(電子測(cè)量)第7信號(hào)波形測(cè)量

1、電子測(cè)量電子測(cè)量第1頁第第7 7章章 信號(hào)波形測(cè)量信號(hào)波形測(cè)量電子測(cè)量電子測(cè)量第2頁7.1 7.1 概述概述電子測(cè)量電子測(cè)量第3頁1 1 模擬示波器模擬示波器電子測(cè)量電子測(cè)量第4頁2 2 數(shù)字示波器數(shù)字示波器電子測(cè)量電子測(cè)量第5頁7.1.2 7.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo) 電子測(cè)量電子測(cè)量第6頁7.1.2 7.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)電子測(cè)量電子測(cè)量第7頁7.1.2 7.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)電子測(cè)量電子測(cè)量第8頁7.1.2 7.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)電子測(cè)量電子測(cè)量第9頁7.2 CRT7.2 CRT顯示原理顯示原理 FKG1G2A1A2Y偏轉(zhuǎn)板X偏轉(zhuǎn)板輝度聚

2、焦輔助聚焦+E-E熒光屏電子槍偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)熒光屏電子測(cè)量電子測(cè)量第10頁電子測(cè)量電子測(cè)量第11頁1 1 電子槍電子槍KG1G2A1A2電子測(cè)量電子測(cè)量第12頁2 2 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 電子測(cè)量電子測(cè)量第13頁2 2 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)電子測(cè)量電子測(cè)量第14頁3 3 熒光屏熒光屏 電子測(cè)量電子測(cè)量第15頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理 (a) Ux=0、Uy=0 (b) Ux=0、Uy=常量 電子測(cè)量電子測(cè)量第16頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理(c) Ux=常量、Uy=0 (d) Ux=常量、Uy=常量電子測(cè)量電子測(cè)量第17頁7.2.2 7

3、.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理Uy0123401324Uy-Uyt電子測(cè)量電子測(cè)量第18頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理Ux0123401324Ux-Uxt電子測(cè)量電子測(cè)量第19頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理Uy0123401324Uy-Uyt0UxtUx-Ux電子測(cè)量電子測(cè)量第20頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理t0123401234uytux01234。 電子測(cè)量電子測(cè)量第21頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理t0123401234uytux0123402

4、4。電子測(cè)量電子測(cè)量第22頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理/xxxSkth t cms電子測(cè)量電子測(cè)量第23頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理uyTyTxuxtt 電子測(cè)量電子測(cè)量第24頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理t015(6)234789012345678uytuxTy54xyTT101110911電子測(cè)量電子測(cè)量第25頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理TsT=Tstt(a)被測(cè)脈沖(b)連續(xù)掃描，且T=Ts不能觀測(cè)到脈沖細(xì)節(jié)電子測(cè)量電子測(cè)量第26頁7.2.2 7.2.2

5、波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理Tstt(a)被測(cè)脈沖(c)連續(xù)掃描，且T=T=脈沖得到展寬，但波形顯示暗，而時(shí)基線太亮電子測(cè)量電子測(cè)量第27頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理Tstt(a)被測(cè)脈沖(d)觸發(fā)掃描掃描等待能較好地觀測(cè)脈沖電子測(cè)量電子測(cè)量第28頁7.2.2 7.2.2 波形顯示的基本原理波形顯示的基本原理t015234678012345678uytuxTyTx=2Ty電子測(cè)量電子測(cè)量第29頁7.3 7.3 通用示波器通用示波器 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

6、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)輸出電子測(cè)量電子測(cè)量第30頁7.3 7.3 通用示波器通用示波器vivoR1R2C1C2最佳補(bǔ)償過補(bǔ)償欠補(bǔ)償Z1Z22211CRCR ：1122RCR C1122RCR C 電子測(cè)量電子測(cè)量第31頁7.3 7.3 通用示波器通用示波器電子測(cè)量電子測(cè)量第32頁7.3.2 7.3.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道電子測(cè)量電子測(cè)量第33頁7.3.2 7.3.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道觸 發(fā) 點(diǎn)輸 入 信 號(hào)掃 描 電 壓顯 示 波 形掃 描起 點(diǎn)tT電子測(cè)量電子測(cè)量第34頁7.3.2 7.3.2 通用示波器的垂直通道通用

7、示波器的垂直通道觸發(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電子測(cè)量電子測(cè)量第35頁電子測(cè)量電子測(cè)量第36頁7.3.2 7.3.2 通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道電子測(cè)量電子測(cè)量第37頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道 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) 板電子測(cè)量電子測(cè)量第38頁1kHz 的正弦波，時(shí)基設(shè)置為1ms/格 顯示的都是1kHz的正弦波（其周期為1ms）,而掃描

8、速率分別為1ms/格和200ms/格。（us=微秒10-6）。 1kHz的正弦波，時(shí)基設(shè)置為200s/格 電子測(cè)量電子測(cè)量第39頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道放大、整形電路內(nèi)外電源C1C2C3ACAC低頻抑制HF 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)方式選擇電子測(cè)量電子測(cè)量第40頁但是我們?nèi)绾伪ＷC在電子束掃過屏幕時(shí)每次都準(zhǔn)確地掃過相同的路徑呢？解決這個(gè)問題的關(guān)鍵在于觸發(fā)電路。 電子測(cè)量電子測(cè)量第41頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平

9、通道電子測(cè)量電子測(cè)量第42頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第43頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第44頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第45頁電子測(cè)量電子測(cè)量第46頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第47頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第48頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道掃描閘門掃描鋸齒波發(fā)生器比較和釋抑電路+E至

10、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”脈沖電子測(cè)量電子測(cè)量第49頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第50頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第51頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道uiCRb1ReRc1Rc2Rb2V1V2uo+E電子測(cè)量電子測(cè)量第52頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道01,0 oEEVdtttCRR C來自掃描閘門-+RC+E掃描鋸齒波輸出Vo電子測(cè)量電子測(cè)量第53頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水

11、平通道通用示波器的水平通道/st x電子測(cè)量電子測(cè)量第54頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第55頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第56頁7.3.3 7.3.3 通用示波器的水平通道通用示波器的水平通道電子測(cè)量電子測(cè)量第57頁7.3.4 7.3.4 通用示波器的其他電路通用示波器的其他電路 電子測(cè)量電子測(cè)量第58頁用示波器觀測(cè)正弦波時(shí)，熒光屏上得到如圖所示波形，試分析示波用示波器觀測(cè)正弦波時(shí)，熒光屏上得到如圖所示波形，試分析示波器哪個(gè)部分工作不正常器哪個(gè)部分工作不正常 電子測(cè)量電子測(cè)量第59頁7.

12、3.5 7.3.5 示波器的多波形顯示示波器的多波形顯示 電子測(cè)量電子測(cè)量第60頁7.3.5 7.3.5 示波器的多波形顯示示波器的多波形顯示Y1輸入電路Y1前置放大器Y1門電路電子開關(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)電子測(cè)量電子測(cè)量第61頁7.3.5 7.3.5 示波器的多波形顯示示波器的多波形顯示電子測(cè)量電子測(cè)量第62頁7.3.5 7.3.5 示波器的多波形顯示示波器的多波形顯示電子測(cè)量電子測(cè)量第63頁7.3.6 7.3.6 雙時(shí)基掃描顯示雙時(shí)基掃描顯示 前置放大延長(zhǎng)線Y后置放大A觸發(fā)A掃描電子開關(guān)X放大電壓比較B觸發(fā)選擇門Y線光跡分

13、離電路+-B掃描RPY輸入A增輝B增輝1234電子測(cè)量電子測(cè)量第64頁7.3.6 7.3.6 雙時(shí)基掃描顯示雙時(shí)基掃描顯示電子測(cè)量電子測(cè)量第65頁電子測(cè)量電子測(cè)量第66頁7.5 7.5 波形存儲(chǔ)及顯示技術(shù)波形存儲(chǔ)及顯示技術(shù) KGA1A2G11G12G21G22K1K2收集極存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)柵網(wǎng)熒光屏YX寫入電子槍偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)讀出電子槍記憶與顯示記錄系統(tǒng)泛射系統(tǒng)電子測(cè)量電子測(cè)量第67頁7.5.1 7.5.1 波形模擬存儲(chǔ)技術(shù)和記憶示波器波形模擬存儲(chǔ)技術(shù)和記憶示波器電子測(cè)量電子測(cè)量第68頁7.5.2 7.5.2 數(shù)字存儲(chǔ)示波器數(shù)字存儲(chǔ)示波器 衰減器放大器觸發(fā)電路A/D轉(zhuǎn)換器延遲線存儲(chǔ)器（RAM）D/A轉(zhuǎn)換

14、器地址計(jì)數(shù)器D/A轉(zhuǎn)換器垂直放大器水平放大器掃描發(fā)生器邏輯控制電路（微處理器）輸入外觸發(fā)內(nèi)外實(shí)時(shí)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)存儲(chǔ)至X偏轉(zhuǎn)板至Y偏轉(zhuǎn)板電子測(cè)量電子測(cè)量第69頁7.5.2 7.5.2 數(shù)字存儲(chǔ)示波器數(shù)字存儲(chǔ)示波器電子測(cè)量電子測(cè)量第70頁7.5.2 7.5.2 數(shù)字存儲(chǔ)示波器數(shù)字存儲(chǔ)示波器電子測(cè)量電子測(cè)量第71頁7.6 7.6 示波器的基本測(cè)試技術(shù)示波器的基本測(cè)試技術(shù) 電子測(cè)量電子測(cè)量第72頁7.6.2 7.6.2 示波器的正確使用示波器的正確使用 電子測(cè)量電子測(cè)量第73頁在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，了解自己的示波器的能力是很重要的。不要試圖在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，了解自己的示波器的能力是很重要的。不要試圖在一個(gè)在一個(gè)

15、20MHz的示波器上觀察一個(gè)的示波器上觀察一個(gè)10MHz的方波，因?yàn)樵谶@種情的方波，因?yàn)樵谶@種情況下不可能看到方波的真實(shí)形狀，況下不可能看到方波的真實(shí)形狀，10MHz的方波中包含有的方波中包含有10MHz的正弦波基波，以及的正弦波基波，以及30MHz、50MHz、70MHz等的諧波。在等的諧波。在10MHz的示波器上，也有可能看到的示波器上，也有可能看到30MHz諧波的部分效果（雖然諧波的部分效果（雖然其幅度不正確），但是下一個(gè)諧波分量的頻率是示波器帶寬的其幅度不正確），但是下一個(gè)諧波分量的頻率是示波器帶寬的2.5倍！所以這時(shí)您在示波器上看到的波形將更象一個(gè)正弦波而不象倍！所以這時(shí)您在示波器上

16、看到的波形將更象一個(gè)正弦波而不象方波方波 .電子測(cè)量電子測(cè)量第74頁7.6.2 7.6.2 示波器的正確使用示波器的正確使用電子測(cè)量電子測(cè)量第75頁7.6.2 7.6.2 示波器的正確使用示波器的正確使用vivoRRiCCiZ1Z2C0輸入探頭示波器最佳補(bǔ)償過補(bǔ)償欠補(bǔ)償顯示波形電子測(cè)量電子測(cè)量第76頁7.6.2 7.6.2 示波器的正確使用示波器的正確使用電子測(cè)量電子測(cè)量第77頁電子測(cè)量電子測(cè)量第78頁7.6.3 7.6.3 用示波器測(cè)量電壓用示波器測(cè)量電壓40.5 1020DCyVhDk(V)0.51251025010050255VmVV/div零電平線顯示波形（直流電壓）電子測(cè)量電子測(cè)量第

17、79頁7.6.3 7.6.3 用示波器測(cè)量電壓用示波器測(cè)量電壓 DCyVhDkDCVyD電子測(cè)量電子測(cè)量第80頁7.6.3 7.6.3 用示波器測(cè)量電壓用示波器測(cè)量電壓電子測(cè)量電子測(cè)量第81頁7.6.3 7.6.3 用示波器測(cè)量電壓用示波器測(cè)量電壓8 1 18VP PyVhDk 82.322 22 2PP PVVVV電子測(cè)量電子測(cè)量第82頁7.6.3 7.6.3 用示波器測(cè)量電壓用示波器測(cè)量電壓PPyyVhDkP PVyDyk電子測(cè)量電子測(cè)量第83頁7.6.4 7.6.4 用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率7 10/710 xxTxDkmsms 電子測(cè)量電子測(cè)量第84頁7.6.4 7

18、.6.4 用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率 /xxTxDkxDxk電子測(cè)量電子測(cè)量第85頁7.6.4 7.6.4 用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率xD電子測(cè)量電子測(cè)量第86頁7.6.4 7.6.4 用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率A BA BxTxDA BxxD電子測(cè)量電子測(cè)量第87頁7.6.4 7.6.4 用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率電子測(cè)量電子測(cè)量第88頁7.6.4 7.6.4 用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率用示波器測(cè)量時(shí)間和頻率電子測(cè)量電子測(cè)量第89頁7.6.5 7.6.5 用示波器測(cè)量相位用示波器測(cè)量相位 Txo360Txx電子測(cè)量電子測(cè)量第90頁7.6.5 7.6.5 用示波器測(cè)量相位用示波器測(cè)量相位電子測(cè)量電子測(cè)量第91頁7.6.5 7.6.5 用示波器測(cè)量相位用示波器測(cè)量相位HN