示波器由那些部件組成
示波器的組成普通
示波器有五個(gè)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。
1 顯示電路
顯示電路包括示波管及其控制電路兩個(gè)部分。示波管是一種特殊的電子管,是
示波器一個(gè)重要組成部分。
。1)電子槍
電子槍用于產(chǎn)生并形成高速、聚束的電子流,去轟擊熒光屏使之發(fā)光。它主要由燈絲、陰極、控制極、第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極組成。除燈絲外,其余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(xiàn)上。陰極被加熱后,可沿軸向發(fā)射電子;控制極相對陰極來(lái)說(shuō)是負電位,改變電位可以改變通過(guò)控制極小孔的電子數目,也就是控制熒光屏上光點(diǎn)的亮度。為了提高屏上光點(diǎn)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(gè)后加速電極。
第一陽(yáng)極對陰極而言加有約幾百伏的正電壓。在第二陽(yáng)極上加有一個(gè)比第一陽(yáng)極更高的正電壓。穿過(guò)控制極小孔的電子束,在第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極高電位的作用下,得到加速,向熒光屏方向作高速運動(dòng)。由于電荷的同性相斥,電子束會(huì )逐漸散開(kāi)。通過(guò)第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極之間電場(chǎng)的聚焦作用,使電子重新聚集起來(lái)并交匯于一點(diǎn)。適當控制第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極之間電位差的大小,便能使焦點(diǎn)剛好落在熒光屏上,顯現一個(gè)光亮細小的圓點(diǎn)。改變第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極之間的電位差,可起調節光點(diǎn)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(yáng)極是示波管錐體內部涂上一層石墨形成的,通常加有很高的電壓,它有三個(gè)作用:①使穿過(guò)偏轉系統以后的電子進(jìn)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石墨層涂在整個(gè)錐體上,能起到屏蔽作用;③電子束轟擊熒光屏會(huì )產(chǎn)生二次電子,處于高電位的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(chēng)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(dòng)。當電子在偏轉板之間運動(dòng)時(shí),如果偏轉板上沒(méi)有加電壓,偏轉板之間無(wú)電場(chǎng),離開(kāi)第二陽(yáng)極后進(jìn)入偏轉系統的電子將沿軸向運動(dòng),射向屏幕的中心。如果偏轉板上有電壓,偏轉板之間則有電場(chǎng),進(jìn)入偏轉系統的電子會(huì )在偏轉電場(chǎng)的作用下射向熒光屏的指定位置。
。3)熒光屏
熒光屏位于示波管的終端,它的作用是將偏轉后的電子束顯示出來(lái),以便觀(guān)察。在
示波器的熒光屏內壁涂有一層發(fā)光物質(zhì),因而,熒光屏上受到高速電子沖擊的地點(diǎn)就顯現出熒光。此時(shí)光點(diǎn)的亮度決定于電子束的數目、密度及其速度。改變控制極的電壓時(shí),電子束中電子的數目將隨之改變,光點(diǎn)亮度也就改變。在使用
示波器時(shí),不宜讓很亮的光點(diǎn)固定出現在示波管熒光屏一個(gè)位置上,否則該點(diǎn)熒光物質(zhì)將因長(cháng)期受電子沖擊而燒壞,從而失去發(fā)光能力。
涂有不同熒光物質(zhì)的熒光屏,在受電子沖擊時(shí)將顯示出不同的顏色和不同的余輝時(shí)間,通常供觀(guān)察一般信號波形用的是發(fā)綠光的,屬中余輝示波管,供觀(guān)察非周期性及低頻信號用的是發(fā)橙黃色光的,屬長(cháng)余輝示波管;供照相用的
示波器中,一般都采用發(fā)藍色的短余輝示波管。
2 垂直(Y軸)放大電路
由于示波管的偏轉靈敏度甚低,例如常用的示波管13SJ38J型,其垂直偏轉靈敏度為0.86mm/V(約12V電壓產(chǎn)生1cm的偏轉量),所以一般的被測信號電壓都要先經(jīng)過(guò)垂直放大電路的放大,再加到示波管的垂直偏轉板上,以得到垂直方向的適當大小的圖形。
3 水平(X軸)放大電路
由于示波管水平方向的偏轉靈敏度也很低,所以接入示波管水平偏轉板的電壓(鋸齒波電壓或其它電壓)也要先經(jīng)過(guò)水平放大電路的放大以后,再加到示波管的水平偏轉板上,以得到水平方向適當大小的圖形。
4 掃描與同步電路
掃描電路產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內連續可調。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時(shí)間成正比的水平位移,即形成時(shí)間基線(xiàn)。這樣,才能把加在垂直方向的被測信號按時(shí)間的變化波形展現在熒光屏上。
5 電源供給電路
電源供給電路供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負高壓、燈絲電壓等。,