示波器波形顯示原理,示波器顯示電訊號波形的原理

2022-02-27 14:25:02 字數 6100 閱讀 7312

1樓:普源精電

顯示器顯示波形的原理:

如果只在豎直偏轉板上加一交變的正弦電壓,則電子束的亮點將隨電壓的變化在豎直方向來回運動,如果電壓頻率較高,則看到的是一條豎直亮線。

要能顯示波形,必須同時在水平偏轉板上加一掃描電壓,使電子束的亮點沿水平方向拉開。這種掃描電壓的特點是電壓隨時間成線性關係增加到最大值,最後突然回到最小,此後再重複地變化。這種掃描電壓即前面所說的「鋸齒波電壓」。

如果在豎直偏轉板上(簡稱y軸)加正弦電壓,同時在水平偏轉板上(簡稱x軸)加鋸齒波電壓,電子受豎直、水平兩個方向的力的作用,電子的運動就是兩相互垂直的運動的合成。當鋸齒波電壓比正弦電壓變化週期稍大時,在熒光屏上將能顯示出完整週期的所加正弦電壓的波形圖。

關於rigol:普源精電(rigol)創立於2023年,多年來專注於通用電子測量儀器領域的前沿技術開發與突破,以「成就科技探索,助您無限可能」為使命,已成為業界知名的通用電子測量儀器研發、生產、銷售和服務的高新技術企業,主要產品包括數字示波器、波形發生器、射頻類儀器、電源及電子負載、萬用表及資料採集器等,在前沿科學技術、新一代資訊科技和新型基礎設施建設的發展中助力實現國產化替代,是目前行業內擁有數字示波器晶片自主研發能力的中國企業。

2樓:生活達人辣辣

如果只在豎直偏轉板上加一交變的正弦電壓,則電子束的亮點將隨電壓的變化在豎直方向來回運動,如果電壓頻率較高,則看到的是一條豎直亮線,

要能顯示波形,必須同時在水平偏轉板上加一掃描電壓,使電子束的亮點沿水平方向拉開。這種掃描電壓的特點是電壓隨時間成線性關係增加到最大值,最後突然回到最小,此後再重複地變化。這種掃描電壓即前面所說的「鋸齒波電壓」,當只有鋸齒波電壓加在水平偏轉板上時,如果頻率足夠高,則熒光屏上只顯示一條水平亮線。

如果在豎直偏轉板上(簡稱y軸)加正弦電壓,同時在水平偏轉板上(簡稱x軸)加鋸齒波電壓,電子受豎直、水平兩個方向的力的作用,電子的運動就是兩相互垂直的運動的合成。當鋸齒波電壓比正弦電壓變化週期稍大時,在熒光屏上將能顯示出完整週期的所加正弦電壓的波形圖。

示波器顯示電訊號波形的原理

3樓:雨說情感

由示波管的原理可知,一個直流電壓加到一對偏轉板上時,將使光點在熒光屏上產生一個固定位移,該位移的大小與所加直流電壓成正比。如果分別將兩個直流電壓同時加到垂直和水平兩對偏轉板上,則熒光屏上的光點位置就由兩個方向的位移所共同決定。

如果將一個正弦交流電壓加到一對偏轉板上時,光點在熒光屏上將隨電壓的變化而移動。當垂直偏轉板上加一個正弦交流電壓時。

在時間t=0的瞬間,電壓為vo(零值),熒光屏上的光點位置在座標原點0上,在時間t=1的瞬間,電壓為v1(正值),熒光屏上光點在座標原點0點上方的1上,位移的大小正比於電壓v1。

在時間t=2的瞬間,電壓為v2(最大正值),熒光屏上的光點在座標原點0點上方的2點上,位移的距離正比於電壓v2;以此類推,在時間t=3,t=4,…,t=8的各個瞬間,熒光屏上光點位置分別為3、4、…、8點。在交流電壓的第二個週期、第三個週期……都將重複第一個週期的情況。

如果此時加在垂直偏轉板上的正弦交流電壓之頻率很低,僅為lhz~2hz,那麼,在熒光屏上便會看見一個上下移動著的光點。

這光點距離座標原點的瞬時偏轉值將與加在垂直偏轉板上的電壓瞬時值成正比。如果加在垂直偏轉板上的交流電壓頻率在10hz~20hz以上,則由於熒光屏的餘輝現象和人眼的視覺暫留現象,在熒光屏上看到的就不是一個上下移動的點,而是一根垂直的亮線了。

該亮線的長短在示波器的垂直放大增益一定的情況下決定於正弦交流電壓峰一峰值的大小。如果在水平偏轉板上加一個正弦交流電壓,則會產生相類似的情況,只是光點在水平軸上移動。

擴充套件資料

示波器的分類:

示波器可以分為模擬示波器和數字示波器,對於大多數的電子應用,無論模擬示波器和數字示波器都是可以勝任的,只是對於一些特定的應用,由於模擬示波器和數字示波器所具備的不同特性,才會出現適合和不適合的地方。

模擬式:模擬示波器的工作方式是直接測量訊號電壓,並且通過從左到右穿過示波器螢幕的電子束在垂直方向描繪電壓。

數字式:數字示波器的工作方式是通過模擬轉換器(adc)把被測電壓轉換為數字資訊。數字示波器捕獲的是波形的一系列樣值,並對樣值進行儲存。

儲存限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形為止,隨後,數字示波器重構波形。數字示波器可以分為數字儲存示波器(dso),數字熒光示波器(dpo)和取樣示波器。

模擬示波器要提高頻寬,需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進。數字示波器要改善頻寬只需要提高前端的a/d轉換器的效能,對示波管和掃描電路沒有特殊要求。加上數字示波管能充分利用記憶、儲存和處理,以及多種觸發和超前觸發能力。

廿世紀八十年代數字示波器異軍突起,成果累累,大有全面取代模擬示波器之勢,模擬示波器的確從前臺退到後臺。

4樓:匿名使用者

利用電磁感應使激發出的電子 隨輸入電訊號的變化而改變運動軌跡 最後電子轟擊屏上的熒光粉發光 就是你看到的影象了

示波器為什麼能顯示被測訊號的波形

5樓:太陽塗鴉跳躍

因為在示波器在水平偏轉板上加入了鋸齒波形電壓。由於在x軸上的偏轉量和u成正比,u在一個週期內又是勻速增大的,所以電子會均勻地打在x軸上,留下熒光,看起來就像是熒光在做勻速直線運動,當鋸齒波重複出現時,亮點就不斷地在熒光屏上往復,就好像t的時間軸被。這時候再在y軸加上想要觀測的電壓,電壓就會被在x軸上。

第一次答題,答得不好請見諒。

6樓:貪戀邇的香吻

因為示波器顯示波形的原理如果只在豎直偏轉板上加一交變的正弦電壓,則電子束的亮點將隨電壓的變化在豎直方向來回運動,如果電壓頻率較高,則看到的是一條豎直亮線,要能顯示波形,必須同時在水平偏轉板上加一掃描電壓,使電子束的亮點沿水平方向拉開。

示波器顯示波形的原理:

示波器顯示波形的原理如果只在豎直偏轉板上加一交變的正弦電壓,則電子束的亮點將隨電壓的變化在豎直方向來回運動,如果電壓頻率較高,則看到的是一條豎直亮線,要能顯示波形,必須同時在水平偏轉板上加一掃描電壓,使電子束的亮點沿水平方向拉開。

7樓:匿名使用者

所有的訊號都有電量引數,比如電壓。簡單的說:模擬示波器的顯示是陰極射線管顯示,訊號的電壓產生磁場,磁場產生的作用力施加到電子,使電子發生上下左右的的偏轉,電子打到熒光屏上,發光,形成軌跡,也就是波形了。

數字示波器的顯示是通過a/d轉換器將訊號離散化、數字化,然後儲存,經過顯示電路,還有軟體的插值將其顯示出來。

通過波形就可以測量出訊號的各個引數了。

示波器的工作原理

8樓:行者馬玉

示波器分為模擬示波器和數字示波器,現階段大多數都是數字示波器,我目前只用過鼎陽的數字示波器,現在我主要說一下數字示波器的工作原理。

數字示波器簡單的說是對連續訊號進行片斷式的採集,然後以波形的方式顯示。

在示波器內部主要分為這幾個部分:輸入單元,放大單元,採集儲存單元,觸發單元,資料處理單元,顯示單元。

數字示波器原理圖

1.訊號輸入系統

被測訊號通過探頭前端到達探頭主體,進入阻抗轉換電路,以衰減成合適比例的輸入訊號,送入示波器前端,通過耦合電路,到達前置放大器。

訊號輸入系統

2.資料處理顯示系統

訊號通過前置放大器的放大輸送給模數轉換器(adc)進行取樣,adc將離散後的電平轉換為一系列的數字的點。這些數字的點首先被儲存在採集儲存器裡取樣示波器一旦接收到「觸發」指令,這些採集儲存器的點將被送顯示和測量分析。測量和分析的結果送螢幕顯示。

adc原理

螢幕顯示

3.存檔系統

在示波器處理完資料後,可以把當前的波形影象或者是資料儲存到儲存器中,一般為外部儲存器如u盤,sd卡,電腦等。

不同品牌的示波器可能使用不同,但是原理基本上就是這些了。

9樓:安靜的小孩

回答示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電訊號變換成看得見的影象,便於人們研究各種電現象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的屏面上,就可產生細小的光點(這是傳統的模擬示波器的工作原理)。

在被測訊號的作用下,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測訊號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同訊號幅度隨時間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。

10樓:匿名使用者

一、示波器的工作原理:

示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束,打在塗有熒光物質的屏面上,就可產生細小的光點。在被測訊號的作用下,電子束就好像一支筆的筆尖,可以在屏面上描繪出被測訊號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同訊號幅度隨時間變化的波形曲線,還可以用它測試各種不同的電量,如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。

(一)示波器的組成普通示波器有五個基本組成部分:顯示電路、垂直(y軸)放大電路、水平(x軸)放大電路、掃描與同步電路、電源供給電路。普通示波器的原理功能方框圖如圖5-1所示。

1.顯示電路

顯示電路包括示波管及其控制電路兩個部分。示波管是一種特殊的電子管,是示波器一個重要組成部分。示波管的基本原理圖如圖5-2所示。

由圖可見,示波管由電子槍、偏轉系統和熒光屏3個部分組成。

(1)電子槍

電子槍用於產生並形成高速、聚束的電子流,去轟擊熒光屏使之發光。它主要由燈絲f、陰極k、控制極g、第一陽極a1、第二陽極a2組成。除燈絲外,其餘電極的結構都為金屬圓筒,且它們的軸心都保持在同一軸線上。

陰極被加熱後,可沿軸向發射電子;控制極相對陰極來說是負電位,改變電位可以改變通過控制極小孔的電子數目,也就是控制熒光屏上光點的亮度。為了提高屏上光點亮度,又不降低對電子束偏轉的靈敏度,現代示波管中,在偏轉系統和熒光屏之間還加上一個後加速電極a3。

第一陽極對陰極而言加有約幾百伏的正電壓。在第二陽極上加有一個比第一陽極更高的正電壓。穿過控制極小孔的電子束,在第一陽極和第二陽極高電位的作用下,得到加速,向熒光屏方向作高速運動。

由於電荷的同性相斥,電子束會逐漸散開。通過第一陽極、第二陽極之間電場的聚焦作用,使電子重新聚集起來並交匯於一點。適當控制第一陽極和第二陽極之間電位差的大小,便能使焦點剛好落在熒光屏上,顯現一個光亮細小的圓點。

改變第一陽極和第二陽極之間的電位差,可起調節光點聚焦的作用,這就是示波器的「聚焦」和「輔助聚焦」調節的原理。第三陽極是示波管錐體內部塗上一層石墨形成的,通常加有很高的電壓,它有三個作用:①使穿過偏轉系統以後的電子進一步加速,使電子有足夠的能量去轟擊熒光屏,以獲得足夠的亮度;②石墨層塗在整個錐體上,能起到遮蔽作用;③電子束轟擊熒光屏會產生二次電子,處於高電位的a3可吸收這些電子。

(2)偏轉系統

示波管的偏轉系統大都是靜電偏轉式,它由兩對相互垂直的平行金屬板組成,分別稱為水平偏轉板和垂直偏轉板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運動。當電子在偏轉板之間運動時,如果偏轉板上沒有加電壓,偏轉板之間無電場,離開第二陽極後進入偏轉系統的電子將沿軸向運動,射向螢幕的中心。

如果偏轉板上有電壓,偏轉板之間則有電場,進入偏轉系統的電子會在偏轉電場的作用下射向熒光屏的指定位置。

如圖5-3所示。如果兩塊偏轉板互相平行,並且它們的電位差等於零,那麼通過偏轉板空間的,具有速度υ的電子束就會沿著原方向(設為軸線方向)運動,並打在熒光屏的座標原點上。如果兩塊偏轉板之間存在著恆定的電位差,則偏轉板間就形成一個電場,這個電場與電子的運動方向相垂直,於是電子就朝著電位比較高的偏轉板偏轉。

這樣,在兩偏轉板之間的空間,電子就沿著拋物線在這一點上做切線運動。最後,電子降落在熒光屏上的a點,這個a點距離熒光屏原點(0)有一段距離,這段距離稱為偏轉量,用y表示。偏轉量y與偏轉板上所加的電壓vy成正比。

同理,在水平偏轉板上加有直流電壓時,也發生類似情況,只是光點在水平方向上偏轉。

(3)熒光屏

熒光屏位於示波管的終端,它的作用是將偏轉後的電子束顯示出來,以便觀察。在示波器的熒光屏內壁塗有一層發光物質,因而,熒光屏上受到高速電子衝擊的地點就顯現出熒光。此時光點的亮度決定於電子束的數目、密度及其速度。

改變控制極的電壓時,電子束中電子的數目將隨之改變,光點亮度也就改變。在使用示波器時,不宜讓很亮的光點固定出現在示波管熒光屏一個位置上,否則該點熒光物質將因長期受電子衝擊而燒壞,從而失去發光能力。

塗有不同熒光物質的熒光屏,在受電子衝擊時將顯示出不同的顏色和不同的餘輝時間,通常供觀察一般訊號波形用的是發綠光的,屬中餘輝示波管,供觀察非週期性及低頻訊號用的是發橙黃色光的,屬長餘輝示波管;供照相用的示波器中,一般都採用發藍色的短餘輝示波管。

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