示波器的原理及基本組成(一)

　　4．示波管的電源

　　為使示波管正常工作，對電源供給有一定要求。規定第二陽(yáng)極與偏轉板之間電位相近，偏轉板的平均電位為零或接近為零。陰極必須工作在負電位上。柵極G1相對陰極為負電位（—30V~—100V），而且可調，以實(shí)現輝度調節。第一陽(yáng)極為正電位（約+100V~+600V），也應可調，用作聚焦調節。第二陽(yáng)極與前加速極相連，對陰極為正高壓（約+1000V），相對于地電位的可調范圍為±50V。由于示波管各電極電流很小，可以用公共高壓經(jīng)電阻分壓器供電。

　　1.2 示波器的基本組成

　　從上一小節可以看出，只要控制X軸偏轉板和Y軸偏轉板上的電壓，就能控制示波管顯示的圖形形狀。我們知道，一個(gè)電子信號是時(shí)間的函數f（t），它隨時(shí)間的變化而變化。因此，只要在示波管的X軸偏轉板上加一個(gè)與時(shí)間變量成正比的電壓，在y軸加上被測信號（經(jīng)過(guò)比例放大或者縮?。?，示波管屏幕上就會(huì )顯示出被測信號隨時(shí)間變化的圖形。電信號中，在一段時(shí)間內與時(shí)間變量成正比的信號是鋸齒波。

　　示波器的基本組成框圖如圖2所示。它由示波管、Y軸系統、X軸系統、Z軸系統和電源等五部分組成。

　　圖2 示波器基本組成框圖

　　被測信號①接到“Y“輸入端，經(jīng)Y軸衰減器適當衰減后送至Y1放大器（前置放大），推挽輸出信號②和③。經(jīng)延遲級延遲Г1時(shí)間，到Y2放大器。放大后產(chǎn)生足夠大的信號④和⑤，加到示波管的Y軸偏轉板上。為了在屏幕上顯示出完整的穩定波形，將Y軸的被測信號③引入X軸系統的觸發(fā)電路，在引入信號的正（或者負） 極性的某一電平值產(chǎn)生觸發(fā)脈沖⑥，啟動(dòng)鋸齒波掃描電路（時(shí)基發(fā)生器），產(chǎn)生掃描電壓⑦。由于從觸發(fā)到啟動(dòng)掃描有一時(shí)間延遲Г2，為保證Y軸信號到達熒光屏之前X軸開(kāi)始掃描，Y軸的延遲時(shí)間Г1應稍大于X軸的延遲時(shí)間Г2。掃描電壓⑦經(jīng)X軸放大器放大，產(chǎn)生推挽輸出⑨和⑩，加到示波管的X軸偏轉板上。z軸系統用于放大掃描電壓正程，并且變成正向矩形波，送到示波管柵極。這使得在掃描正程顯示的波形有某一固定輝度，而在掃描回程進(jìn)行抹跡。

　　以上是示波器的基本工作原理。雙蹤顯示則是利用電子開(kāi)關(guān)將Y軸輸入的兩個(gè)不同的被測信號分別顯示在熒光屏上。由于人眼的視覺(jué)暫留作用，當轉換頻率高到一定程度后，看到的是兩個(gè)穩定的、清晰的信號波形。

　　示波器中往往有一個(gè)精確穩定的方波信號發(fā)生器，供校驗示波器用。