示波器原理

（2）雙蹤示波器的基本組成

　　圖5-11是雙蹤示波器的原理功能方框圖。由圖可見(jiàn)，它主要是由兩個(gè)通道的Y軸前置放大電路、門(mén)控電路、電子開(kāi)關(guān)、混合電路、延遲電路、Y軸后置放大電路、觸發(fā)電路、掃描電路、X軸放大電路、Z軸放大電路、校準信號電路、示波管和高低壓電源供給電路等組成。

　　觀(guān)察信號波形時(shí)，被測信號uA，uB通過(guò)YA，YB兩個(gè)輸入端輸入示波器，先分別送到Y軸前置放大電路YA和YB進(jìn)行放大。因通道YA和通道YB都受電子開(kāi)關(guān)的控制，所以uA，uB兩信號輪換著(zhù)輸送到后面的混合電路，加到示波管的垂直偏轉板上。

　　為了適應各種不同的測試需要，電子開(kāi)關(guān)可有五種不同的工作狀態(tài)，即交替、YA、YB、YA+YB、斷續等。這5種工作狀態(tài)由顯示方式開(kāi)關(guān)來(lái)控制。

　　當顯示方式開(kāi)關(guān)置于交替位置時(shí)，電子開(kāi)關(guān)為一雙穩態(tài)電路。它受由掃描電路來(lái)的閘門(mén)信號控制，使得Y軸兩個(gè)前置通道隨著(zhù)掃描電路門(mén)信號的變化而交替地工作。每秒鐘交替轉換次數與由掃描電路產(chǎn)生的掃描信號的重復頻率有關(guān)。交替工作狀態(tài)適用于觀(guān)察頻率不太低的被測信號。

　　當顯示方式開(kāi)關(guān)置于YA或YB位置時(shí)，電子開(kāi)關(guān)為一單穩態(tài)電路。前置放大電路YA或YB可單獨工作，此時(shí)，雙蹤示波器可作為普通單線(xiàn)示波器使用。

　　當顯示方式開(kāi)關(guān)置于YA+YB位置時(shí)，電子開(kāi)關(guān)處于不工作狀態(tài)。此時(shí)，YA、YB兩通道同時(shí)工作，因而可得到兩信號相加或兩信號相減的顯示。然而，兩信號究竟是相加還是相減，這要通過(guò)YA通道的極性作用開(kāi)關(guān)來(lái)選擇。這個(gè)開(kāi)關(guān)有兩個(gè)位置，在第一個(gè)位置時(shí)，熒光屏上的圖形為兩信號之和;在第二個(gè)位置（-YA）時(shí)，熒光屏上的圖形為兩信號之差。

　　為了觀(guān)察被測信號隨時(shí)間變化的波形，示波管的水平偏轉板上必須加以線(xiàn)性?huà)呙桦妷海ㄤ忼X波電壓）。這個(gè)掃描電壓是由掃描電路產(chǎn)生的。當觸發(fā)信號加到觸發(fā)電路時(shí)，觸發(fā)了掃描電路，掃描電路就產(chǎn)生相應的掃描信號;當不加觸發(fā)信號時(shí)，掃描電路就不產(chǎn)生掃描信號。

觸發(fā)有內觸發(fā)、外觸發(fā)兩種，由觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇。當該開(kāi)關(guān)置于內的位置時(shí)，觸發(fā)信號來(lái)自經(jīng)Y軸通道送入的被測信號。當該開(kāi)關(guān)置于外的位置時(shí)，觸發(fā)信號是由外部送入的。這個(gè)信號應與被測信號的頻率成整數比的關(guān)系。示波器在使用中，多數采用內觸發(fā)工作方式。

　　所謂內觸發(fā)也分為兩種情況，并由內觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)控制。當開(kāi)關(guān)置于常態(tài)的位置時(shí)，觸發(fā)電路的觸發(fā)信號來(lái)自YA，YB通道。此時(shí)，兩個(gè)通道即可同時(shí)穩定地顯示出各自的被測信號。當用雙蹤顯示來(lái)作時(shí)間比較分析時(shí)，就應該將內觸發(fā)選擇開(kāi)關(guān)置于YB的位置。在這個(gè)位置時(shí)，觸發(fā)電路的觸發(fā)信號只取自YB通道的輸入信號。此時(shí)只有當uA，uB的頻率成整數比時(shí)，熒光屏上才能同時(shí)穩定地顯示兩個(gè)波形。

　　掃描電路產(chǎn)生的掃描信號（鋸齒波信號），通過(guò)X軸選擇開(kāi)關(guān)接到X軸放大電路，經(jīng)放大后送到示波管的X軸偏轉板。這就是通常在觀(guān)察信號隨時(shí)間變化的波形時(shí)，開(kāi)關(guān)選掃描檔的情況。除上述情況外，用示波器進(jìn)行其它測試（比如觀(guān)察李沙育圖形）時(shí)，開(kāi)關(guān)置X外接檔，此時(shí)可將X軸輸入端輸入的信號，加到X軸放大電路進(jìn)行放大，隨后再送至X軸偏轉板。

　　Z軸放大電路對熒光屏上光點(diǎn)輝度起著(zhù)調節的作用，抹去不必要顯示的光點(diǎn)軌跡。當掃描電路閘門(mén)信號來(lái)到Z軸放大電路，Z軸放大電路便輸出正向的增輝脈沖信號，加至示波管的控制極。這就是說(shuō)，在掃描信號的過(guò)程中，熒光屏上的光點(diǎn)得以增輝;在電子開(kāi)關(guān)的轉換過(guò)程中，電子開(kāi)關(guān)電路將輸出脈沖信號也加至Z軸放大電路，此時(shí)Z軸放大電路便輸出負向脈沖信號，加至示波管的控制極。這樣，在電子開(kāi)關(guān)的轉換過(guò)程中，就消去了兩個(gè)通道交替工作時(shí)的過(guò)渡光點(diǎn)，以提高顯示波形的清晰度。

　　校正信號電路產(chǎn)生一個(gè)一定頻率、一定幅度的矩形信號（如國產(chǎn)SR-8型兩蹤示波器的校正信號是頻率為lkHz、幅度為1V）。它是作校正Y軸放大電路的靈敏度和X軸的掃描速度之用的。

　　高、低壓電源供給電路中的低壓是供給示波器各級所需的低壓電源的，高壓是供給示波管顯示系統電源的。