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示波器知识百问十七示波器是如何工作的

时间：2020-08-04 来源：仪多多仪器网作者：仪多多商城

89．如何减小DC-DC变压器的热损，在设计变压器时应注意那些问题？对变压器的外围电路有何要求？

答：应遵循磁通复位的原则。设计变压器无非要选择磁芯规格及尺寸、计算占空比、磁感应增量、原,副边的匝数。在实验中校对最坏情况下的磁饱和的情况。

90．在开关电源的设计中常会遇到的棘手问题是效率问题。而整机的效率很大程度上取决与开关管的损耗，在我们的电路和器件选定后，开关管的开关波形测量很重要，可以根据它的数据来判断和改善开关工作状态。那么在利用示波器进行这项测试时应该如何正确操作和注意哪些问题呢？

答：开关电源中有两大主题：提高效率和提高可靠性。效率就要测损耗，损耗主要集中在开关管和磁性元件上，为此我们应该通过示波器测量开通损耗、截止损耗、导通损耗，同样的对变压器和电感能测量其磁芯损耗和动态电感。

91．在实际工作中，需要对开关振荡信号，视频信号等进行测试和分析，该如何进行？

答：TEK的TDS5000系列示波器能很轻松的对这两类信号进行测量分析。

对于开关电源你所说的驱动信号，我们的TDSPWR2提供了四种分析：占空比趋势分析，开关频率趋势分析。

宽度及周期趋势分析：TDS5000示波器更具有丰富的视频触发，能应用多种制式，能单独对场，并行进行触发。

92．在反激式开关电源电源用一种变压器算法，总是需要再进行好多次的调整。反激式开关电源有没有一种比较通用的变压器参数计算方法？

答：变压器的设计虽然通过理论计算，但因为磁芯，绕制方法等的差异性，仍需要多次试验调整。一般是先计算原边电感，根据输出功率来选磁芯材料与骨架尺寸，然后根据手册确定一些如磁芯截面积等参数等。单端设计变压器就是要让磁芯的磁通复位。

93．使用TDS3032B和THS710示波器，怎样将一次性随机出现的信号完整地捕捉并存储下来，然后重显分析？

答：如果测的所谓随机信号为一个单次信号，那么只要设置与该信号相匹配的垂直和水平刻度，调整好触发电平，使用单次触发等待信号出现即可，然后利用SAVE/RECALL将它存入ref里即可随时调出；若是该信号为重复信号中出现的某种异常，则可先Autoset，然后将

获取模式设为快速500点显示，调整余辉至无限即可。

94．开关电源在低温下启动（如：－20℃以下）有什么特殊的要求？

答：关键是器件选择的温度范围。比如电容、MOSFET、二极管等等。

示波器的主要组成部分

　　示波器的主要部分有示波管、带衰减器的Y轴放大器、带衰减器的X轴放大器、扫描发生器（锯齿波发生器）、触发同步和电源等，其结构方框图如图1所示。为了适应各种测量的要求，示波器的电路组成是多样而复杂的，这里仅就主要部分加以介绍：

　　一、示波管　　如上图所示，示波管主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部分，全都密封在玻璃外壳内，里面抽成高真空。下面分别说明各部分的作用。　　1、荧光屏：它是示波器的显示部分，当加速聚焦后的电子打到荧光上时，屏上所涂的荧光物质就会发光，从而显示出电子束的位置。当电子停止作用后，荧光剂的发光需经一定时间才会停止，称为余辉效应。　　2、电子枪：由灯丝H、阴极K、控制栅极G、第一阳极A1、第二阳极A2五部分组成。灯丝通电后加热阴极。阴极是一个表面涂有氧化物的金属筒，被加热后发射电子。控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面。它的电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔然后在阳极加速下奔向荧光屏。示波器面板上的“亮度”调整就是通过调节电位以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变了屏上的光斑亮度。阳极电位比阴极电位高很多，电子被它们之间的电场加速形成射线。当控制栅极、第一阳极、第二阳极之间的电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用，所以第一阳极也称聚焦阳极。第二阳极电位更高，又称加速阳极。面板上的“聚焦”调节，就是调第一阳极电位，使荧光屏上的光斑成为明亮、清晰的小圆点。有的示波器还有“辅助聚焦”，实际是调节第二阳极电位。　　3、偏转系统：它由两对相互垂直的偏转板组成，一对垂直偏转板Y，一对水平偏转板X。在偏转板上加以适当电压，电子束通过时，其运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上的光斑位置也发生改变。　　容易证明，光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比，因而可将电压的测量转化为屏上光点偏移距离的测量，这就是示波器测量电压的原理。　　二、信号放大器和衰减器　　示波管本身相当于一个多量程电压表，这一作用是靠信号放大器和衰减器实现的。由于示波管本身的X及Y轴偏转板的灵敏度不高（约0.1—1mm/V），当加在偏转板的信号过小时，要预先将小的信号电压加以放大后再加到偏转板上。为此设置X轴及Y轴电压放大器。衰减器的作用是使过大的输入信号电压变小以适应放大器的要求，否则放大器不能正常工作，使输入信号发生畸变，甚至使仪器受损。对一般示波器来说，X轴和Y轴都设置有衰减器，以满足各种测量的需要。　　三、扫描系统　　扫描系统也称时基电路，用来产生一个随时间作线性变化的扫描电压，这种扫描电压随时间变化的关系如同锯齿，故称锯齿波电压，这个电压经X轴放大器放大后加到示波管的水平偏转板上，使电子束产生水平扫描。这样，屏上的水平坐标变成时间坐标，Y轴输入的被测信号波形就可以在时间轴上展开。扫描系统是示波器显示被测电压波形必需的重要组成部分。

标签: 示波器

示波器示波器的主要组成部分_示波器

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点（这是传统的模拟示波器的工作原理）。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

示波器使用方法

　　用示波器能观察各种不同电信号幅度随时间变化的波形曲线，在这个基础上示波器可以应用于测量电压、时间、频率、相位差和调幅度等电参数。下面介绍用示波器观察电信号波形的使用步骤。

1、示波管和电源系统

（1）电源（Power）：示波器主电源开关。当此开关按下时，电源指示灯亮，表示电源接通。

（2）辉度（Intensity）：旋转此旋钮能改变光点和扫描线的亮度。观察低频信号时可小些，高频信号时大些。

（3）聚焦（Focus）：聚焦旋钮调节电子束截面大小，将扫描线聚焦成清晰状态。

（4）标尺亮度（Illuminance）：此旋钮调节荧光屏后面的照明灯亮度。正常室内光线下，照明灯暗一些好。室内光线不足的环境中，可适当调亮照明灯。

2、荧光屏

根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数（V/DIV，TIME/DIV）能得出电压值与时间值。根据输入通道的选择，将示波器探头插到相应通道插座上，示波器探头上的地与被测电路的地连接在一起，示波器探头接触被测点。示波器探头上有一双位开关。此开关拨到“X1”位置时，被测信号无衰减送到示波器，从荧光屏上读出的电压值是信号的实际电压值。此开关拨到“X10”位置时，被测信号衰减为1/10，然后送往示波器，从荧光屏上读出的电压值乘以10才是信号的实际电压值。

3、垂直偏转因数和水平偏转因数

每个波段开关上往往还有一个小旋钮，微调每档垂直偏转因数。将它沿顺时针方向旋到底，处于“校准”位置，此时垂直偏转因数值与波段开关所指示的值一致。逆时针旋转此旋钮，能够微调垂直偏转因数。垂直偏转因数微调后，会造成与波段开关的指示值不一致，这点应引起注意。示波器的标准信号源CAL，专门用于校准示波器的时基和垂直偏转因数。示波器前面板上的位移（PosiTIon）旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。

（1）输入通道选择-输入通道至少有三种选择方式：通道1（CH1）、通道2（CH2）、双通道（DUAL）。　

选择通道1时，示波器仅显示通道1的信号;选择通道2时，示波器仅显示通道2的信号;选择双通道时，示波器同时显示通道1和通道2的信号。维修中以选择通道1或通道2为多。

（2）输入耦合方式输入耦合方式-交流（AC）、地（GND）、直流（DC）。

5、触发

（1）常态（NORM）：无信号时，屏幕上无显示;有信号时，与电平控制配合显示稳定波形;

（2）自动（AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹;有信号时与电平控制配合显示稳定的波形;

（3）电视场（TV）：用于显示电视场信号;

（4）峰值自动（P-PAUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹;有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。

6、扫描方式（SweepMode）

扫描有自动（Auto）、常态（Norm）和单次（Single）三种扫描方式。

举例：幅度和频率的测量方法（以测试示波器的校准信号为例）　

（1）将示波器探头插入通道1插孔，并将探头上的衰减置于“1”档;

（2）将通道选择置于CH1，耦合方式置于DC档;

（3）将探头探针插入校准信号源小孔内，此时示波器屏幕出现光迹;

（4）调节垂直旋钮和水平旋钮，使屏幕显示的波形图稳定，并将垂直微调和水平微调置于校准位置;

（5）读出波形图在垂直方向所占格数，乘以垂直衰减旋钮的指示数值，得到校准信号的幅度;

（6）读出波形每个周期在水平方向所占格数，乘以水平扫描旋钮的指示数值，得到校准信号的周期（周期的倒数为频率）;

（7）一般校准信号的频率为1kHz，幅度为0.5V，用以校准示波器内部扫描振荡器频率，如果不正常，应调节示波器（内部）相应电位器，直至相符为止。

示波器面板装置

示波器的面板按其位置和功能大概可以分为显示、垂直（Y轴）、水平（X轴）三大部分，接下来对这三部分面板装置分别加以介绍。

1、显示部分

显示部分包括电源开关、电源指示灯、辉度（调整光点亮度）、聚焦（调整光点或波形清晰度）、辅助聚焦（配合“聚焦”旋钮调节清晰度）、标尺亮度（调节坐标片上刻度线亮度）、寻迹（当按键向下按时，使偏离荧光屏的光点回到显示区域，从而寻到光点位置）和标准信号输出（1kHz、1V方波校准信号由此引出，加到Y轴输入端，用以校准Y轴输入灵敏度和X轴扫描速度）。

2、垂直（Y轴）部分

垂直（Y轴）部分包括显示方式选择开关（用以转换两个Y轴前置放大器YA与YB工作状态）、“DC-地-AC”Y轴输入选择开关（用以选择被测信号接至输入端的耦合方式）、“微调V/div”灵敏度选择开关及微调装置、“↑↓”Y轴位移电位器（用以调节波形的垂直位置）、“极性、拉YA”YA通道的极性转换按拉式开关、“内触发、拉YB”触发源选择开关和Y轴输入插座。

3、水平（X轴）部分

水平（X轴）部分包括“t/div”扫描速度选择开关及微调旋钮、“扩展、拉&TImes;10”扫描速度扩展装置、“→←”X轴位置调节旋钮、“外触发、X外接”插座、“触发电平”旋钮、“稳定性”触发稳定性微调旋钮（用以改变扫描电路的工作状态）、“内、外”触发源选择开关、“AC-AC（H）-DC”触发耦合方式开关、“高频-常态-自动”触发方式开关和“+、-”触发极性开关。