課題第四章電子示波器

4.1概述

4.2示波器測(cè)試的基本原理（一）

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

1.掌握電子示波器的定義、分類等。

2.理解陰極射線示波管和波形顯示的原理。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

教學(xué)難點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

新授課

4.1概述

顯示器：陰極射線示波管。

實(shí)質(zhì)：電過程T圖像（通過陰極射線示波器來實(shí)現(xiàn)）。

用途：測(cè)量信號(hào)的波形；測(cè)量信號(hào)的電壓、頻率、周期、相位差等。利用傳感器，還可測(cè)

量各種非電量。

示波器工作方式：X-Y,反映兩個(gè)信號(hào)之間的函數(shù)關(guān)系。

分類：通用示波器（包括簡(jiǎn)易示波器、慢掃描示波器、多線示波器和多蹤示波器等）；取

樣示波器；存儲(chǔ)示波器；特種示波器等。

4.2示波測(cè)試的基本原理

4.2.1陰極射線示波管

示波器管：靜電偏轉(zhuǎn)的陰極射線示波管。

電氣結(jié)構(gòu)：電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏。整個(gè)密封在玻璃殼內(nèi)，成為大型的電真空器件。實(shí)

質(zhì)：電信號(hào)T光信號(hào)。

普通示波器的結(jié)構(gòu)示意圖及供電電路如圖所示。

熒

光

屏

1.電子槍

組成：燈絲（F）、陰極（K）、控制柵極（G）、第一陽極（A1）、第二陽極（A2）和

后加速極（A3）。

作用：發(fā)射電子并形成很細(xì)的高速電子?xùn)c，撞擊熒光屏而發(fā)光。

燈絲：加熱陰極。

陰極：發(fā)射電子，控制射向熒光屏的電子流密度，改變熒光屏亮點(diǎn)的輝度。

控制柵極：控制射向熒光屏的電子流密度，從而改變熒光屏亮點(diǎn)的輝度。

（實(shí)現(xiàn)：調(diào)節(jié)電位器為，改變柵、陰極之間的電位差）。

第一陽極和第二陽極：加速電子束，聚焦作用。

/?P2“聚焦”電位器：改變第一陽極的電位。

RP3“輔助聚焦”電位器：改變第二陽極的電位。

調(diào)節(jié)尺門和/?P3：使電子束在熒光屏上會(huì)聚成點(diǎn)，保證清晰度。

注意：示波管的“輝度”與“聚焦”相互關(guān)連的。在使用示波器時(shí)，這二者經(jīng)常要配合調(diào)

節(jié)。

后加速極A3（位于熒光屏與偏轉(zhuǎn)板之間）：加速電子?xùn)c，增加光跡輝度。

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

1.電子示波器（簡(jiǎn)稱示波器）：利用印記涉嫌示波管作為顯示器的一種電子測(cè)量?jī)x器。它

可以把人眼看不見的電過程轉(zhuǎn)換成具體的可見圖像，主要用于被測(cè)信號(hào)的波形，并可以通過顯

示的波形測(cè)量被測(cè)信號(hào)的電壓、頻率、周期、相位差等。利用傳感器，示波器還可測(cè)量各種非

電量。

2.示波器分類：通用示波器（包括簡(jiǎn)易示波器、慢掃描示波器、多線示波器和多蹤示波器

等）；取樣示波器；存儲(chǔ)示波器；特種示波器等。

3.示波器電器結(jié)構(gòu)包括：電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏。

布置作業(yè)

習(xí)題

課題4.2示波器測(cè)試的基本原理（二）

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

教學(xué)難點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

新授課

2.偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)

垂直偏轉(zhuǎn)在前（靠近笫二陽極），水平偏轉(zhuǎn)板在后。兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板各自形成靜電場(chǎng)，分別控

制電子束在垂直和水平方向的偏轉(zhuǎn)。

電子束在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（以垂直偏轉(zhuǎn)板為例），其偏轉(zhuǎn)距離y可用下式來表

示。

y=SyUy

式屮Sy—一垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度，單位：每伏厘米，符號(hào)：cm/V；

u一一加于垂直兩偏轉(zhuǎn)板上的電壓，單位：伏，符號(hào)：V。

y

Sy表示：加在垂直偏轉(zhuǎn)板上的每伏電壓所能引起的偏轉(zhuǎn)距離（示波測(cè)量方法的理論基礎(chǔ)）。

注意：此結(jié)論也適于交流電壓。

示波器垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)

單位：V/cm。

表示：光點(diǎn)在Y方向偏轉(zhuǎn)lcm所需加在Y軸偏轉(zhuǎn)板上的電壓值（峰-峰值）。

3.熒光屏

原理：熒光膜（髙速電子束轟擊）T電子光點(diǎn)T余輝T當(dāng)電子束隨信號(hào)電壓偏轉(zhuǎn)時(shí),光點(diǎn)軌

跡移動(dòng)T形成信號(hào)波形。

注意：不應(yīng)當(dāng)使亮點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間停留于一個(gè)位置（原因：高速電子束轟擊熒光屏，產(chǎn)生熱,過熱

會(huì)減弱磷光物質(zhì)的發(fā)光效率，嚴(yán)重時(shí)燒成一個(gè)黑斑）。

有效面積：中間平整的部分（矩形的較之圓形平有效面枳較大）。使用時(shí)，應(yīng)盡量使波形

映現(xiàn)在有效面積內(nèi)。

外刻度片：在熒光屏的外邊加一塊用有機(jī)玻璃，標(biāo)有垂直和水平方向的刻度。

內(nèi)刻度片：有的分度刻在熒光屏玻璃內(nèi)側(cè)（優(yōu)點(diǎn)：消除波形與刻度片不再同一平面上所造

成的視覺誤差）。

4.2.2波形顯示原理

1.波形顯示電子束受“X和"y共同作用的結(jié)果。

觀測(cè)原理：偏轉(zhuǎn)特性（即：電子束的偏轉(zhuǎn)距離正比于加到偏轉(zhuǎn)板上的電壓大?。?。

電子束沿兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的，亮點(diǎn)的位置取決于同時(shí)加在兩副偏轉(zhuǎn)板上的電壓，

當(dāng)不加任何信號(hào)或分別為等電位時(shí)，亮點(diǎn)則處于中心位置。

當(dāng)只在垂直板上加一個(gè)隨時(shí)間做周期性變化的被測(cè)電壓，則電子束沿垂直方向運(yùn)動(dòng)，其軌

跡為一水平線段（水平亦同）。

兩種情況分別如圖（a）和（b）所示。

要顯示被測(cè)電壓隨時(shí)間變化的波形，就耍把屏幕作為一個(gè)直角坐標(biāo)，其垂直軸作為電壓軸，

水平軸作為時(shí)間軸，使電子束在垂直方向偏轉(zhuǎn)距離正比與被測(cè)電壓的瞬時(shí)值，水平方向作恒速

運(yùn)動(dòng)。則必須在示波器的水平偏轉(zhuǎn)板上加隨吋間線性變化的掃描鋸齒波電壓。

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

1.掃描：當(dāng)僅在水平偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒波電壓時(shí)，亮點(diǎn)沿水平方向從左至右恒速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)掃

描電壓達(dá)到最大時(shí)，亮點(diǎn)亦達(dá)最大偏移，然后從該點(diǎn)迅速返回至起始點(diǎn)。若掃描電壓重復(fù)變化，

在屏幕上就顯示一條亮線，這個(gè)過程稱為“掃描”。

2.掃描正程：亮點(diǎn)由左邊起始點(diǎn)到達(dá)最右端的過程稱為“掃描正稈”。

3.掃描回程（掃描逆程）：從最右端迅速返回起始點(diǎn)的過程叫做“掃描回程”或“掃描逆

程”。

4.掃描線：上述水平亮線稱“掃描線”。

電子束在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)作用下其偏轉(zhuǎn)距離可用下式來表示

5.yy=SyUy

布置作業(yè)

習(xí)題

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

教學(xué)難點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

新授課

2.掃描

掃描電壓：觀察信號(hào)吋，在垂直偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒波電壓。理想的鋸齒波如圖所示。

掃描：在水平偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒波電壓時(shí)，亮點(diǎn)沿水平方向從左至右恒速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電壓達(dá)到

最大時(shí)，亮點(diǎn)達(dá)最大偏移，然后迅速返冋至起始點(diǎn)。若電壓重復(fù)變化，在屏幕上就顯示一條亮

線，這個(gè)過程稱為“掃描”。亮點(diǎn)由左邊起始點(diǎn)到達(dá)最右端的過稈稱為“掃描正程”，反之叫

做“掃描回程”或“掃描逆程”。上述水平亮線稱“掃描線”。

注意：應(yīng)將正程形成的光跡增輝或逆程形成的光跡隱去，只顯示掃描正程時(shí)得到的被測(cè)信

號(hào)波形（目的：使波形清晰）。

波形打描：在水平偏轉(zhuǎn)板有掃描電壓作用的同時(shí)，若在垂直轉(zhuǎn)板上加被測(cè)信號(hào)電壓，就

如果掃描電壓冷的周期7；正好等于被測(cè)電壓絢的周期耳，則在絢與冷共同作用下，亮點(diǎn)

的光跡正好是一條與絢相同的曲線，亮點(diǎn)從O點(diǎn)經(jīng)1、2、3至4點(diǎn)的移動(dòng)為正程。從4點(diǎn)迅速

返回0'點(diǎn)的移動(dòng)為回程。圖中的回程時(shí)間為零。

屏幕的X軸看作時(shí)間軸。亮點(diǎn)在水平偏轉(zhuǎn)的距離大小代表了吋間的長(zhǎng)短，故也稱為掃

描線為時(shí)間基線。

3同步

則在熒光屏上顯示如圖的波形。由于波形多次重復(fù)出現(xiàn)，而且重疊在一起，

如果使Tx=2Tr

所以可觀察到一個(gè)穩(wěn)定的波形（圖中顯示兩個(gè)周期的波形）。

結(jié)論：增加顯示波形的周期數(shù)，則應(yīng)增加掃描電壓俶的周期（即降低冷的頻率）。熒光屏

顯示被測(cè)信號(hào)的周期個(gè)數(shù)就等于7；與比n5為正整數(shù)）。

結(jié)論：波形向左或向右跑動(dòng)的原因：7；與7；不成整數(shù)倍的關(guān)系，形成每次掃描的起始點(diǎn)

這就是同步。

不對(duì)應(yīng)被測(cè)信號(hào)相同相位點(diǎn)。獲得穩(wěn)定的波形，則必使TK=nTr

電子束在被測(cè)電壓與同步掃描電壓的共同作用下，亮點(diǎn)在熒光屏上所描繪的圖形反映了被測(cè)信

號(hào)隨時(shí)間的變化過程，多次重復(fù)就形成穩(wěn)定的波形。

練習(xí)

習(xí)題小結(jié)

1.掃描：當(dāng)僅在水平偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒波電壓時(shí)，亮點(diǎn)沿水平方向從左至右恒速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)掃

描電壓達(dá)到最大吋，亮點(diǎn)亦達(dá)最大偏移，然后從該點(diǎn)迅速返回至起始點(diǎn)。若打描電壓重復(fù)變化，

在屏幕上就顯示一條亮線，這個(gè)過程稱為“掃描”。

2.掃描正程：亮點(diǎn)由左邊起始點(diǎn)到達(dá)最右端的過程稱為“掃描正程”。

3.掃描回程（掃描逆程）：從最右端迅速返回起始點(diǎn)的過程叫做“掃描回程”或“掃描逆

程”。

4.掃描線：上述水平亮線稱“掃描線”。

電子?xùn)c在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)作用下其偏轉(zhuǎn)距離可用下式來表示

5.yy=SyUy

布置作業(yè)

習(xí)題

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

常握通用示波器的基本組成、主要性能指標(biāo)。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

掌握通用示波器的基本組成、主要性能指標(biāo)。

教學(xué)難點(diǎn)

掌握通用示波器的基本組成、主要性能指標(biāo)。

新授課

4.3通用示波器

4.3.1通用示波器的基本組成

1.通用示波器的組成框圖組成框圖如圖所示。

o?

（1）Y系統(tǒng)（垂直系統(tǒng)）

組成：衰減器、放大器及延遲線等。

作用：放大被測(cè)信號(hào)電壓，以驅(qū)動(dòng)電子束作垂直偏轉(zhuǎn)。

（2）X系統(tǒng)（水平系統(tǒng)）

組成：同步觸發(fā)電路、掃描發(fā)生器及X放大器。

掃描發(fā)生器及X放大器的作用：產(chǎn)生掃描鋸齒波加以放大，以驅(qū)動(dòng)電子束進(jìn)行水平掃描。

同步觸發(fā)電路：保證波形穩(wěn)定。

（3）主機(jī)系統(tǒng)

組成：示波管、增輝電路、電源和校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器。

增輝電路的作用：在掃描正程使光跡加亮，或在掃描冋程使光跡消隱。

電源電路：將交流電變換成多種高、低壓電源。

校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器：提供幅度、周期都很準(zhǔn)確的方波信號(hào)，用作校準(zhǔn)性能指標(biāo)。

2.通用示波器的主要技術(shù)性能

（1）Y通道的頻域與時(shí)域響應(yīng)

①頻域響應(yīng)（頻帶寬度）：上限頻率滄與下限頻率九之差（九一般為0Hz,可用上限頻率

用來表示）。

②瞬態(tài)響應(yīng)（時(shí)域相應(yīng)）：Y通道放大電路在方波脈沖輸入信號(hào)作用下的過渡特性。表示

）等。

參數(shù)：上升時(shí)間（廠、下降時(shí)間（/f

人與/r的聯(lián)系：

后/嚴(yán)350

式中A一一示波器的頻帶寬度，單位為兆赫，符號(hào)為MHz；

4一一Y通道的上升時(shí)間，單位為納秒，符號(hào)為ns。

兩者決定了最高信號(hào)頻率（指周期性連續(xù)信號(hào)）和脈沖的最小寬度。

（2）偏轉(zhuǎn)因數(shù)

定義：輸入信號(hào)在無衰減的情況下，亮點(diǎn)在屏幕的Y方向上偏轉(zhuǎn)單位長(zhǎng)度所需的電壓峰-

峰值。

單位：Vp_p/cm或Vp.p/divo

下限：示波器觀測(cè)微弱信號(hào)的能力；上限：輸入端所允許加的最大電壓（峰■峰值）。

（3）輸入阻抗

包括：輸入電阻尺（越大越好）和輸入電容G（越小越好）。

（4）掃描速度

表示：時(shí)基因數(shù)（定義：在無擴(kuò)展情況下，亮點(diǎn)在X方向偏轉(zhuǎn)單位距離所需的時(shí)間,“〃

cm（div）"量度；t可取|ls、ms或s。）

掃描速度越高（即t/cm值越小），能夠展開高頻率信號(hào)或窄脈沖信號(hào)的能力越強(qiáng)；反Z,觀

測(cè)緩慢變化的信號(hào)，則要求極慢的掃描速度。觀測(cè)很寬頻率范圍的信號(hào)，要求有很寬范圍的掃

描速度。

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

1.（1）Y系統(tǒng)（垂直系統(tǒng)）組成：Y系統(tǒng)由衰減器、放大器及延遲線。

主要作用：放大被測(cè)信號(hào)電壓，使之達(dá)到適當(dāng)幅度，以驅(qū)動(dòng)電子束作垂直偏轉(zhuǎn)。

（2）X系統(tǒng)（水平系統(tǒng)）組成：同步觸發(fā)電路、掃描發(fā)生器及放大器。掃描發(fā)生器及

X放大器的作用：產(chǎn)生掃描鋸齒波加以放大，以驅(qū)動(dòng)電子束進(jìn)行水平掃描。同步觸發(fā)電路：保

證熒光屏上顯示的波形穩(wěn)定。

布置作業(yè)

習(xí)題

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

學(xué)握示波器的垂直系統(tǒng)和水平系統(tǒng)基本組成、輸入電路及各部件的作用。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

示波器的垂直系統(tǒng)和水平系統(tǒng)基本組成、輸入電路及各部件的作用。

教學(xué)難點(diǎn)

示波器的垂直系統(tǒng)和水平系統(tǒng)基本組成、輸入電路及各部件的作用。

新授課

4.3.2示波器的垂直系統(tǒng)（Y通道）

使顯示的波形接近被測(cè)信號(hào)的波形，則要求Y通道必須再現(xiàn)輸入信號(hào)。

Y通道作用：要探測(cè)被測(cè)信號(hào)，對(duì)它進(jìn)行不失真的衰減和放大；具有倒相作用，將被測(cè)信

號(hào)對(duì)稱地加到Y(jié)偏轉(zhuǎn)板；Y通道還應(yīng)有延時(shí)功能，為了和X通道相配合，并能向其提供內(nèi)觸發(fā)

源。

基本組成如圖。

Y

偏

轉(zhuǎn)

板

1.輸入電路

作用：引入被測(cè)信號(hào)；阻抗變換、電壓變換。

平衡對(duì)稱輸出優(yōu)點(diǎn)：適當(dāng)?shù)妮斎胱杩?、高的靈敏度、大的過載能力、適當(dāng)?shù)鸟詈戏绞?靠近

被測(cè)信號(hào)源。

輸入電路組成框圖如圖所示。

（1）探頭

作用：直接探測(cè)被測(cè)信號(hào)，提供高輸入阻抗，減小波形失真及展寬示波器的工作頻率等。前置分

放大

類：有源探頭和無源探頭。

匸

無源探頭：由R、C組成，其原理電路如圖所示。

R電纜y輸入］不波器

--------------（I

1MQ

C：可變電容，調(diào)整對(duì)頻率變化的影響進(jìn)行補(bǔ)償。

調(diào)整時(shí)，可由探頭輸入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方波，按下圖進(jìn)行調(diào)整。_n_FLrutn_n_

（a）正確補(bǔ)償（b）過補(bǔ)償（c）欠補(bǔ)償

一般對(duì)信號(hào)衰減10倍，也有的探頭的衰減系數(shù)由1和10兩種，供使用時(shí)靈活選擇。

（2）耦合方式選擇開關(guān)

直流耦合“DC”位：信號(hào)可直接通過。

交流耦合“AC”位：信號(hào)必須經(jīng)C耦合至衰減器，只有交流分量才可通過。

“丄”（接地）位：在不需展開被測(cè)信號(hào)的情況下，可提供接地參考電平。

（3）步進(jìn)衰減器

作用：測(cè)量較大信號(hào)吋，先經(jīng)衰減再輸入，使信號(hào)在Y通道傳輸時(shí)不至于因幅度過大而失

真或引起儀器損壞。

電路采用具有頻率補(bǔ)償?shù)淖枞菟p器，如圖所示。

唧Q二二”2

O--------------'-----------------------------------O

當(dāng)需要改變衰減量時(shí)，可由切換開關(guān)切換不同的衰減電路來實(shí)現(xiàn)。

c（c

當(dāng)圖中滿足^q=/?22（做成可調(diào)）吋，分壓電路的衰減量與信號(hào)頻率無關(guān)，其值恒為

盡+/?2

注意：衰減開關(guān)的轉(zhuǎn)換是示波器的Y偏轉(zhuǎn)靈敏度（或偏轉(zhuǎn)因數(shù)）。

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

（3）主機(jī)系統(tǒng)組成：示波管、增輝電路、電源和校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器。

增輝電路的作用：在掃描正程使光跡加亮，或在掃描回程使光跡消隱。電源電路：將交流

電變換成多種高、低壓電源，以滿足示波器及其它電路工作需耍。校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器：提供幅度、

周期都很準(zhǔn)確的方波信號(hào)，用作校準(zhǔn)示波器的有關(guān)性能指標(biāo)。

2.延遲線：Y通道中插入延遲線的目的，是為了補(bǔ)償X通道屮固有的時(shí)間延遲，使被測(cè)

信號(hào)不比掃描信號(hào)先到達(dá)偏轉(zhuǎn)板。這樣，就可以從熒光屏上觀察到被測(cè)信號(hào)的起始部分。布置

作業(yè)

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

學(xué)握示波器的垂直系統(tǒng)和水平系統(tǒng)基本組成、輸入電路及各部件的作用

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

示波器的垂直系統(tǒng)和水平系統(tǒng)基本組成、輸入電路及各部件的作用。

教學(xué)難點(diǎn)

示波器的垂直系統(tǒng)和水平系統(tǒng)基本組成、輸入電路及各部件的作用。

新授課

2.延遲線

作用：可熒光屏上觀察到被測(cè)信號(hào)的起始部分（補(bǔ)償X通道中固有的時(shí)間延遲，使被測(cè)信

號(hào)不比掃描信號(hào)先到達(dá)偏轉(zhuǎn)板）。

3.Y通道中的放大器

Y通道放大器：帶有高頻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)差分反饋放大電路（寬帶放大器）。

任務(wù)：將被測(cè)信號(hào)不失真地放大到足夠幅度，使電子束在Y方向獲得足夠偏轉(zhuǎn)。在Y放大

器中還設(shè)有極性倒換、移位、尋跡等功能。

4.觸發(fā)放大電路

目的：從延遲線之前引出的被測(cè)信號(hào)，先經(jīng)過此電路加以放大，以便有足夠幅度驅(qū)動(dòng)觸發(fā)

整形電路。

5.雙蹤顯示原理

雙蹤示波器：采用單束示波管“同時(shí)”顯示兩個(gè)被測(cè)信號(hào)波形的示波器。

用途舉例：顯示并比較兩個(gè)既相互關(guān)聯(lián)而又相互獨(dú)立的被測(cè)信號(hào)之間的時(shí)間、相位及幅度

的關(guān)系，或?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的“和”或“差”顯示。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（與其余的單蹤不同）：在Y通道中多設(shè)一個(gè)前置放大器、兩個(gè)門電路和一個(gè)電

子開關(guān)。

前置放大A門

f

—

延遲線

電子開關(guān)>

前置放大--->B門

選擇

內(nèi)

Vs1

下圖是雙蹤示波器的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖。

＞滄、％土滄、交替和斷續(xù)。

顯示方式：yA

前三種：?jiǎn)污欙@示，％、滄只有一個(gè)信號(hào)；FA±XB顯示的波形為兩個(gè)信號(hào)的和或差。

重點(diǎn)討論另外兩種顯示方式。

（1）交替

電子開關(guān)的轉(zhuǎn)換頻率受掃描電路控制，以一個(gè)掃描周期為間隔，輪流接通％和滄。輪流顯

示你與血的波形，如圖所示。

紅信號(hào)

掃描信號(hào)

$信號(hào)

適用：被測(cè)信號(hào)頻率較高的場(chǎng)合。II

注意：產(chǎn)生“相位誤差”。

解決方法：用相位超前的信號(hào)作固定的內(nèi)觸發(fā)源，或者改用“斷續(xù)”的顯示方式。

（2）斷續(xù)

電子開關(guān)工作在白激振蕩狀態(tài)（不受掃描電路控制），將兩個(gè)被測(cè)信號(hào)分為很多小段輪流

顯示，如圖所示。

適用：被測(cè)信號(hào)頻率較低的場(chǎng)合。

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

、、

3.雙蹤示波器的顯示方式有五種：滄、YBXA土YB交替和斷續(xù)。

（1）交替：電子開關(guān)的轉(zhuǎn)換頻率受掃描電路控制，以一個(gè)掃描周期為間隔，電子開關(guān)輪

流接通YA和滄。隨著掃描周期的更替，輪流顯示必與血的波形。

（2）斷續(xù)：電子開關(guān)工作在自激振蕩狀態(tài)（不受掃描電路控制），將兩個(gè)被測(cè)信號(hào)分為很多小

段輪流顯示。

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

1.掌握電子示波器的定義、分類等。

2.理解陰極射線示波管和波形顯示的原理。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理

教學(xué)難點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理

新授課

4.3.3示波器的水平系統(tǒng)（X通道）

1-任務(wù)：

（1）產(chǎn)生并放大鋸齒波電壓（與時(shí)間呈現(xiàn)線形關(guān)系）T電子束線性偏移（沿水平方向）

T時(shí)間基線。

（2）選擇觸發(fā)或同步信號(hào)T產(chǎn)生掃描電壓。

（3）產(chǎn)生增輝或消隱信號(hào)T控制Z通道。

組成：觸發(fā)整形電路、掃描發(fā)生器電路和X放大電路。

2.觸發(fā)整形電路

任務(wù)：觸發(fā)信號(hào)T觸發(fā)脈沖（一定幅度、寬度、陡度和極性）T觸發(fā)時(shí)基閘門T同步掃描。

觸發(fā)整形電路的原理框圖如圖所示。

去Y信道。Q去Z信道

（1）觸發(fā)源選擇S1選擇。

內(nèi)觸發(fā)：觸發(fā)信號(hào)源來自Y通道中觸發(fā)放大器的被測(cè)信號(hào)。

外觸發(fā)：外接信號(hào)觸發(fā)掃描（適用：當(dāng)被測(cè)信號(hào)不適宜作觸發(fā)信號(hào)源或?yàn)榱吮容^兩個(gè)信號(hào)

的吋間關(guān)系等用途吋，外接一個(gè)與被測(cè)信號(hào)有嚴(yán)格同步關(guān)系的信號(hào)來觸發(fā)掃描電路）。

電源觸發(fā)：市電降壓以后的50Hz正弦波作觸發(fā)信號(hào)源。

（2）觸發(fā)耦合方式S2選擇。

DC直流耦合：接入直流或變化緩慢的信號(hào)，或者頻率很低且含有直流成分的信號(hào)。方式：

外觸發(fā)或連續(xù)掃描的。

AC交流耦合：觀察由低頻到較高頻率的信號(hào)，方式：“內(nèi)”、“外”、“電源”觸發(fā)。

AC（H）髙頻耦合：用于觀察髙頻信號(hào)。

（3）觸發(fā)極性由開關(guān)觸發(fā)極性開關(guān)S3（位置決定開始掃描的時(shí)刻）選擇。

當(dāng)S3置于“+”，則在測(cè)量信號(hào)（用“內(nèi)觸發(fā)”討論，下同）的上升部分某時(shí)刻開

始產(chǎn)生鋸齒波，開始掃描。當(dāng)S3置于則在下降部分某時(shí)刻開始掃描。

（4）觸發(fā)電平由“觸發(fā)電平”電位器心選擇觸發(fā)點(diǎn)?？刂其忼X波電壓的起始時(shí)刻。

（5）放大整形電路組成：電壓比較器、施密特電路、微分及削波電路。

電壓比較器：將觸發(fā)信號(hào)與心確定的電平進(jìn)行比較，輸出信號(hào)經(jīng)整形產(chǎn)生矩形脈沖，經(jīng)微

分、削波電路之后變?yōu)閽呙璋l(fā)生器所要求的觸發(fā)脈沖。

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

1.電子示波器（簡(jiǎn)稱示波器）：利用印記涉嫌示波管作為顯示器的一種電子測(cè)暈儀器。它

可以把人眼看不見的電過程轉(zhuǎn)換成具體的可見圖像，主耍用于被測(cè)信號(hào)的波形，并可以通過顯

示的波形測(cè)量被測(cè)信號(hào)的電壓、頻率、周期、相位差等。利用傳感器，示波器還可測(cè)量各種非

電量。

2.示波器分類：通用示波器（包括簡(jiǎn)易示波器、慢掃描示波器、多線示波器和多蹤示波器

等）；取樣示波器；存儲(chǔ)示波器；特種示波器等。

3.示波器電器結(jié)構(gòu)包扌■電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏。布置作業(yè)

習(xí)題

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

理解陰極射線示波管和波形顯示的原理。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

教學(xué)難點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

新授課

3.掃描發(fā)生器（時(shí)基發(fā)生器）電路

去Y信道去Z信道

原理框圖如下圖中有關(guān)部分。

組成：時(shí)基閘門、掃描電壓產(chǎn)生電路、電壓比較電路及釋抑電路。

上述電路組成一個(gè)閉環(huán)，故也稱掃描發(fā)生環(huán)。

（1）工作過程

觸發(fā)脈沖開啟掃描門（掃描正程開始）。掃描電壓T鋸齒波掃描電壓TX放大器和電壓比

較器T掃描電壓達(dá)到預(yù)定幅度，釋抑電路產(chǎn)生停止信號(hào)T時(shí)基閘門T閘門關(guān)閉T掃描電壓產(chǎn)生

電路進(jìn)入逆程期。

釋抑電路：“抑制”作用，防止后續(xù)觸發(fā)脈沖去啟動(dòng)閘門。直到閘門輸入端及掃描電壓產(chǎn)

生電路完全恢復(fù)到初始狀態(tài)，才釋放閘門。

釋抑期：從掃描逆程開始到閘門“釋放”時(shí)為止的一段時(shí)間（比逆程期長(zhǎng)）。

結(jié)論：一次掃描至少應(yīng)包括掃描正程期和釋抑期。釋抑期要能完成掃描過程，保證電路恢

復(fù)到初始狀態(tài)，使每次有效觸發(fā)都發(fā)生在釋抑期結(jié)朿之后，否則會(huì)引起掃描晃動(dòng)。

（2）環(huán)路工作過程分析

調(diào)節(jié)“穩(wěn)定度”電位器：使時(shí)基閘門輸入端的起始電平>下觸發(fā)電平。時(shí)基閘門關(guān)閉,掃

描發(fā)生器不工作，環(huán)路中有關(guān)位置的電平如圖中a點(diǎn)。

觸發(fā)脈沖（觸發(fā)整形電路）T時(shí)基閘門輸入端，使其瞬間電平V下觸發(fā)電平T實(shí)際閘門打

開，鋸齒波（掃描發(fā)生器產(chǎn)生）（如圖b點(diǎn)）TX放大器及電壓比較電路。

鋸齒波T預(yù)定值（如圖中C點(diǎn)）：比較電路有輸出，釋抑電路有輸出，使時(shí)基閘門輸

入端瞬時(shí)電位隨著鋸齒波增氏而升高。

鋸齒波T規(guī)定值（如圖中d點(diǎn)）：時(shí)基閘門輸入端的電平升至上觸發(fā)電平，使閘門關(guān)閉，

掃描鋸齒波正程結(jié)束，開始回程。

時(shí)基閘門輸入端（釋抑電路的影響），向初始電平變化，保證在掃描電壓產(chǎn)生電路輸出端

電平恢復(fù)到起始電平后，時(shí)基閘門輸入端才回復(fù)到初始電平（如圖中e點(diǎn)）。閘門被后續(xù)觸發(fā)

脈沖有效觸發(fā)，開始下一次掃描。

圖中石為鋸齒波正程；

九為鋸齒波回程；

th為釋抑時(shí)間；

7；）為休止期；T為鋸齒波周期。

選擇掃描速度（或X軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)），改變掃描電壓產(chǎn)生電路中時(shí)基電阻和時(shí)基電容。

4.X放大器

（1）放大掃描電壓，使電子束在水平方向獲得足夠偏轉(zhuǎn)。

（2）擴(kuò)展掃速、水平移位、尋跡等功能。

（3）當(dāng)工作于X-Y方式，作為X外接輸入信號(hào)的傳輸通道。

5.連續(xù)掃描與觸發(fā)掃描

（1）連續(xù)掃描：掃描發(fā)生器壞路于自激狀態(tài)，無論被測(cè)信號(hào)是否存在，連續(xù)輸出鋸齒波，

經(jīng)x放大器放大，加到x偏轉(zhuǎn)板，使掃描連續(xù)進(jìn)行（波形穩(wěn)定：rh觸發(fā)整形電路輸出同步脈沖）。

適于：正弦波等連續(xù)波。

（2）觸發(fā)掃描：掃描發(fā)生器環(huán)路于他激狀態(tài)，由觸發(fā)脈沖控制是否掃描（注意：不一定

每個(gè)觸發(fā)脈沖都能啟動(dòng)掃描）。

適于：測(cè)量脈沖信號(hào)特別是脈寬較窄的脈沖。

（3）掃描方式選擇：調(diào)節(jié)“穩(wěn)定度”電位器，下圖來說明。

電位器靠近點(diǎn)t吋基閘門輸入端初始電平v下觸發(fā)電平t連續(xù)掃描，如圖（）電位器

Abo

靠近B點(diǎn)T時(shí)基閘門輸入端起始電位很高，使觸發(fā)脈沖輸入v下觸發(fā)電平T“不觸發(fā)”狀態(tài)，

如圖（d）o

電位器滑動(dòng)端的位置使實(shí)際閘門輸入端電位處于上、下觸發(fā)電平T“觸發(fā)掃描”狀態(tài),如

圖（c）o

（4）調(diào)節(jié)電位器（穩(wěn)定度旋鈕）方法：

①無觸發(fā)信號(hào)：調(diào)節(jié)出現(xiàn)掃描線（即進(jìn)入連續(xù)掃描狀態(tài)）；相反方向調(diào)節(jié)，使掃描線剛好

消失，處于觸發(fā)掃描狀態(tài)。

②接入被測(cè)信號(hào)，出現(xiàn)穩(wěn)定的波形（必要時(shí)對(duì)電位器調(diào)節(jié)）。

單次掃描：電子束只掃描一次（適于：觀察非周期性或單次信號(hào)）。

自動(dòng)掃描：觸發(fā)信號(hào)消失，掃描信號(hào)發(fā)生器工作在連續(xù)掃描狀態(tài)，熒光屏上出現(xiàn)掃描線；觸

發(fā)信號(hào)到來，自動(dòng)轉(zhuǎn)入觸發(fā)掃描狀態(tài)，顯示穩(wěn)定的信號(hào)波形。

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

4.掃描：當(dāng)僅在水平偏轉(zhuǎn)板上加鋸齒波電壓時(shí)，亮點(diǎn)沿水平方向從左至右恒速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)掃

描電圧達(dá)到最大時(shí)，亮點(diǎn)亦達(dá)最大偏移，然后從該點(diǎn)迅速返冋至起始點(diǎn)。若掃描電壓重復(fù)變化，

在屏幕上就顯示一條亮線，這個(gè)過程稱為“掃描”。

5.掃描正程：亮點(diǎn)由左邊起始點(diǎn)到達(dá)最右端的過程稱為“掃描正程”。

6.掃描回程（掃描逆程）：從最右端迅速返回起始點(diǎn)的過程叫做“掃描回程”或“掃描逆

程”。

7.掃描線：上述水平亮線稱“掃描線”。

布置作業(yè)

習(xí)題

課題43通用示波器（六）

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

理解陰極射線示波管和波形顯示的原理。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

教學(xué)難點(diǎn)

陰極射線示波管和波形顯示的原理。

新授課

43.4主機(jī)系統(tǒng)

組成：高低壓電源、陰極射線示波管及其顯示電路、Z周電路和校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器等。

1.高低壓電源

低壓電源：為電子電路提供直流電壓。一般采用串聯(lián)式穩(wěn)壓電路。電路的比較放人環(huán)節(jié),使

用分立元件或集成運(yùn)放。

高圧電源：采用變換器，將直流電壓變換為中頻（兒十千赫）高壓，再經(jīng)倍壓整流得到直

流電壓。

2.顯示電路（乂稱電子束控制電路）和Z軸電路

組成：陰極射線示波器和為示波管各個(gè)電極提供電壓的電路、光跡旋轉(zhuǎn)電路Z軸電路。

Z軸電路：保證顯示清晰信號(hào)波形（用于：在掃描回程開始至觸發(fā)脈沖到來時(shí)）。

3.校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器

4.3.5示波器的基本工作過程

工作過程：被測(cè)信號(hào)電壓（經(jīng)探頭）TY輸入端T衰減和前置放大、倒相T延遲心吋間（經(jīng)

延遲線）T放大（經(jīng)Y后置放大器）T輸出推挽信號(hào)T加載垂直偏轉(zhuǎn)板T控制電子束垂直方向的

偏轉(zhuǎn)。

控制電子束水平偏轉(zhuǎn)方法亦同。

穩(wěn)定波形:使掃描的起點(diǎn)對(duì)應(yīng)于被測(cè)信號(hào)的統(tǒng)一相位點(diǎn)，將被測(cè)信號(hào)送至觸發(fā)整形電路。

4.3.6示波器典型產(chǎn)品介紹

CACTEKCA8020型通用示波器。

1.特點(diǎn)：

（1）交替掃描擴(kuò)展功能。

（2）峰值自動(dòng)同步功能。

（3）釋抑控制功能。

（4）電視信號(hào)同步功能。

（5）交替觸發(fā)功能。

2,主要技術(shù)指標(biāo)（見書）

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

5.掃描正程：亮點(diǎn)由左邊起始點(diǎn)到達(dá)最右端的過程稱為“掃描正程”。

6.掃描回程（掃描逆程）：從最右端迅速返回起始點(diǎn)的過程叫做“掃描回程”或“掃描逆

程”。

7.掃描線：上述水平亮線稱“掃描線”。

8.電子束在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)作用下其偏轉(zhuǎn)距離y可用下式來表示。

），=SyUy

布置作業(yè)

習(xí)題

課題45示波器選擇和使用

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

1.了解示波器的選用原則。

2.掌握示波器的正確使用。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

示波器的正確使用。

教學(xué)難點(diǎn)

新授課

4.5示波器選擇和使用

4.5.1示波器選擇的一般原理

1.據(jù)被測(cè)信號(hào)特性

①低頻周期信號(hào)：普通

②非周期：寬度?。ㄓ|發(fā)掃描）變化快（高頻）慢（低頻）

③多信號(hào)：兩個(gè)（雙蹤）多個(gè)（多Y通道）

2.據(jù)示波器性能選擇

（1）頻帶寬度和上升時(shí)間

觀測(cè)信號(hào)的最高頻率幾“X或脈沖信號(hào)的最小寬度。

示波器的帶寬與上升時(shí)間關(guān)系：

Brtr~0.35

1

一V/Y

其中各一一被測(cè)信號(hào)上升時(shí)間。

（2）垂直靈敏度

被測(cè)信號(hào)在垂直方向的展示能力。

（3）輸入阻抗

選擇輸入電阻大而輸入電容小的（尤其在觀察上升時(shí)間短的矩形脈沖時(shí)）。

（4）掃描速度

在水平方向?qū)π盘?hào)展示的能力。

4.5.2示波器的正確使用

1.使用技術(shù)要點(diǎn)

（1）亮度、灰度調(diào)節(jié)：輝度適中，光點(diǎn)不常時(shí)間停留。

（2）聚焦：光點(diǎn)聚焦。

（3）測(cè)量：有效面積內(nèi)測(cè)量。

（4）連接：

①被測(cè)信號(hào)為幾百千赫以下的連續(xù)信號(hào)：導(dǎo)線連接。

②信號(hào)幅度較小：遮蔽線連接。

③測(cè)量脈沖和高頻信號(hào)時(shí)：高頻同軸電纜連接。

（5）探頭：探頭要專用，使用前校正。尤其測(cè)量脈沖信號(hào)時(shí)必須使用。

（6）靈敏度:

Y軸最小數(shù)值檔：觀測(cè)微弱信號(hào)的能力。

最大數(shù)值檔：決定允許最大輸入信號(hào)電壓的峰值。

注意：如果輸入電壓過大，則應(yīng)衰減。

（7）穩(wěn)定度：與其他旋鈕的配合使用。

2.儀器用前的自校

以CA8020A為例介紹。

（1）光跡水平位置調(diào)整：調(diào)節(jié)使之出現(xiàn)掃描基線。

（2）儀器自校及探頭補(bǔ)償：探頭接到CH1連接插座，探頭的頭勾在校準(zhǔn)信號(hào)輸出插座,

垂直方式開關(guān)置于“CH1”，調(diào)節(jié)CH1移位和X移位及其他控制裝置，調(diào)整探頭上的微調(diào)電容

器，使波形如圖所示。

（a）正確平頂（b）過補(bǔ)償（c）欠補(bǔ)償

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)布置作業(yè)

習(xí)題

課題4.6示波器的基本測(cè)量方法（一）

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

掌握示波器的基本測(cè)量方法（電壓、周期和頻率、時(shí)間、正弦波的相位差）。

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

示波器的基本測(cè)量方法（電壓、周期和頻率、時(shí)間、正弦波的相位差）

教學(xué)難點(diǎn)

示波器的基本測(cè)量方法（電壓、周期和頻率、時(shí)間、正弦波的相位差）新授課

4.6示波器的基本測(cè)量方法

4.6.1測(cè)量電壓

方法：直讀法。測(cè)量時(shí)，Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)的“微調(diào)”旋鈕應(yīng)置于“校準(zhǔn)”位置。

1.測(cè)量直流電壓

適用范圍：直流電壓的示波器，頻率響應(yīng)必須從直流（DC）開始，下限頻率為零。

測(cè)量方法：

（1）調(diào)各旋鈕出現(xiàn)掃描線于中間，開關(guān)置于“丄”。

（2）確定極性接入被測(cè)電壓：開關(guān)置于“DC”位，光跡向上偏移為正極性，否則為負(fù)極

性。

（3）開關(guān)置于“丄”位，按照極性的反方向，確定零電平線（注：此后不再動(dòng)Y“移位”

旋鈕）。

（4）開關(guān)置于“DC”，選擇Y軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)，使屏幕顯示覆蓋垂直分度，被測(cè)點(diǎn)電壓值為：

（）（）

U=HdivXDyV/divXK

式中H—一掃描跡線垂直偏轉(zhuǎn)距離；

一一所選用的軸偏轉(zhuǎn)因數(shù)；

DyY

K一一探頭衰減系數(shù)。

2.測(cè)量正弦電壓

測(cè)量方法：確定零電平線后，開關(guān)置于“AC”位置。

讀出顯示波形中所需測(cè)量點(diǎn)到零點(diǎn)電平的距離被測(cè)點(diǎn)的電壓：

”=H(div)XDy(V/div)XK

式中的符號(hào)如前所述。

如果被測(cè)電壓是止弦波，則其峰-峰值為

[7p.p=H(div)XDy(V/div)

式中H——波形總高度(如圖)

垂直偏轉(zhuǎn)H

被測(cè)電壓的峰值及有效值分別為:

2

3.測(cè)量合成電壓和脈沖電壓

測(cè)量方法：確定零電平后，開關(guān)置于DC位。

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

測(cè)量直流電壓：

1U=H(div)XDy(V/div)XK

測(cè)量正弦電壓：

2.u=//(div)XDy(V/div)XK

3.根據(jù)示波器性能選擇(1)頻帶寬度和上升時(shí)間(2)垂直靈敏度(4)掃描速度(3)輸入阻抗(4)

掃描速度

布置作業(yè)

習(xí)題

課題4.6示波器的基本測(cè)量方法（二）

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

示波器的基本測(cè)量方法（電壓、周期和頻率、時(shí)間、正弦波的相位差）

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

示波器的基本測(cè)量方法（電壓、周期和頻率、時(shí)間、正弦波的相位差）教學(xué)難點(diǎn)

示波器的基本測(cè)量方法（電壓、周期和頻率、時(shí)間、正弦波的相位差）新授課

例41熒光屏顯示的波形圖如下圖所示。

/\/\

/\/\

用10:1探頭，“V/div”開關(guān)在2V/div檔，“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位。則得:交流分量

電壓峰-峰值：

C7p.p=2X2X10V=40V

直流分量電壓：

U=2X2X10V=40V

由于波形在零電平線的上方，所以測(cè)得的直流電壓為正電壓。

例42熒光屏上顯示的波形如圖所示的鋸齒波電壓。

ffl10:1探頭，“V/div”開關(guān)在0.5V/div檔，則:

鋸齒波電壓幅值

Un=3X0.5X10V=15V

D點(diǎn)對(duì)地電位

(/=2X0.5X10V=10V

D

E點(diǎn)對(duì)地電位

[/=-1X().5X10V=-5V

E

4.測(cè)量?jī)呻妷旱拇鷶?shù)和

儀器：雙蹤(或雙線)示波器。

求和：開關(guān)置于CH1±CH2(或ADD)位置(注：兩個(gè)輸入通道的偏轉(zhuǎn)因數(shù)保持一致)在兩個(gè)

輸入端分別加上兩個(gè)待加信號(hào)。

求差：將減數(shù)信號(hào)接入帶有極性倒換開關(guān)的那個(gè)通道，并利用極性倒換開關(guān)，使該通道信

號(hào)極性變負(fù)。

注意：

(1)信號(hào)不要超過輸入電壓范圍。

(2)兩個(gè)通道的掃描線在熒光屏屮間處重卷。

(3)兩個(gè)通道開關(guān)AC、丄、DC應(yīng)一致。

(4)將Y軸增益“微調(diào)”置“校準(zhǔn)”位，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

1.測(cè)量直流電壓：U=H(div)XD(V/div)XK

y

2.測(cè)量正弦電壓：u=H(div)XDy(V/div)XK

3.根據(jù)示波器性能選擇(1)頻帶寬度和上升時(shí)間(2)垂直靈敏度(4)掃描速度(3)輸入阻抗(4)

掃描速度

布置作業(yè)

習(xí)題

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：

示波器的基本測(cè)量方法（電壓、周期和頻率、時(shí)間、正弦波的相位差）

過程與方法：

通過觀察和講解，

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度

教學(xué)重點(diǎn)

示波器的基本測(cè)量方法（電壓、周期和頻率、時(shí)間、正弦波的相位差）

教學(xué)難點(diǎn)

示波器的基本測(cè)量方法（電壓、周期和頻率、時(shí)間、正弦波的相位差）

新授課

4.6.2測(cè)量周期和頻率

原理同測(cè)量電壓，區(qū)別在于：測(cè)量吋I'可（周期）著眼于X系統(tǒng)。

掃速開關(guān)各檔位刻度：時(shí)間值。

1.測(cè)量周期

（1）校準(zhǔn)。

（2）接入被測(cè)信號(hào)，調(diào)節(jié)波形于中心區(qū)，選擇表示一個(gè)周期的被測(cè)點(diǎn)A、

（3）讀取兩點(diǎn)長(zhǎng)度值，如圖所示。讀出而二兀cm,掃描因數(shù)0及X軸擴(kuò)展倍率K,

被測(cè)信號(hào)周期：

一

T=x(cm)X￡)x(//cm)K

7

/\/

\/

/B

/r

掃描擴(kuò)展置于常態(tài)（即不擴(kuò)展），

例43從圖中知道信號(hào)一個(gè)周期的x=8cm,Dx=10ms/cm,

求被測(cè)信號(hào)周期。

T=8x10ms=80ms

2.測(cè)量頻率

測(cè)周期方法確定頻率：先測(cè)得信號(hào)周期，再換算為頻率。

例4.4若在屏幕上測(cè)得一個(gè)完整周期波形，顯示的兀=8cm,掃描因數(shù)置于lOgs/cm,掃描不

擴(kuò)展，則信號(hào)頻率

r=-=—!—

'T-D

XK

=-----------7-Hz

SxlOxlO6

=12500Hz=12.5kHz

練習(xí)

習(xí)題

小結(jié)

測(cè)塑直流電壓：U=H

1.(div)XDy(V/d