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介紹數(shù)字示波器的工作原理

日期:2021-06-24瀏覽:2767次

  在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中,需要使用若干儀器、儀表觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。常用的電子測量儀器有萬用表、邏輯筆、普通示波器、存儲(chǔ)示波器、邏輯分析儀等。萬用表和邏輯筆使用方法比較簡單,而邏輯分析儀和存儲(chǔ)示波器目前在數(shù)字電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用還不十分普遍。示波器是一種使用非常廣泛,且使用相對(duì)復(fù)雜的儀器。介紹一下數(shù)字示波器的原理和使用方法。
  1、數(shù)字示波器工作原理
  示波器是利用電子示波管的特性,將人眼無法直接觀測的交變電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像,顯示在熒光屏上以便測量的電子測量儀器。它是觀察數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)中的問題、測量實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要儀器。示波器由示波管和電源系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、延遲掃描系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源組成。
  1.1示波管
  陰極射線管(CRT)簡稱示波管,是示波器的核心。它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。正如圖1所示,電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分密封在一個(gè)真空玻璃殼內(nèi),構(gòu)成了一個(gè)完整的示波管。
  1.熒光屏
  現(xiàn)在的示波管屏面通常是矩形平面,內(nèi)表面沉積一層磷光材料構(gòu)成熒光膜。在熒光膜上常又增加一層蒸發(fā)鋁膜。高速電子穿過鋁膜,撞擊熒光粉而發(fā)光形成亮點(diǎn)。鋁膜具有內(nèi)反射作用,有利于提高亮點(diǎn)的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用。
  當(dāng)電子停止轟擊后,亮點(diǎn)不能立即消失而要保留一段時(shí)間。亮點(diǎn)輝度下降到原始值的10%所經(jīng)過的時(shí)間叫做“余輝時(shí)間”。余輝時(shí)間短于10μs為極短余輝,10μs—1ms為短余輝,1ms—0.1s為中余輝,0.1s-1s為長余輝,大于1s為極長余輝。一般的示波器配備中余輝示波管,高頻示波器選用短余輝,低頻示波器選用長余輝。
  由于所用磷光材料不同,熒光屏上能發(fā)出不同顏色的光。一般示波器多采用發(fā)綠光的示波管,以保護(hù)人的眼睛。
  

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