信号波形测量.pptx

电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第1页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理 1 1 1 1显显示随示随示随示随时间变时间变化的化的化的化的图图形形形形（1 1 1 1）UxUxUxUx、UyUyUyUy为为固定固定固定固定电压时电压时，有下面四种情况：，有下面四种情况：，有下面四种情况：，有下面四种情况：光点出现在荧光屏的中心位置。光点出现在荧光屏的中心位置。光点出现在荧光屏的中心位置。光点出现在荧光屏的中心位置。光点仅在垂直方向偏移光点仅在垂直方向偏移光点仅在垂直方向偏移光点仅在垂直方向偏移 ：UyUyUyUy为正电为正电为正电为正电压时，光点从荧光屏的中心往垂直方压时，光点从荧光屏的中心往垂直方压时，光点从荧光屏的中心往垂直方压时，光点从荧光屏的中心往垂直方向上移；向上移；向上移；向上移；UyUyUyUy为负电压时，光点从荧光为负电压时，光点从荧光为负电压时，光点从荧光为负电压时，光点从荧光屏的中心往垂直方向下移。屏的中心往垂直方向下移。屏的中心往垂直方向下移。屏的中心往垂直方向下移。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第2页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理1 1 1 1显显示随示随示随示随时间变时间变化的化的化的化的图图形（形（形（形（续续）光点仅在水平方向偏移光点仅在水平方向偏移光点仅在水平方向偏移光点仅在水平方向偏移 ：UxUxUxUx为正电为正电为正电为正电压时，光点从荧光屏的中心往水平压时，光点从荧光屏的中心往水平压时，光点从荧光屏的中心往水平压时，光点从荧光屏的中心往水平方向右移；方向右移；方向右移；方向右移；UxUxUxUx为负电压时，光点从为负电压时，光点从为负电压时，光点从为负电压时，光点从荧光屏的中心往水平方向左移。荧光屏的中心往水平方向左移。荧光屏的中心往水平方向左移。荧光屏的中心往水平方向左移。当两对偏转板上同时加固定当两对偏转板上同时加固定当两对偏转板上同时加固定当两对偏转板上同时加固定的正电压时，光点位置应为的正电压时，光点位置应为的正电压时，光点位置应为的正电压时，光点位置应为两电压的矢量合成。两电压的矢量合成。两电压的矢量合成。两电压的矢量合成。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第3页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理1 1 1 1显显示随示随示随示随时间变时间变化的化的化的化的图图形（形（形（形（续续）（2 2 2 2）X X X X、Y Y Y Y偏偏偏偏转转板上分板上分板上分板上分别别加加加加变变化化化化电压电压，有下面两种情，有下面两种情，有下面两种情，有下面两种情况：况：况：况：仅在垂直偏转板的仅在垂直偏转板的仅在垂直偏转板的仅在垂直偏转板的两板间加正弦变化两板间加正弦变化两板间加正弦变化两板间加正弦变化的电压，则光点只的电压，则光点只的电压，则光点只的电压，则光点只在荧光屏的垂直方在荧光屏的垂直方在荧光屏的垂直方在荧光屏的垂直方向来回移动，出现向来回移动，出现向来回移动，出现向来回移动，出现一条垂直线段。一条垂直线段。一条垂直线段。一条垂直线段。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第4页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理1 1 1 1显显示随示随示随示随时间变时间变化的化的化的化的图图形（形（形（形（续续）仅在水平偏转板的仅在水平偏转板的仅在水平偏转板的仅在水平偏转板的两板间加锯齿电压，两板间加锯齿电压，两板间加锯齿电压，两板间加锯齿电压，则光点只在荧光屏则光点只在荧光屏则光点只在荧光屏则光点只在荧光屏的水平方向来回移的水平方向来回移的水平方向来回移的水平方向来回移动，出现一条水平动，出现一条水平动，出现一条水平动，出现一条水平线段。线段。线段。线段。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第5页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理1 1 1 1显显示随示随示随示随时间变时间变化的化的化的化的图图形（形（形（形（续续）（3 3 3 3）Y Y Y Y偏偏偏偏转转板加板加板加板加正弦波信号正弦波信号正弦波信号正弦波信号电压电压，X X X X偏偏偏偏转转板加板加板加板加锯齿锯齿波波波波电压电压，荧荧光屏上光屏上光屏上光屏上将将将将显显示出被示出被示出被示出被测测信信信信号随号随号随号随时间变时间变化的化的化的化的一个周期的波一个周期的波一个周期的波一个周期的波形曲形曲形曲形曲线线。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第6页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理2 2 2 2显显示任意两个示任意两个示任意两个示任意两个变变量之量之量之量之间间的关系的关系的关系的关系 示波器两个偏示波器两个偏示波器两个偏示波器两个偏转转板上都加正弦板上都加正弦板上都加正弦板上都加正弦电压时显电压时显示的示的示的示的图图形称形称形称形称为为李沙育（李沙育（李沙育（李沙育（LissajousLissajousLissajousLissajous）图图形，形，形，形，这这种种种种图图形在相位和形在相位和形在相位和形在相位和频频率率率率测测量中常会用到。量中常会用到。量中常会用到。量中常会用到。若两信号的初相相同，且在若两信号的初相相同，且在若两信号的初相相同，且在若两信号的初相相同，且在X X X X、Y Y Y Y方向的偏转距离相同，方向的偏转距离相同，方向的偏转距离相同，方向的偏转距离相同，在荧光屏上画出一条与水平在荧光屏上画出一条与水平在荧光屏上画出一条与水平在荧光屏上画出一条与水平轴呈轴呈轴呈轴呈45454545度角的直线度角的直线度角的直线度角的直线。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第7页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理2 2 2 2显显示任意两个示任意两个示任意两个示任意两个变变量之量之量之量之间间的关系（的关系（的关系（的关系（续续）若两信号的初相相差若两信号的初相相差若两信号的初相相差若两信号的初相相差90909090度，且在度，且在度，且在度，且在X X X X、Y Y Y Y方向的偏方向的偏方向的偏方向的偏转距离相同，在荧光屏转距离相同，在荧光屏转距离相同，在荧光屏转距离相同，在荧光屏上画出的图形为圆上画出的图形为圆上画出的图形为圆上画出的图形为圆。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第8页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理4 4 4 4同步的概念（同步的概念（同步的概念（同步的概念（续续）（2 2 2 2）T T T Tx x x xnTnTnTnTy y y y(n(n(n(n为为正正正正整数整数整数整数)，即不，即不，即不，即不满满足同足同足同足同步关系步关系步关系步关系时时，显显示的示的示的示的波形不波形不波形不波形不稳稳定。定。定。定。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第9页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理5 5 5 5连续扫连续扫描和触描和触描和触描和触发扫发扫描描描描 扫扫描描描描电压电压是是是是连续连续的方式称的方式称的方式称的方式称为连续扫为连续扫描。描。描。描。当欲当欲当欲当欲观测观测脉冲信号，尤其是占空比很小的脉冲脉冲信号，尤其是占空比很小的脉冲脉冲信号，尤其是占空比很小的脉冲脉冲信号，尤其是占空比很小的脉冲时时，采用采用采用采用连续扫连续扫描存在一些描存在一些描存在一些描存在一些问题问题：选择扫选择扫描周期等于脉冲描周期等于脉冲描周期等于脉冲描周期等于脉冲重复周期重复周期重复周期重复周期时时，难难以看清脉冲波形的以看清脉冲波形的以看清脉冲波形的以看清脉冲波形的细节细节。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第10页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理5 5 5 5连续扫连续扫描和触描和触描和触描和触发扫发扫描（描（描（描（续续）选择扫选择扫描周期等于脉冲底描周期等于脉冲底描周期等于脉冲底描周期等于脉冲底宽宽时时，观测观测者不易者不易者不易者不易观观察察察察波形，而且波形，而且波形，而且波形，而且扫扫描的同步很描的同步很描的同步很描的同步很难实现难实现。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第11页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理5 5 5 5连续扫连续扫描和触描和触描和触描和触发扫发扫描（描（描（描（续续）触触触触发扫发扫描描描描时时，使，使，使，使扫扫描脉冲只在被描脉冲只在被描脉冲只在被描脉冲只在被测测脉冲到来脉冲到来脉冲到来脉冲到来时时才才才才扫扫描一次；没有被描一次；没有被描一次；没有被描一次；没有被测测脉冲脉冲脉冲脉冲时时，扫扫描描描描发发生器生器生器生器处处于等待工于等待工于等待工于等待工作状作状作状作状态态。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第12页7.2.2 7.2.2 波形波形显示的基本原理示的基本原理6 6 6 6扫扫描描描描过过程的增程的增程的增程的增辉辉 为为了使回了使回了使回了使回扫产扫产生的生的生的生的波形不在波形不在波形不在波形不在荧荧光屏上光屏上光屏上光屏上显显示，示，示，示，可以可以可以可以设设法在法在法在法在扫扫描正程描正程描正程描正程期期期期间间，给给示波器增示波器增示波器增示波器增辉辉。若不增辉将产生如图的回扫线若不增辉将产生如图的回扫线若不增辉将产生如图的回扫线若不增辉将产生如图的回扫线电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第13页7.3 7.3 通用示波器通用示波器 7.3.1 7.3.1 7.3.1 7.3.1 通用示波器的通用示波器的通用示波器的通用示波器的组组成成成成 电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第14页7.3 7.3 通用示波器通用示波器7.3.2 7.3.2 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通用示波器的垂直通道通用示波器的垂直通道1 1 1 1输输入入入入电电路包括衰减器和路：包括衰减器和路：包括衰减器和路：包括衰减器和输输入入入入选择选择开关。开关。开关。开关。（1 1 1 1）衰减器）衰减器）衰减器）衰减器 最佳补偿条件最佳补偿条件最佳补偿条件最佳补偿条件 ：过补偿过补偿过补偿过补偿：欠补偿：欠补偿：欠补偿：欠补偿：改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关，在面改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关，在面改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关，在面改变分压比的开关为示波器的垂直灵敏度粗调开关，在面板上用板上用板上用板上用“V/cmV/cmV/cmV/cm”标记。标记。标记。标记。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第15页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2 2 2 2前置放大器前置放大器前置放大器前置放大器 前置放大器将信号适当放大，从中取出内触前置放大器将信号适当放大，从中取出内触前置放大器将信号适当放大，从中取出内触前置放大器将信号适当放大，从中取出内触发发信信信信号，并具有灵敏度微号，并具有灵敏度微号，并具有灵敏度微号，并具有灵敏度微调调、校正、校正、校正、校正、Y Y Y Y轴轴移位、极性反移位、极性反移位、极性反移位、极性反转转等控制作用。等控制作用。等控制作用。等控制作用。Y Y Y Y前置放大器大都采用差分放大前置放大器大都采用差分放大前置放大器大都采用差分放大前置放大器大都采用差分放大电电路，路，路，路，输输出一出一出一出一对对平平平平衡的交流衡的交流衡的交流衡的交流电压电压。若在差分。若在差分。若在差分。若在差分电电路的路的路的路的输输入端入端入端入端输输入不同的直入不同的直入不同的直入不同的直流流流流电电位，相位，相位，相位，相应应的的的的Y Y Y Y偏偏偏偏转转板上的直流板上的直流板上的直流板上的直流电电位和波形在位和波形在位和波形在位和波形在Y Y Y Y方向方向方向方向的位置也会改的位置也会改的位置也会改的位置也会改变变。可通可通可通可通过调节过调节“Y Y Y Y轴轴位移位移位移位移”旋旋旋旋钮钮，调节调节直流直流直流直流电电位以改位以改位以改位以改变变被被被被测测波形在屏幕上的位置。波形在屏幕上的位置。波形在屏幕上的位置。波形在屏幕上的位置。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第16页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3 3 3 3延延延延迟线迟线 触触触触发扫发扫描描描描时时，扫扫描的开始描的开始描的开始描的开始时间总时间总是滞后于被是滞后于被是滞后于被是滞后于被观观测测脉冲一段脉冲一段脉冲一段脉冲一段时间时间，这样这样，脉冲的上升，脉冲的上升，脉冲的上升，脉冲的上升过过程就无法被完程就无法被完程就无法被完程就无法被完整地整地整地整地显显示出来。示出来。示出来。示出来。左图为没有延迟线时屏左图为没有延迟线时屏左图为没有延迟线时屏左图为没有延迟线时屏幕上显示的脉冲。幕上显示的脉冲。幕上显示的脉冲。幕上显示的脉冲。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第17页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3 3 3 3延延延延迟线迟线（续续）延延延延迟线迟线的作用就是把加到的作用就是把加到的作用就是把加到的作用就是把加到垂直偏垂直偏垂直偏垂直偏转转板上的脉冲信号延板上的脉冲信号延板上的脉冲信号延板上的脉冲信号延迟迟一段一段一段一段时间时间，以保，以保，以保，以保证证在屏幕上在屏幕上在屏幕上在屏幕上扫扫描出包括上升描出包括上升描出包括上升描出包括上升时间时间在内的脉冲在内的脉冲在内的脉冲在内的脉冲全全全全过过程。程。程。程。延延延延迟线迟线的的的的输输入入入入级级需采用需采用需采用需采用低低低低输输出阻抗出阻抗出阻抗出阻抗电电路路路路驱动驱动，而，而，而，而输输出出出出级则级则采用低采用低采用低采用低输输入阻抗的入阻抗的入阻抗的入阻抗的缓缓冲器。冲器。冲器。冲器。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第18页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4 4 4 4Y Y Y Y输输出放大器出放大器出放大器出放大器 Y Y Y Y输输出放大器是将延出放大器是将延出放大器是将延出放大器是将延迟线传迟线传来的被来的被来的被来的被测测信号放大到足信号放大到足信号放大到足信号放大到足够够的幅度，用以的幅度，用以的幅度，用以的幅度，用以驱动驱动示波管的垂直偏示波管的垂直偏示波管的垂直偏示波管的垂直偏转转系系系系统统，使，使，使，使电电子子子子束束束束获获得得得得Y Y Y Y方向的方向的方向的方向的满满偏偏偏偏转转。Y Y Y Y输输出放大器出放大器出放大器出放大器应应具有具有具有具有稳稳定的增益、定的增益、定的增益、定的增益、较较高的高的高的高的输输入阻抗、入阻抗、入阻抗、入阻抗、足足足足够宽够宽的的的的频带频带、较较小的小的小的小的谐谐波失真波失真波失真波失真 。Y Y Y Y输输出放大器大都采用推挽式放大器，有利于提高出放大器大都采用推挽式放大器，有利于提高出放大器大都采用推挽式放大器，有利于提高出放大器大都采用推挽式放大器，有利于提高共模抑制比。可采用改共模抑制比。可采用改共模抑制比。可采用改共模抑制比。可采用改变负变负反反反反馈馈的方法改的方法改的方法改的方法改变变放大器的放大器的放大器的放大器的增益增益增益增益 （面板上的（面板上的（面板上的（面板上的“5555”或或或或“10101010”开关开关开关开关 ）。）。）。）。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第19页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 水平通道包括触水平通道包括触水平通道包括触水平通道包括触发电发电路、路、路、路、扫扫描描描描电电路和水平放大路和水平放大路和水平放大路和水平放大器等部分，其器等部分，其器等部分，其器等部分，其主要任主要任主要任主要任务务是是是是产产生随生随生随生随时间线时间线性性性性变变化的化的化的化的扫扫描描描描电压电压，再放大到足，再放大到足，再放大到足，再放大到足够够的幅度，然后的幅度，然后的幅度，然后的幅度，然后输输出到水平偏出到水平偏出到水平偏出到水平偏转转板，板，板，板，使光点在使光点在使光点在使光点在荧荧光屏的水平方向达到光屏的水平方向达到光屏的水平方向达到光屏的水平方向达到满满偏偏偏偏转转。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第20页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1 1 1 1触触触触发电发电路路路路触触触触发电发电路的作用是路的作用是路的作用是路的作用是为扫为扫描信号描信号描信号描信号发发生器提供符合生器提供符合生器提供符合生器提供符合要求的触要求的触要求的触要求的触发发脉冲。包括触脉冲。包括触脉冲。包括触脉冲。包括触发发源源源源选择选择、触、触、触、触发发耦合方式耦合方式耦合方式耦合方式选选择择、触、触、触、触发发方式方式方式方式选择选择、触、触、触、触发发极性极性极性极性选择选择、触、触、触、触发电发电平平平平选择选择和和和和触触触触发发放大整形等放大整形等放大整形等放大整形等电电路。路。路。路。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第21页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（4 4 4 4）触）触）触）触发发极性极性极性极性选择选择和触和触和触和触发电发电平平平平调节调节电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第22页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2 2 2 2扫扫描描描描发发生器生器生器生器环环 扫扫描描描描发发生器生器生器生器环环又叫又叫又叫又叫时时基基基基电电路，常由路，常由路，常由路，常由积积分器、分器、分器、分器、扫扫描描描描闸门闸门及比及比及比及比较释较释抑抑抑抑电电路路路路组组成成成成 。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第23页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2 2 2 2扫扫描描描描发发生器生器生器生器环环（续续）（3 3 3 3）积积分器分器分器分器 密勒（密勒（密勒（密勒（MillerMillerMillerMiller）积积分器是通用示波器中分器是通用示波器中分器是通用示波器中分器是通用示波器中应应用最广的一用最广的一用最广的一用最广的一种种种种积积分分分分电电路。路。路。路。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第24页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2 2 2 2扫扫描描描描发发生器生器生器生器环环（续续）（4 4 4 4）比）比）比）比较较和和和和释释抑抑抑抑电电路路路路 电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第25页7.3.5 7.3.5 示波器的多波形示波器的多波形显示示2 2 2 2多踪示波多踪示波多踪示波多踪示波“Y1Y1Y1Y1”通道（通道（通道（通道（CH1CH1CH1CH1）、）、）、）、“Y2Y2Y2Y2”通道（通道（通道（通道（CH2CH2CH2CH2）和叠加方式）和叠加方式）和叠加方式）和叠加方式（CH1+CH2CH1+CH2CH1+CH2CH1+CH2）都只）都只）都只）都只显显示一个波形。示一个波形。示一个波形。示一个波形。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第26页7.3.5 7.3.5 示波器的多波形示波器的多波形显示示2 2 2 2多踪示波（多踪示波（多踪示波（多踪示波（续续)交替方式（交替方式（交替方式（交替方式（ALTALTALTALT）：适合于）：适合于）：适合于）：适合于观观察高察高察高察高频频信号。信号。信号。信号。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第27页7.3.5 7.3.5 示波器的多波形示波器的多波形显示示2 2 2 2多踪示波（多踪示波（多踪示波（多踪示波（续续)断断断断续续方式（方式（方式（方式（CHOPCHOPCHOPCHOP）适用于被）：适用于被）：适用于被）：适用于被测测信号信号信号信号频频率率率率较较低的低的低的低的情况。情况。情况。情况。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第28页7.3.6 7.3.6 双双时基基扫描描显示示 双双双双时时基示波器有两个独立的触基示波器有两个独立的触基示波器有两个独立的触基示波器有两个独立的触发发和和和和扫扫描描描描电电路，特路，特路，特路，特别别适用于在适用于在适用于在适用于在观观察一个脉冲序列的同察一个脉冲序列的同察一个脉冲序列的同察一个脉冲序列的同时时，仔，仔，仔，仔细观细观察其中察其中察其中察其中一个或部分脉冲的一个或部分脉冲的一个或部分脉冲的一个或部分脉冲的细节细节。电子测量原理电子测量原理电子测量原理电子测量原理第29页7.3.6 7.3.6 双双时基基扫描描显示示