示波器的类型极为繁多,根据其用途与特点来分,可以分为以下7大类。
1.通用示波器
通用示波器是指采用单束示波管的宽带示波器,常见的有单时基单踪或双踪示波器,还有双时基单踪或双踪示波器等。
从使用功能上看,通用性能强,可对电信号进行定性和定量的分析或测量。
通用示波器根据其垂直信道的频带宽度,又可分为以下3种。
(1)低频示波器:指垂直信道频带宽度不大于1MHz的示波器。
(2)普通示波器:指垂直信道频带宽度在5~60MHz范围内的示波器。
(3)宽带示波器:指垂直信道频带宽度在60MHz以上的示波器。目前,其上限频率已达到1000MHz以上。
2.多束示波器
多束示波器采用多束示波管,在荧光屏上可同时显示两个以上的波形;
而每个波形又都是单独的电子束产生的,这对于观察和比较两个以上信号的波形是十分方便直观的,故多束示波器又称为多线示波器。
3.取样示波器
取样示波器是采用取样技术,将高频(快速变化)信号模拟变换为低频(慢速变化)信号,再用通用示波器的原理显示其波形。
经取样得到的样品信号与被测信号相似,仅是周期被展宽,由此可以直接观察细节部分。采用取样示波器对高频信号进行测试,使用起来十分方便。
4.记忆、存储示波器
记忆、存储示波器除了具有通用示波器的功能外,还具有记忆功能。
不仅可以测量单次瞬变过程和非周期性信号,而且还可对不同时间或不同地点发生的多个信号进行观察和比较,使用十分方便。
记忆示波器对信号波形能够存储,*长存储时间可达数天。被存储的信息随时可以开机显示和提取。
采用记忆示波器来进行存储信息功能的示波器称为记忆示波器;而采用数字电路存储技术实现信息存储的示波器称为存储示波器。后者的存储时间是无限的。
5.逻辑示波器
逻辑示波器又称为逻辑分析仪,它具有8~32个输入通道,同时可以观测单次并行多路信号。
这类示波器具有存储器,可以连续对数据进行存储,故特别适用于对微处理器的二进制信号进行测量。
6.智能示波器
智能示波器除了具有上述示波器的显示与记忆功能外,还可以在微处理器的控制信号下完成自动测量功能。
在显示信号波形的同时,还可以马文字、数字的形式显示出测试计算的结果。由此可使测量时间大大缩短,提高了工作频率。
7.特殊示波器
特殊示波器是具有特殊用途的专用示波器,如变电示波器、超低频示波器、行波示波器、矢量示波器、电视示波器、高压示波器等。
为了仪器操作人员的安全和仪器安全,仪器在安全范围内正常工作,保证测量波形准确、数据可靠,应注意:
1、用户如须要测量(开关电源初级,控制电路)、UPS(不间断电源)、电子整流器、节能灯、等类型产品或其它与市电AC220V不能隔离的电子设备进行浮地信号测试时,必使用DP100高压隔离差分探头。
2、通用示波器通过调节亮度和聚焦旋钮使光点直径最小以使波形清晰,减小测试误差;不要使光点停留在一点不动,否则电子束轰击一点宜在荧光屏上形成暗斑,损坏荧光屏。
3、通用示波器的外壳,信号输入端BNC插座金属外圈,探头接地线,AC220V电源插座接地线端都是相通的。如仪器使用时不接大地线,直接用探头对浮地信号测量,则仪器相对大地会产生电位差;电压值等于探头接地线接触被测设备点与大地之间的电位差。这将对仪器操作人员、示波器、被测电子设备带来严重安全危险。
4、测量系统-例如示波器、信号源;打印机、计算机等设备等。被测电子设备-例如仪器、电子部件、电路板、被测设备供电电源等设备接地线必须与公共地(大地)相连。
5、TDS200/TDS1000/TDS2000系列数字示波器配合探头使用时,只能测量(被测信号-信号地就是大地,信号端输出幅度小于300VCATII)信号的波形。绝对不能测量市电AC220V或与市电AC220V不能隔离的电子设备的浮地信号。(浮地是不能接大地的,否则造成仪器损坏,如测试电磁炉。)
1、基本结构
①Y轴系统
由衰减器、放大器及延迟线等组成。其主要作用是放大被测信号电压使之达到适当的幅度,以驱动束作垂直偏转。
②X轴系统
由触发整形电路、扫描发生器及x轴放大器组成。其作用是产生扫描锯齿波并加以放大,驱动电子束进行水平方向扫描。触发整形电路则保证在荧光屏上显示的波形稳定,以利于对信号波形的观察。
③Z轴系统
由示波管、增辉电路、和校准信号发生器组成。示波管由电子枪、X轴偏转板、Y轴偏转板和荧光屏组成,其主要作用是将电信号转换成光信号,用于对被测信号波形的显示。增辉电路的作用是在信号扫描正程使光迹变亮,而在信号扫描回程使光迹消隐。电源电路将交流市电变换成多种高压和低压电源,以满足示波管及其他电路工作的需要。校准信号发生器提供幅度、周期都十分准确的方波信号用于校准的相关性能指标。
2、工作过程
被测信号电压经过示波器探头加到Y轴输入端,经过衰减、前置放大和倒相后,再经延迟线延迟和Y轴后置放大器放大,输出足够大的推挽信号加到示波管的垂直偏转板上,控制电子束作垂直方向的偏移。
为了能够稳定的显示波形,使每次扫描的起点都对应于被测量信号的同一相位点上,可将被测信号送至触发整形电路。触发整形电路在被测信号的某个电子和极性下被触发,输出触发脉冲去启动扫描发生器产生锯齿波电压,经过x轴放大器放大后成为推挽信号加至示波管的水平偏转板上,以控制电子束作水平方向的偏转(即扫描过程)。同时,扫描信号发生器还输出脉宽与扫描正程相等的增辉脉冲,并经过z轴系统加至示波管的栅极使显示的光迹增亮。
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