电子测量技术教案《3》课件.ppt

1、1 1 1 1 1目录退出下一页上一页最后一页1 1 1 1 1目录退出下一页上一页最后一页13.1示波器显示波形的基本原理示波器显示波形的基本原理3.2通用示波器通用示波器3.3双踪示波器双踪示波器3.4示波器的选择和使用示波器的选择和使用3.5示波器的基本测量方示波器的基本测量方法法3.6实训实训章节目录章节目录2 2 2 2 2目录退出下一页上一页最后一页2 2 2 2 2目录退出下一页上一页最后一页2第第3章章 电子示波器电子示波器 本章要点本章要点n 示波器波形显示原理示波器波形显示原理n示波器原理框图示波器原理框图n示波器的基本测量方法，测量信号电压的示波器的基本测量方法，测量信号

2、电压的幅度、频率、周期、相位。幅度、频率、周期、相位。3 3 3 3 3目录退出下一页上一页最后一页3 3 3 3 3目录退出下一页上一页最后一页33.1 示波器显示波形的基本原理示波器显示波形的基本原理 3.1.1偏转电压的作用偏转电压的作用1.示波管示波管 示波管是示波器最终显示信号波形的部件。它示波管是示波器最终显示信号波形的部件。它包括三个部分：包括三个部分：电子枪、偏转系统和荧光屏电子枪、偏转系统和荧光屏。这三。这三部分密封在玻璃壳内，形成电真空器件。部分密封在玻璃壳内，形成电真空器件。4 4 4 4 4目录退出下一页上一页最后一页4 4 4 4 4目录退出下一页上一页最后一页4图图

3、3-1示波管及电子束控制电路示波管及电子束控制电路5 5 5 5 5目录退出下一页上一页最后一页5 5 5 5 5目录退出下一页上一页最后一页5（1）电子枪）电子枪 电子枪电子枪的作用是发射电子并形成很细的高速电子的作用是发射电子并形成很细的高速电子束，撞击荧光屏而发光。它是由灯丝（束，撞击荧光屏而发光。它是由灯丝（F）、阴极）、阴极（K）、栅极（）、栅极（G1）、前加速极（）、前加速极（G2）、第一阳极）、第一阳极（A1）、第二阳极（）、第二阳极（A2）组成。）组成。灯丝灯丝的作用是加热的作用是加热阴极，加热后的阴极发射电子。阴极，加热后的阴极发射电子。（2）偏转系统）偏转系统 偏转系统是由

4、两对位置互相垂直的偏转板组成。偏转系统是由两对位置互相垂直的偏转板组成。靠近电子枪的一对是垂直偏转板，另一对是水平偏转靠近电子枪的一对是垂直偏转板，另一对是水平偏转板。电子束靠偏转板上加的电场发生偏转。板。电子束靠偏转板上加的电场发生偏转。6 6 6 6 6目录退出下一页上一页最后一页6 6 6 6 6目录退出下一页上一页最后一页6（3）荧光屏）荧光屏 荧光屏是荧光粉涂在玻璃屏的内表壁而制成。荧光屏是荧光粉涂在玻璃屏的内表壁而制成。荧光屏的发光颜色通常有绿色、黄色、兰色和白色。荧光屏的发光颜色通常有绿色、黄色、兰色和白色。余辉时间有中余辉时间（余辉时间有中余辉时间（0.010.1s）、长余）、

5、长余辉时间（辉时间（0.1s以上）、短余辉时间（小于以上）、短余辉时间（小于10-3s）。）。观察频率较低的信号时用长余辉时间的示波管；观察频率较低的信号时用长余辉时间的示波管；观察频率较高的信号时用余辉时间较短的示波管；观察频率较高的信号时用余辉时间较短的示波管；一般示波器中均采用中余辉示波管。一般示波器中均采用中余辉示波管。7 7 7 7 7目录退出下一页上一页最后一页7 7 7 7 7目录退出下一页上一页最后一页7v 偏转电压的作用偏转电压的作用1）当）当X轴、轴、Y轴偏转板都不加电压，电子束打在荧轴偏转板都不加电压，电子束打在荧光屏的中心。光屏的中心。2）当）当X轴偏转板不加电压，只在

6、轴偏转板不加电压，只在Y轴偏转板加上电轴偏转板加上电压时，则电子束垂直偏离中心，偏离的大小与偏转压时，则电子束垂直偏离中心，偏离的大小与偏转板上加的电压成正比。板上加的电压成正比。3）当）当Y轴偏转板不加电压，只在轴偏转板不加电压，只在X轴偏转板加上电轴偏转板加上电压时，则电子束水平偏离中心，偏离的大小也是与压时，则电子束水平偏离中心，偏离的大小也是与偏转板上的电压成正比。偏转板上的电压成正比。4）当）当X轴、轴、Y轴偏转板同时也加上电压时，电子束轴偏转板同时也加上电压时，电子束的偏转可以这样来确定，电子束最终打在分别平行的偏转可以这样来确定，电子束最终打在分别平行于于Y轴轴(ux的作用）和的

7、作用）和X轴（轴（uy的作用）的线的交点的作用）的线的交点处的屏幕上。处的屏幕上。8 8 8 8 8目录退出下一页上一页最后一页8 8 8 8 8目录退出下一页上一页最后一页8n3.1.2 扫描扫描1.扫描是电子束在电场的作用下，按一定的规律在扫描是电子束在电场的作用下，按一定的规律在荧光屏上运动的过程。荧光屏上运动的过程。2.X轴偏转板加的锯齿波电压，称为轴偏转板加的锯齿波电压，称为扫描电压扫描电压。3.X轴偏转板加重复的锯齿波电压时，在屏幕上就轴偏转板加重复的锯齿波电压时，在屏幕上就显示一条亮线，这个过程叫做显示一条亮线，这个过程叫做水平扫描水平扫描。4.电子束从左到右的扫描叫电子束从左到

8、右的扫描叫水平正程扫描水平正程扫描，从右到，从右到左的扫描叫左的扫描叫水平逆程扫描水平逆程扫描。5.水平逆程扫描时间最好为零，这就水平逆程扫描时间最好为零，这就要求锯齿波扫要求锯齿波扫描电压的逆程时间为零描电压的逆程时间为零。9 9 9 9 9目录退出下一页上一页最后一页9 9 9 9 9目录退出下一页上一页最后一页9v 如果被测信号电压如果被测信号电压uy的周期为的周期为Ty，扫描电压的，扫描电压的周期为周期为Tx，当，当TX =Ty，并同时加到偏转板，电子，并同时加到偏转板，电子就在就在uy与与ux共同所产生的偏转电场作用下，打在共同所产生的偏转电场作用下，打在荧光屏上形成的亮点的光迹正是

9、与荧光屏上形成的亮点的光迹正是与uy相同的曲线。相同的曲线。图图3-2波形显示图波形显示图 1010101010目录退出下一页上一页最后一页1010101010目录退出下一页上一页最后一页103.2 通用示波器通用示波器 n3.2.1 通用示波器的基本组成和原理框图通用示波器的基本组成和原理框图 通用示波器是由通用示波器是由Y轴偏转系统、轴偏转系统、X轴偏转系统和主轴偏转系统和主机部分组成。机部分组成。Y轴偏转系统轴偏转系统是由是由Y轴衰减器、延迟线和轴衰减器、延迟线和Y轴放大轴放大器等组成。器等组成。X轴偏转系统轴偏转系统是由同步触发电路、扫描发生器、是由同步触发电路、扫描发生器、消隐电路和

10、消隐电路和X轴放大器等组成。轴放大器等组成。主机系统主机系统是由示波管、电源、是由示波管、电源、Z通道和标准信号源通道和标准信号源等组成。等组成。1111111111目录退出下一页上一页最后一页1111111111目录退出下一页上一页最后一页11图图 3-3 通用示波器的组成框图通用示波器的组成框图1212121212目录退出下一页上一页最后一页1212121212目录退出下一页上一页最后一页12n3.2.2 Y通道通道 1.输入电路输入电路 输入电路的作用输入电路的作用是使输入信号进行电压变换是使输入信号进行电压变换及被测电路的输出端与示波器前置放大器之间起及被测电路的输出端与示波器前置放大

11、器之间起阻抗匹配的作用，当被测信号输入，前置放大器阻抗匹配的作用，当被测信号输入，前置放大器工作于最佳状态。工作于最佳状态。图图3-4 输入电路输入电路1313131313目录退出下一页上一页最后一页1313131313目录退出下一页上一页最后一页13（1）探头）探头 同轴电缆作为输入引线，使输入电容同轴电缆作为输入引线，使输入电容Ci显著增显著增加，在测量高频信号或窄脉冲信号时容易出现失加，在测量高频信号或窄脉冲信号时容易出现失真。因此，宽带示波器常用探头检测被观察信号。真。因此，宽带示波器常用探头检测被观察信号。探头里有一可调的小电容探头里有一可调的小电容C(510pF)和大电和大电阻阻R

12、并联并联 调整补偿电容调整补偿电容C可以得到最佳补偿，即满足可以得到最佳补偿，即满足CiRi=RC 应调整应调整C，使达到图，使达到图(a)的正确补偿情况。的正确补偿情况。1414141414目录退出下一页上一页最后一页1414141414目录退出下一页上一页最后一页14图图3-5 调节补偿电容时的波形调节补偿电容时的波形 正常补偿正常补偿 过补偿过补偿 欠补偿欠补偿1515151515目录退出下一页上一页最后一页1515151515目录退出下一页上一页最后一页15 探头的缺点是送到示波器输入端的信号减小了探头的缺点是送到示波器输入端的信号减小了10倍。计算脉冲幅度时，应将偏转因数乘以倍。计算

13、脉冲幅度时，应将偏转因数乘以10。为了避免探头衰减，可采用有源探头，即探头为了避免探头衰减，可采用有源探头，即探头内有一个场效应源极跟随器，它的传输系数为内有一个场效应源极跟随器，它的传输系数为1，同时又具有高输入阻抗和屏蔽性。同时又具有高输入阻抗和屏蔽性。另外必须强调，探头里的微调电容是对特定的另外必须强调，探头里的微调电容是对特定的示波器设定的，各台示波器的示波器设定的，各台示波器的Ci值一般都不相同，值一般都不相同，所以探头不能互换，否则会引入明显畸变。所以探头不能互换，否则会引入明显畸变。1616161616目录退出下一页上一页最后一页1616161616目录退出下一页上一页最后一页1

14、6（2）输入耦合方式）输入耦合方式 如果示波器的下限频率不为零，那么放大器为如果示波器的下限频率不为零，那么放大器为交流放大器，其输入端用电容耦合；交流放大器，其输入端用电容耦合；如果示波器的下限频率为零，可以观察信号的如果示波器的下限频率为零，可以观察信号的直流分量或观察变化极慢的信号，那么放大器是直流分量或观察变化极慢的信号，那么放大器是直流放大器。直流放大器。输入端的耦合方式，可以是直流耦合，也可以输入端的耦合方式，可以是直流耦合，也可以是交流耦合，用开关是交流耦合，用开关K来控制。来控制。将开关置于将开关置于“DC”位置，信号直接通过，开关位置，信号直接通过，开关置于置于“AC”位置，

15、信号通过电容隔断直流。开关位置，信号通过电容隔断直流。开关置于置于“”位切断信号，这时扫描基线所在位置为位切断信号，这时扫描基线所在位置为零电平。零电平。1717171717目录退出下一页上一页最后一页1717171717目录退出下一页上一页最后一页17（3）衰减器）衰减器 由于示波器的灵敏度设计得较高，当需要观由于示波器的灵敏度设计得较高，当需要观察幅度较大的信号时，可能出现信号失真。为了察幅度较大的信号时，可能出现信号失真。为了避免失真，必须接入衰减器。避免失真，必须接入衰减器。2.射极跟随器射极跟随器 射极跟随器的输入阻抗高使示波器的输入阻射极跟随器的输入阻抗高使示波器的输入阻抗高抗高,

16、对被测网络影响小；射极跟随器的输出阻抗对被测网络影响小；射极跟随器的输出阻抗低可以适应后接的低阻抗延迟线。低可以适应后接的低阻抗延迟线。3.延迟线延迟线 Y通道加入延迟线是为了使被测信号与通道加入延迟线是为了使被测信号与X通道通道的扫描信号同时到达各自的偏转板，最后在屏幕的扫描信号同时到达各自的偏转板，最后在屏幕上能观察到起始的波形。上能观察到起始的波形。1818181818目录退出下一页上一页最后一页1818181818目录退出下一页上一页最后一页184.Y轴前置放大电路和输出放大电路轴前置放大电路和输出放大电路 都是采用宽带放大器。都是采用宽带放大器。前置放大电路可以使信号得到放大，补偿延

17、迟前置放大电路可以使信号得到放大，补偿延迟线对信号的损耗。线对信号的损耗。输出放大电路放大信号到能够使电子束偏转足输出放大电路放大信号到能够使电子束偏转足够大的幅度。够大的幅度。1919191919目录退出下一页上一页最后一页1919191919目录退出下一页上一页最后一页19n3.2.3 X通道通道 1.触发电路触发电路 触发电路包括触发源选择、触发信号耦合方式选触发电路包括触发源选择、触发信号耦合方式选择触发放大器、触发整形电路。择触发放大器、触发整形电路。图图3-6触发电触发电路路 2020202020目录退出下一页上一页最后一页2020202020目录退出下一页上一页最后一页20（1）

18、触发源选择）触发源选择 触发源选择通常由转换开关来选择内触发、外触发源选择通常由转换开关来选择内触发、外触发或电源触发。触发或电源触发。内触发信号来自示波器内内触发信号来自示波器内Y通道的被测信号。通道的被测信号。外触发是用外接信号作为触发信号，由触发输外触发是用外接信号作为触发信号，由触发输入端接入。当比较两个信号的时间关系时，可用外入端接入。当比较两个信号的时间关系时，可用外触发。触发。电源触发是用交流电源经变压器降压后再产生电源触发是用交流电源经变压器降压后再产生的脉冲作为触发信号。电源触发信号用于观察与交的脉冲作为触发信号。电源触发信号用于观察与交流电源频率有时间关系的信号。流电源频率

19、有时间关系的信号。2121212121目录退出下一页上一页最后一页2121212121目录退出下一页上一页最后一页21（2）触发耦合方式）触发耦合方式 触发耦合方式有四种，触发耦合方式有四种，“DC”直流耦合、直流耦合、“AC”交流耦合、交流耦合、“AC”低频抑制和低频抑制和“HF”高频耦合。高频耦合。直流耦合用于接入直流或缓慢变化的信号或频直流耦合用于接入直流或缓慢变化的信号或频率较低并且有直流成分的信号。率较低并且有直流成分的信号。交流耦合用于观察由低频到较高频的信号，用交流耦合用于观察由低频到较高频的信号，用内触发或外触发均可。内触发或外触发均可。交流低频抑制耦合方式用于抑制交流低频抑制

20、耦合方式用于抑制2kHz以下的低以下的低频信号成分，使被测信号波形稳定。频信号成分，使被测信号波形稳定。高频耦合用于观察大于高频耦合用于观察大于5MHz的信号。的信号。2222222222目录退出下一页上一页最后一页2222222222目录退出下一页上一页最后一页22（3）触发方式及触发整形电路）触发方式及触发整形电路 触发方式一般有触发方式一般有常态、自动和高频常态、自动和高频三种方式。三种方式。常态触发方式常态触发方式是将触发信号输入整形电路，整是将触发信号输入整形电路，整形后输出足以触发扫描电压电路的触发脉冲。当无形后输出足以触发扫描电压电路的触发脉冲。当无输入或触发电平不够时，无触发脉

21、冲输出，无扫描输入或触发电平不够时，无触发脉冲输出，无扫描基线；触发极性是可调的，上升沿触发为正极性触基线；触发极性是可调的，上升沿触发为正极性触发，下降沿触发为负极性触发。常态触发的触发电发，下降沿触发为负极性触发。常态触发的触发电平幅度可调节。平幅度可调节。自动触发方式自动触发方式中的整形电路为自激多谐振荡器。中的整形电路为自激多谐振荡器。在没有被测信号时仍然有扫描基线。一般测量均使在没有被测信号时仍然有扫描基线。一般测量均使用自动触发方式。用自动触发方式。高频触发方式高频触发方式中整形电路也为自激多谐振荡器。中整形电路也为自激多谐振荡器。高频触发方式常用于观测高频信号。高频触发方式常用于

22、观测高频信号。2323232323目录退出下一页上一页最后一页2323232323目录退出下一页上一页最后一页232.时基发生器时基发生器时基闸门电路、扫描电压发生器、电压比较器和释时基闸门电路、扫描电压发生器、电压比较器和释抑电路组成抑电路组成时基发生器时基发生器。2424242424目录退出下一页上一页最后一页2424242424目录退出下一页上一页最后一页24v 时基闸门时基闸门v 扫描电压发生器扫描电压发生器v 电压比较器电压比较器v 释抑电路释抑电路2525252525目录退出下一页上一页最后一页2525252525目录退出下一页上一页最后一页25n3.2.4 主机系统主机系统1 示

23、波管示波管 示波管是用来最终显示波形。示波管是用来最终显示波形。2 电源电源 电源分为低压电源和高压电源两种。电源分为低压电源和高压电源两种。低压电源采用典型的串联调节式稳压电源。低压电源采用典型的串联调节式稳压电源。高压电源一般采用直流高压电源一般采用直流-直流变换方法。它是直流变换方法。它是由高频振荡器产生近于方波的高频振荡，再用由高频振荡器产生近于方波的高频振荡，再用变压器方波提升到所需要的电压值，经过整流、变压器方波提升到所需要的电压值，经过整流、滤波得到高压的直流电压。这种方法可使变压滤波得到高压的直流电压。这种方法可使变压器和滤波器做得较小，纹波电压很低，负载一器和滤波器做得较小，

24、纹波电压很低，负载一旦加重，能自动停振有自动保护作用。旦加重，能自动停振有自动保护作用。2626262626目录退出下一页上一页最后一页2626262626目录退出下一页上一页最后一页263Z通道通道 Z通道也称为增辉电路。通道也称为增辉电路。亮疤的形成。亮疤的形成。示波器采用了增辉技术，即用一增辉脉冲控制示波器采用了增辉技术，即用一增辉脉冲控制示波管的栅极电位，使示波管在不扫描时处于截示波管的栅极电位，使示波管在不扫描时处于截止，荧光屏上无光迹显示，只有在扫描正程时，止，荧光屏上无光迹显示，只有在扫描正程时，荧光屏才显示光迹。荧光屏才显示光迹。2727272727目录退出下一页上一页最后一页

25、2727272727目录退出下一页上一页最后一页27 4 标准信号发生器标准信号发生器 标准信号发生器产生输出电压为一定值，频率标准信号发生器产生输出电压为一定值，频率固定的标准方波固定的标准方波。方波输入到方波输入到Y通道，校准通道，校准Y放大器的灵敏度，放大器的灵敏度，以满足对信号电压的测量要求；利用方波的周期，以满足对信号电压的测量要求；利用方波的周期，对对X轴时基扫描速度进行校准，以满足对信号周轴时基扫描速度进行校准，以满足对信号周期的测量要求。期的测量要求。2828282828目录退出下一页上一页最后一页2828282828目录退出下一页上一页最后一页28n3.2.5 通用示波器的主

26、要技术性能通用示波器的主要技术性能 选择和使用示波器时，必须了解六项最重要的性能选择和使用示波器时，必须了解六项最重要的性能指标指标1频率响应频率响应 示波器的频率响应就是其示波器的频率响应就是其Y轴系统工作频率范围，轴系统工作频率范围，或指或指Y放大器带宽，通常以放大器带宽，通常以-3dB处，即相对放大量处，即相对放大量下降到下降到0.707时的频率范围表示。时的频率范围表示。宽带示波器的频宽带示波器的频率响应低端常常从零开始，频带越宽，高频特性越率响应低端常常从零开始，频带越宽，高频特性越好好。例如，例如，SR-8型二踪示波器带宽为型二踪示波器带宽为1 5MHz，SBM-10A示波器的带宽

27、为示波器的带宽为30MHz，SBM-10A示波示波器能够测量的信号频率就比器能够测量的信号频率就比SR-8型二踪示波器要高。型二踪示波器要高。目前最宽的示波器频率范围已达到目前最宽的示波器频率范围已达到1000MHz。2929292929目录退出下一页上一页最后一页2929292929目录退出下一页上一页最后一页292偏转灵敏度偏转灵敏度 示波器输入电压与亮点示波器输入电压与亮点Y方向偏移量的比值称方向偏移量的比值称为偏转灵敏度，也称为偏转因数。单位为偏转灵敏度，也称为偏转因数。单位mV/div，度（度（div）指荧光屏刻度）指荧光屏刻度1大格，大格，1 div=1 cm。偏转因数数值可表示灵

28、敏度，数值越小灵敏偏转因数数值可表示灵敏度，数值越小灵敏度越高，每一种示波器有一个最高灵敏度。度越高，每一种示波器有一个最高灵敏度。一般示波器最高灵敏度对应于一般示波器最高灵敏度对应于5mV/div或或10mV/div。当。当Y系统接入不同衰减器时偏转因系统接入不同衰减器时偏转因数值改变。数值改变。3030303030目录退出下一页上一页最后一页3030303030目录退出下一页上一页最后一页303扫描速度扫描速度 示波器屏幕上光点的水平扫描速度的高低可用扫示波器屏幕上光点的水平扫描速度的高低可用扫描速度、时基因数、扫描频率等指标来描述。描速度、时基因数、扫描频率等指标来描述。扫描速度就是光点

29、水平移动的速度，其单位是扫描速度就是光点水平移动的速度，其单位是cms或或divs(度秒度秒)。扫描速度的倒数称为时基因数，它表示光点水平扫描速度的倒数称为时基因数，它表示光点水平移动单位长度移动单位长度(cm或或div)所需的时间。所需的时间。扫描频率表示水平扫描的锯齿波的频率。一般示扫描频率表示水平扫描的锯齿波的频率。一般示波器在波器在X方向扫描频率可由方向扫描频率可由tcm或或tdiv分档开关分档开关进行调节，此开关标注的是时基因数。进行调节，此开关标注的是时基因数。为了观察缓慢变化的信号，则要求示波器具有较为了观察缓慢变化的信号，则要求示波器具有较低的扫描速度，因此，示波器的扫描频率范

30、围越宽越低的扫描速度，因此，示波器的扫描频率范围越宽越好。好。3131313131目录退出下一页上一页最后一页3131313131目录退出下一页上一页最后一页314输入阻抗输入阻抗 输入阻抗是指示波器输入端对地的电阻输入阻抗是指示波器输入端对地的电阻Ri和分和分布电容布电容Ci的并联阻抗。的并联阻抗。输入阻抗越大，示波器对被测电路的影响就越输入阻抗越大，示波器对被测电路的影响就越小，所以要求输入电阻小，所以要求输入电阻Ri大而输入电容大而输入电容Ci 小。小。输入电容输入电容Ci在频率越高时，对被测电路的影响在频率越高时，对被测电路的影响越大。越大。3232323232目录退出下一页上一页最后

31、一页3232323232目录退出下一页上一页最后一页325瞬态响应瞬态响应 瞬态响应是指输入理想的矩形波信号后，示波器瞬态响应是指输入理想的矩形波信号后，示波器显示波形的脉冲参数，如图显示波形的脉冲参数，如图3-8包括上升时间包括上升时间t r、上冲上冲、平顶跌落、平顶跌落、下降时间、下降时间t、反冲、反冲等。是等。是示波器的频率特性的瞬态表示法。其中以示波器的频率特性的瞬态表示法。其中以t r和和最重要。上冲通常以相对值表示，在上冲一定的最重要。上冲通常以相对值表示，在上冲一定的前提下，前提下，t r越小示波器高频特性越好，例如越小示波器高频特性越好，例如5%，SR-8示波器示波器t r24

32、ns，SR-20G t r12ns。显然，。显然，SR-20G型的高频特性比型的高频特性比SR-8型型的好。的好。3333333333目录退出下一页上一页最后一页3333333333目录退出下一页上一页最后一页33图图3-8 示波器的瞬态响应示波器的瞬态响应3434343434目录退出下一页上一页最后一页3434343434目录退出下一页上一页最后一页346延迟时间延迟时间从扫描线开始出现到波形上升或下降到基从扫描线开始出现到波形上升或下降到基本幅度的本幅度的10%所经过的时间称为延迟时间。所经过的时间称为延迟时间。延迟时间的存在有利于观察脉冲沿，这是延迟时间的存在有利于观察脉冲沿，这是示波器

33、示波器Y轴系统中接入延迟线的结果。延迟轴系统中接入延迟线的结果。延迟时间固定或可调随机型而异。时间固定或可调随机型而异。3535353535目录退出下一页上一页最后一页3535353535目录退出下一页上一页最后一页353.3 双踪示波器双踪示波器n3.3.1 主要技术性能主要技术性能v 双踪示波器仍然是通用示波器。双踪示波器仍然是通用示波器。v 双踪示波器用得极为普遍。双踪示波器用得极为普遍。v HH4310A双踪示波器双踪示波器带宽带宽20MHz，最小垂直偏转因数，最小垂直偏转因数1mV/cm,扫描时扫描时间因数间因数20ns/cm,采用采用810cm矩形内刻度示波管。矩形内刻度示波管。3

34、636363636目录退出下一页上一页最后一页3636363636目录退出下一页上一页最后一页36 1.Y轴偏转系统轴偏转系统（1）工作方式：）工作方式：Y1、Y2、Yl土土Y2、交替、断续、交替、断续（2）输入耦合：）输入耦合：AC、DC（3）位移）位移 范围：范围：12cm 位移线性误差：不超过位移线性误差：不超过5。（4）输入阻抗：输入电阻）输入阻抗：输入电阻1M土土2，并联电容，并联电容25土土2pF。（5）最大输入电压：）最大输入电压：400V(DC+ACp-p)，(AC低低于于lkHz)。（6）偏转因数）偏转因数3737373737目录退出下一页上一页最后一页3737373737目

35、录退出下一页上一页最后一页37（6）偏转因数）偏转因数 范围与档级：范围与档级：5mVcm5Vcm，按，按1；2；5顺顺序分序分10档，扩展档，扩展5：1mVcm1Vcm。误差：不超过士误差：不超过士3，扩展，扩展5不超过士不超过士(10350C)；不超过土不超过土5，扩展，扩展5不超过土不超过土10(0400C)。微调范围：不小于微调范围：不小于2.51，幅度线性误差，不超过幅度线性误差，不超过5。（7）频带宽度）频带宽度DC：020MHz，-3dB；AC：10Hz20MHz，-3dB。5扩展扩展，DC：015MHz，-3dB；AC：10Hz15MHz，-3dB。3838383838目录退出

36、下一页上一页最后一页3838383838目录退出下一页上一页最后一页38（8）瞬态响应）瞬态响应 上升时间：不大于上升时间：不大于17.5ns，5扩展不大于扩展不大于23ns；上冲：不大于上冲：不大于5；阻尼：不大于阻尼：不大于5；顶部不平度：不大于顶部不平度：不大于7，下垂：不大于下垂：不大于5；直流特性：不大于直流特性：不大于53939393939目录退出下一页上一页最后一页3939393939目录退出下一页上一页最后一页39 （9）Y轴漂移：不大于轴漂移：不大于lcmh。（10）开路噪声：不超过）开路噪声：不超过lmV。（11）通道隔离度：不小于）通道隔离度：不小于301(20MHz)。

37、（12）共模抑制比：不小于）共模抑制比：不小于101(10MHz)。4040404040目录退出下一页上一页最后一页4040404040目录退出下一页上一页最后一页40 2 X轴与时基系统轴与时基系统（1）X 显 示 方 式：显 示 方 式：A、A 加 亮。加 亮。B、B 触 发触 发(HH4310A仅有仅有“A”一种一种)。（2）扫描方式：常态、自动、单次。）扫描方式：常态、自动、单次。（3）触发工作方式）触发工作方式 触发源：内、外、电源；触发源：内、外、电源；触发极性：触发极性：+、一；、一；耦合方式：耦合方式：AC、DC、HFR、TV；耦合方式：；耦合方式：AC、DC、HFR、TV；触

38、发方式：触发、全自动触发方式：触发、全自动(电平锁定电平锁定)。4141414141目录退出下一页上一页最后一页4141414141目录退出下一页上一页最后一页41（4）位移、调节位移旋钮，扫线始端与末端均能）位移、调节位移旋钮，扫线始端与末端均能移至屏中心。移至屏中心。（5）X轴输入阻抗：同轴输入阻抗：同Y1 （6）X轴偏转因数：同轴偏转因数：同Y1 误差：不大于误差：不大于4，扩展，扩展5时，不大于时，不大于6(1035)；不大于不大于6，扩展，扩展5时，不大于时，不大于10(0-40)。（7）X轴频带宽度：轴频带宽度：DC 1MHz，-3dB。（8）XY相位差：不超过相位差：不超过30(

39、DC50kHz)。4242424242目录退出下一页上一页最后一页4242424242目录退出下一页上一页最后一页42（9）扫描时间因数）扫描时间因数 A扫描时间因数：扫描时间因数：0.2s0.5scm 按按1、2、5顺序顺序分分20档；档；扩展倍率：扩展倍率：10，误差：不大于土误差：不大于土3(10350 C)，不大于，不大于5(0400 C)；扩展扩展10时：时：0.5scmlscm，不大于，不大于15(10350 C)；0.5scm0.2scm，不大于，不大于8(10350 C)；0.5scm0.2scm，不大于，不大于10(0400 C)；4343434343目录退出下一页上一页最后

40、一页4343434343目录退出下一页上一页最后一页43 A扫描时间因数微调比：不小于扫描时间因数微调比：不小于2.5：1，B扫描时间因数：扫描时间因数：0.2scm0.5scm按按1、2、顺序分、顺序分11档，误差不大于档，误差不大于3(10350 C)不大不大于于5(0400 C)(仅仅HH4311A用用)，扫描线性误差：扫描线性误差：不大于不大于5；扩展扩展10时：时：0.5scm1scm，不大于，不大于10，0.5scm0.2scm，不大于，不大于15。4444444444目录退出下一页上一页最后一页4444444444目录退出下一页上一页最后一页44（10）延长时间范围：）延长时间范

41、围：2s5s。（11）触发特性）触发特性 外触发最大输入电压：外触发最大输入电压：100V(DC+ACp-p)，AC低于低于1kHz；触发灵敏度及同步频率范围触发灵敏度及同步频率范围：（见下页）（见下页）外触发输入阻抗：外触发输入阻抗：1M2%，252pF。（12）扫描时基晃动：不大于）扫描时基晃动：不大于4ns。（13）延迟晃动比：不大于）延迟晃动比：不大于110000（仅（仅HH4311A）。）。4545454545目录退出下一页上一页最后一页4545454545目录退出下一页上一页最后一页45触发方触发方式式耦合方耦合方式式触发同 步触发同 步频率频率触发灵敏度触发灵敏度内 触 发内 触

42、 发（cm）外外 触触 发发（cm）触发触发AC10Hz 10MHz0.50.110Hz20MHz1.50.2DCDC10MHz0.50.110Hz 20MHz1.50.2TV 20.2锁定锁定A C、DC50Hz 10MHz10.1510Hz 20MHz20.25 触发灵敏度及同步频率范围触发灵敏度及同步频率范围4646464646目录退出下一页上一页最后一页4646464646目录退出下一页上一页最后一页463.显示系统显示系统（1）示波管：）示波管：15SJ118Y41型内刻度，有效工型内刻度，有效工作面作面8cm10cm。（2）具有自动聚焦功能，当扫描时间因数及辉度）具有自动聚焦功能，

43、当扫描时间因数及辉度改变时，可自动聚焦。改变时，可自动聚焦。（3）图像畸变）图像畸变 边缘直线度偏差：上下边缘边缘直线度偏差：上下边缘0.12cm左右边缘左右边缘0.16cm；垂直偏度差：垂直偏度差：10；平行度偏差：平行度偏差：10。4747474747目录退出下一页上一页最后一页4747474747目录退出下一页上一页最后一页47 平行度偏差：平行度偏差：10。校准信号校准信号 电压幅度与误差：电压幅度与误差：0.5V2。平行度偏差：平行度偏差：10。4.校准信号校准信号电压幅度与误差：电压幅度与误差：0.5V2。4848484848目录退出下一页上一页最后一页4848484848目录退出

44、下一页上一页最后一页485.探极探极（1）型号：）型号：P020-S型无源电压探极。型无源电压探极。（2）输入阻抗及误差：）输入阻抗及误差：11电阻电阻1M，并联电容，并联电容150pF，101电阻电阻10M3，并联电容，并联电容22pF。（3）最大输入电压：）最大输入电压：400V(DC+ACp-p)，AC不不大于大于lkHz，l1时为时为250V。（4）衰减比及误差：）衰减比及误差：l1；101；3。（5）频带宽度）频带宽度l1 DC6MHz，-3db 101 DC20MHz，-3db。4949494949目录退出下一页上一页最后一页4949494949目录退出下一页上一页最后一页496.

45、使用电源及功率使用电源及功率（1）电压：交流）电压：交流220Vl0。（2）频率：）频率：50Hz5。（3）视在功率：约）视在功率：约35VA。7.结构形式及尺寸结构形式及尺寸5050505050目录退出下一页上一页最后一页5050505050目录退出下一页上一页最后一页50 8.预热时间预热时间15min。9.连续工作时间连续工作时间 8h。10环境条件环境条件（1）温度工作范围：）温度工作范围：0 400C（2）极限工作范围：）极限工作范围：-10 500C（3）湿度工作范围：）湿度工作范围：400C（20 90%RH）5151515151目录退出下一页上一页最后一页5151515151目

46、录退出下一页上一页最后一页51n3.3.2 基本组成和原理框图 1 基本组成 双踪示波器是在单踪示波器的基础上，Y通道中多设一个前置放大器、两个门电路和一个电子开关。2 原理框图如图3-9为双踪示波器原理简化框图。双踪示波器的显示方式有五种：YA、YB、YAYB、交替和断续。YAYB为单踪显示，只有一个信号输入YA或YB显示一种波形；YAYB显示的波形为两个信号的和或差，最终仍然显示一个波形。下面主要介绍交替与断续显示方式。5252525252目录退出下一页上一页最后一页5252525252目录退出下一页上一页最后一页52图图3-9 双踪示波器原理简化框图双踪示波器原理简化框图53535353

47、53目录退出下一页上一页最后一页5353535353目录退出下一页上一页最后一页53（1）交替：扫描锯齿波电压信号以一个扫描周期）交替：扫描锯齿波电压信号以一个扫描周期为间隔，控制电子开关的转换，为间隔，控制电子开关的转换，A门与门与B门轮流接门轮流接通通YA和和YB，屏幕上交替显示，屏幕上交替显示YA和和YB信号称为交替信号称为交替显示方式。显示方式。交替显示方式只适用于被测信号频率交替显示方式只适用于被测信号频率较高的场合。较高的场合。用交替显示方式容易产生用交替显示方式容易产生“相位误差相位误差”。克。克服的办法是用相位超前的信号作固定的内触发源，服的办法是用相位超前的信号作固定的内触发

48、源，或者改用或者改用“断续断续”显示方式。显示方式。5454545454目录退出下一页上一页最后一页5454545454目录退出下一页上一页最后一页54（2）断续：电子开关与）断续：电子开关与X扫描电路断开，不受扫描电路断开，不受扫描电路控制，它工作在自激振荡状态自动交替扫描电路控制，它工作在自激振荡状态自动交替接通接通A门、门、B门，屏幕上断续显示门，屏幕上断续显示YA和和YB信号称信号称为断续显示方式。如果开关转换频率比被测信号为断续显示方式。如果开关转换频率比被测信号高很多，将两个被测信号分成很多小段轮流显示，高很多，将两个被测信号分成很多小段轮流显示，间断的亮点靠得很近。要得到较好的断

49、续效果，间断的亮点靠得很近。要得到较好的断续效果，测量的信号频率应较低。测量的信号频率应较低。断续显示方式只适用于被测信号频率较低的场合。断续显示方式只适用于被测信号频率较低的场合。5555555555目录退出下一页上一页最后一页5555555555目录退出下一页上一页最后一页553.43.4示波器的选择和使用示波器的选择和使用 3.4.1 3.4.1 示波器选择的一般原则示波器选择的一般原则 1 根据不同的测量对象选择示波器根据不同的测量对象选择示波器1）当定性分析观察信号的波形，并且是频率不高）当定性分析观察信号的波形，并且是频率不高的正弦波，这时可选用的正弦波，这时可选用普通示波器；普通

50、示波器；2）当分析观察对被测信号的幅度或时间，信号为）当分析观察对被测信号的幅度或时间，信号为脉冲波或频率较高的正弦波，这时可选择脉冲波或频率较高的正弦波，这时可选择宽带示波宽带示波器；器；3）当分析观察频率高于）当分析观察频率高于100MHz的周期脉冲信号，的周期脉冲信号，可选用取样示波器；可选用取样示波器；4）当希望将波形存贮起来以便事后进行分析研究，）当希望将波形存贮起来以便事后进行分析研究，可选用具有记忆功能的记忆示波器。可选用具有记忆功能的记忆示波器。5656565656目录退出下一页上一页最后一页5656565656目录退出下一页上一页最后一页56 2 根据测量任务来正确选择示波器