增輝”脈沖現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第21頁(yè)E1E0E2

9、Er來(lái)自比較電路的參考電平（比較電平）掃描發(fā)生器輸出Vo上觸發(fā)電平下觸發(fā)電平通過(guò)“穩(wěn)定度”調(diào)節(jié)的靜態(tài)工作電平E0觸發(fā)脈沖12345抑制期回掃期開(kāi)始下一次掃描跟隨Vo6釋放閘門輸出疊加后的閘門輸入觸發(fā)掃描過(guò)程觸發(fā)掃描過(guò)程現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第22頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第23頁(yè)Y1輸入電路Y1前置放大器Y1門電路電子開(kāi)關(guān)延遲線Y后置放大器Y2輸入電路Y2前置放大器Y2門電路至Y偏轉(zhuǎn)板Y1輸入Y2輸入控制信號(hào)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第24頁(yè)uy1uy2ux現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第25頁(yè)前置放大延長(zhǎng)線Y后置放大A觸發(fā)A掃描電子開(kāi)關(guān)X放大電壓比較B觸發(fā)選擇門Y線光跡分離電路+-B掃描RPY輸入

10、A增輝B增輝1234現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第26頁(yè)1234輸入信號(hào)A觸發(fā)A掃描延遲觸發(fā)電平B觸發(fā)B掃描A增輝B增輝合成增輝思考：用兩臺(tái)示波器構(gòu)成雙時(shí)基示波器，模擬思考：用兩臺(tái)示波器構(gòu)成雙時(shí)基示波器，模擬“A延遲延遲B”工作方式？工作方式？現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第27頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第28頁(yè)取樣脈沖p(t)輸入信號(hào)Vi(t)取樣信號(hào)Vo(t)tt現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第29頁(yè)ADCADC存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器（RAMRAM）D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器地址地址計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器D/AD/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器控制控制邏輯邏輯水平放大水平放大垂直放大垂直放大從存儲(chǔ)器中讀出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，從存儲(chǔ)器中讀出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，D/

11、AD/A變換，放大加到變換，放大加到Y(jié) Y偏轉(zhuǎn)板。偏轉(zhuǎn)板。地址計(jì)數(shù)脈沖地址計(jì)數(shù)脈沖D/AD/A轉(zhuǎn)換，得到階梯波掃描電壓，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換，得到階梯波掃描電壓，驅(qū)動(dòng)X X偏轉(zhuǎn)板。偏轉(zhuǎn)板?，F(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第30頁(yè)垂直垂直放大器放大器水平水平放大器放大器Y Y斜波斜波發(fā)生器發(fā)生器觸發(fā)觸發(fā)電路電路取樣門取樣門電壓比較器電壓比較器Y延長(zhǎng)門延長(zhǎng)門延遲線延遲線階梯波階梯波發(fā)生器發(fā)生器取樣脈沖發(fā)生器取樣脈沖發(fā)生器輸入輸入通道通道取樣保持器解決放大器等電路、示波管的速度限制現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第31頁(yè)輸入信號(hào)mTtD2 tD3 tD4 tD12345tt取樣脈沖取樣信號(hào)經(jīng)放大和延長(zhǎng)電路后的信號(hào)（顯示波形）T

12、sTm+Dt觸發(fā)脈沖快斜波、階梯波現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第32頁(yè)CH1CH2信號(hào)信號(hào)調(diào)理調(diào)理信號(hào)信號(hào)調(diào)理調(diào)理觸發(fā)觸發(fā)觸發(fā)觸發(fā)A/D變換變換時(shí)基時(shí)基A/D變換變換時(shí)基時(shí)基高速高速緩存緩存讀寫控制讀寫控制讀寫控制讀寫控制高速高速緩存緩存CPU/存儲(chǔ)器及外圍電路存儲(chǔ)器及外圍電路LCD顯示顯示RAM鍵盤鍵盤DSP現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第33頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第34頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第35頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第36頁(yè)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第37頁(yè)周期、時(shí)間間隔測(cè)量周期、時(shí)間間隔測(cè)量時(shí)基調(diào)節(jié)時(shí)基調(diào)節(jié)讀數(shù)讀數(shù), ,光標(biāo)光標(biāo)雙蹤示波測(cè)相位差雙蹤示波測(cè)相位差X-YX-Y測(cè)量頻率或相位

13、差測(cè)量頻率或相位差x1x2xT現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第38頁(yè)26MHz26HyxVNffNMHz NHNV2x02xm2y02ym00arcsin,arcsinmmyxyxDD或現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第39頁(yè)幅度預(yù)沖上(過(guò))沖阻尼頂部不平坦度平頂傾斜下沖220rrxrttt測(cè)量上升時(shí)間修正公式A Af f9 90%0%1 10%0%5 50%0%b bc cT Tt tr rt tf f理想脈沖理想脈沖實(shí)際脈沖實(shí)際脈沖AwAwe e頂頂?shù)椎譫 d現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第40頁(yè)tU(t)0EmEcEmba1 1）直線掃描法）直線掃描法100%abmab+2 2）梯形圖法）梯形圖法將調(diào)幅波、

14、調(diào)制信號(hào)分別加至將調(diào)幅波、調(diào)制信號(hào)分別加至X X和和Y Y軸輸軸輸入端，測(cè)入端，測(cè)a a、b b長(zhǎng)度計(jì)算。長(zhǎng)度計(jì)算。abu u( (t t) )+ + + +- - -X XY Yba3 3）橢圓法）橢圓法將被測(cè)調(diào)幅信號(hào)用將被測(cè)調(diào)幅信號(hào)用RCRC移相后，加至移相后，加至X X和和Y Y輸入端，測(cè)輸入端，測(cè)a a、b b長(zhǎng)度計(jì)算。長(zhǎng)度計(jì)算。cmcmCEEmttmEtu+sin)cos1 ()(現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第41頁(yè)取取樣樣頭頭計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)數(shù)數(shù)字字存存儲(chǔ)儲(chǔ)示示波波器器脈脈沖沖信信號(hào)號(hào)源源連接被測(cè)系統(tǒng)連接被測(cè)系統(tǒng)1.1.傳輸線的測(cè)量傳輸線的測(cè)量2.2.時(shí)域反射計(jì)（時(shí)域反射計(jì)（TDRTDR）

15、3.3.光時(shí)域反射計(jì)（光時(shí)域反射計(jì)（OTDROTDR）現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第42頁(yè)取取樣樣頭頭計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)數(shù)數(shù)字字存存儲(chǔ)儲(chǔ)示示波波器器脈脈沖沖信信號(hào)號(hào)源源連接被測(cè)系統(tǒng)連接被測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第43頁(yè)KSKSm mR RSLSLG GSCSC單位長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度( )002222( )1004( )( )( )( )( )1( )lslsR ZsE seH sE sRZss e+現(xiàn)代電子測(cè)量現(xiàn)代電子測(cè)量第44頁(yè)E E1 1( (s s) )( (a a) )參參考考電電壓壓模模型型E E2 2( (s s) )lE Eg g( (s s) )Z Z0 0( (s s) )r r( (s s) )(