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电气测量技术
第八章 电子示波器
第一节 电子示波器的类型和基本工作原理
一、电子示波器分类
电子示波器
模拟示波器 通 用 示 波 器 数字示波器 实 时 显 示 数 字 读 出 示 波 器 数 字 存 储 示 波 器 实 时 显 示 与 存 储 示 波 器 逻 辑 示 波 器
取 样 示 波 器
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二、液晶显示器的电极
第八章 电子示波器
液晶显示器的电极有两种结构，一种是分 段式结构，另一种是矩阵式结构。
分段式结构中的上基板 电极分七段可组成 0 ~9 十 个数码，下基板电极各段 连接在一起，作为公共电 极。这种结构多用于仪表 的数字显示。
矩阵式结构中的上基板 作为行电极，下基板作为 列电极，行列交叉组成的 点阵，可用于显示图像或 文字。 南京信息工程大学 8
电气测量技术
Electrical Measure
第八章 电子示波器
第八章

电子示波器
电子示波器的类型和基本工作原理 示波管 液晶显示器 示波管电源 示波器的Y通道 示波器的X通道 通用示波器实例 示波器的应用 数字示波器 逻辑分析仪 描绘特性曲线的专用示波器


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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 第十一节
稳压 电路
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第五节
示波器的Y通道
第八章 电子示波器
一、Y 通道的技术性能 由于被测信号要从示波器的Y通道输入，因此它的性 能直接影响示波器的测量准确度，所以要求Y通道 1.频率宽度：必须满足测量对象的需要，例如测量视 频信号至少要有6MHz带宽。 2.输入阻抗：例如5MHz带宽的示波器，其输入电 阻至少必须大于1MΩ，输入电容小于40μF 。 3.灵敏度：一般示波器Y灵敏度约为毫伏级，特殊的 场合要求Y通道灵敏度能达到微伏级。 4.非线性失真：一般要求小于3% ~10%。 5.抗干扰与抗漂移能力： Y通道应具备抗干扰与抗 漂移能力。
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电气测量技术
第八章 电子示波器
第二节 示波管
一、示波管结构
示波管又称阴极射线管，由电子枪、偏转系统和 荧光屏等部分组成，所有部件都密封在一个喇叭状的 玻璃管中，内部抽至高真空，其结构如下图。
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第八章 电子示波器
二、示波管电路
通常的情况下，被观察的波形信号加在 Y 偏转板， 时间扫描信号加在 X 偏转板，为了控制荧光屏上显示图 象的亮度和聚焦，在示波管的栅极和各阳极加上不同的 直流电压，如下图所示。
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二、Y 通道的结构
第八章 电子示波器
Y 通道包括探头、衰减、放大、电子开关与延迟线。
1.探头：提高输入阻抗，补偿输入引线对频率特性的影响。 2.衰减器：调节Y 通道的灵敏度。 3.前置放大与输出级：增加Y 通道放大倍数，提高灵敏度。 4.电子开关：双踪显示时，用于选择A 通道或B 通道。 5.延迟线：延迟Y 通道信号到达偏转板的时间，防止Y 通道信 号比扫描信号到达偏转板的时间早，使被测信号开始部分无法 显示。
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第八章 电子示波器
三、液晶显示器驱动方式
1.分段式的驱动方式
分段式液晶显示器要显示图像时，可向液晶显示 器的两电极分别施加幅度相等相位相反的方波电压 （不能加直流电压），使得液晶显示器的基板显出相 应的数码图像。如果两电极加上同相电压，液晶显示 器则呈熄灭状态。
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电气测量技术 2.矩阵式驱动方式
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第二节 液晶显示器
第八章 电子示波器
一、液晶显示器结构
液晶显示器由两片玻璃基板黏合而成，板间留 有微米级空隙，将液晶封存在间隙中。液晶材料 是由脂类、联苯类、笨基环已烷类、毗啶类、乙 烷类等多种液晶混合而成。当基板上的电极施加 反相电压时，经偏振片的室内光线，无法通过液 晶返回,即可形成图像。
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二、直流低压电源
第八章 电子示波器
示波器内部所需的低压电源，可用工频经降压、整 流、滤波获得。也可以利用直流-交流-直流转换器，后一 种方法因工作频率较高，所需的变压器体积小，并可用 较小的滤波电容，使得性能与价格都比工频优越。
有工频变压器的 直流-交流-直流转 换器
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电气测量技术
第八章 电子示波器
第四节
示波器电源
示波器必须为内部各种元、器件及电路提供不同电压 的电源，包括 一、示波管灯丝电源 示波管灯丝电压由工频电源经变压器降压后提供，虽 然灯丝电压本身只有几伏或十几伏，属于低压。但是因 为灯丝与阴极极为靠近，为减小两者电位差，通常也置 以高电位，如图加1kV电位。
无工频变压器 直流-交流-直流 转换器
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三、直流高压电源
第八章 电子示波器
示波管需要1000V以上的直流高压电源，通常使用 直流-高频交流-直流变换器，这种变换器因工作频率高， 可以用体积较小高压变压器和电容量较小的高压滤波电 容，以节省费用和空间。
振荡管 降压整流
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第八章 电子示波器
本章要点


本章介绍电子示波器的电路与器件，包括示波 管、液晶显示器、高低压电源、Y通道、X通道、 电子开关，以及附属电路的结构、原理与技术性 能。并通过第七节的典型实例，进一步了解常用 的示波器电路形式，电子示波器的使用方法以及 面板上旋钮的功能。 本章还对数字示波器和描绘特性曲线的专用示 波器作一般的介绍。
第八章 电子示波器
矩阵式液晶显示器的两基板电极分别为行、列电极。行列交 点形成像素。如要某像素发亮，行列电极间须加选择点波形的电 压，如要某像素呈暗态,电极间须加非选择点波形的电压,如果一 个电极为选择点,另一电极为非选择点,该像素为半选择点仍保持 暗态。 加于行电极
加于列电极
行列电极间
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多 束 示 波 器
特 殊 示 波 器
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电气测量技术
二、电子示波器工作原理
第八章 电子示波器
电子示波器是利用被测信号控制电子束在Y轴的位置，同时 利用内部的锯齿信号，使电子束重复地沿水平方向匀速扫描，然 后在示波管荧光屏或液晶显示器上观察被测信号波形的一种仪器， 因此一台电子示波器至少要包括X、Y通道和显示器三个部分。