示波器是種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(這是傳統(tǒng)的模擬示波器的作原理)。在被測信號的作用下，電子束就好像支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等
簡介
示波器是種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好像支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。
使用步驟
(1)預(yù)調(diào)：反時針旋轉(zhuǎn)輝度旋鈕到底，豎直和水平位移轉(zhuǎn)到中間，衰減置于檔，掃描置于“外X檔”;
(2)再開電源，示燈亮后等待兩分鐘行預(yù)熱后再行相關(guān)的操作;[1]
(3)調(diào)輝度，再調(diào)聚焦，而調(diào)水平和豎直位移使亮點在中心合適區(qū)域;
(4)調(diào)掃描、掃描微調(diào)和X增益，觀察掃描;
(5)把外X檔拔開到掃描范圍檔合適處，觀察機(jī)內(nèi)提供的豎直方向按正余弦規(guī)律變化的電壓波形;
(6)把待研究的外加電壓由Y輸入和地間接入示波器，調(diào)節(jié)各檔到合適位置，可觀察到此電壓的波形(與時間變化的圖象)(調(diào)同步性開關(guān)可使圖象的起點從正半周或負(fù)半周開始;
(7)如欲觀察亮斑(如外加直流電壓時)的豎直偏移，可把掃描調(diào)節(jié)到“外X”檔。
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基本原理
顯示電路
顯示電路包括示波管及其控制電路兩個分。示波管是種殊的電子管，是示波器個重要組成分。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏3個分組成。
?。?）電子槍
電子槍用于產(chǎn)生并形成速、聚束的電子流，去轟擊熒光屏使之發(fā)光。它主要由燈絲F、陰K、控制G、陽A1、二陽A2組成。除燈絲外，其余電的結(jié)構(gòu)都為金屬圓筒，且它們的軸心都保持在同軸線上。陰被加熱后，可沿軸向發(fā)射電子；控制相對陰來說是負(fù)電位，改變電位可以改變通過控制小孔的電子數(shù)目，也就是控制熒光屏上光點的亮度。為了提屏上光點亮度，又不降低對電子束偏轉(zhuǎn)的靈敏度，現(xiàn)代示波管中，在偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏之間還加上個后加速電A3。
陽對陰而言加有約幾百伏的正電壓。在二陽上加有個比陽更的正電壓。穿過控制小孔的電子束，在陽和二陽電位的作用下，得到加速，向熒光屏方向作速運(yùn)動。由于電荷的同性相斥，電子束會逐漸散開。通過陽、二陽之間電場的聚焦作用，使電子重新聚集起來并交匯于點。適當(dāng)控制陽和二陽之間電位差的大小，便能使焦點剛好落在熒光屏上，顯現(xiàn)個光亮細(xì)小的圓點。改變陽和二陽之間的電位差，可起調(diào)節(jié)光點聚焦的作用，這就是示波器的“聚焦”和“輔助聚焦”調(diào)節(jié)的原理。三陽是示波管錐體內(nèi)涂上層石墨形成的，通常加有很的電壓，它有三個作用：①使穿過偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)以后的電子步加速，使電子有足夠的能量去轟擊熒光屏，以獲得足夠的亮度；②石墨層涂在整個錐體上，能起到屏蔽作用；③電子束轟擊熒光屏?xí)a(chǎn)生二次電子，處于電位的A3可吸收這些電子。
2)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)
示波管的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)大都是靜電偏轉(zhuǎn)式，它由兩對相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為水平偏轉(zhuǎn)板和垂直偏轉(zhuǎn)板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運(yùn)動。當(dāng)電子在偏轉(zhuǎn)板之間運(yùn)動時，如果偏轉(zhuǎn)板上沒有加電壓，偏轉(zhuǎn)板之間無電場，離開二陽后入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的電子將沿軸向運(yùn)動，射向屏幕的中心。如果偏轉(zhuǎn)板上有電壓，偏轉(zhuǎn)板之間則有電場，入偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的電子會在偏轉(zhuǎn)電場的作用下射向熒光屏的位置。
如果兩塊偏轉(zhuǎn)板互相平行，并且它們的電位差等于零，那么通過偏轉(zhuǎn)板空間的，具有速度υ的電子束就會沿著原方向（設(shè)為軸線方向）運(yùn)動，并打在熒光屏的坐標(biāo)原點上。如果兩塊偏轉(zhuǎn)板之間存在著恒定的電位差，則偏轉(zhuǎn)板間就形成個電場，這個電場與電子的運(yùn)動方向相垂直，于是電子就朝著電位的偏轉(zhuǎn)板偏轉(zhuǎn)。這樣，在兩偏轉(zhuǎn)板之間的空間，電子就沿著拋物線在這點上做切線運(yùn)動。后，電子降落在熒光屏上的A點，這個A點距離熒光屏原點（0）有段距離，這段距離稱為偏轉(zhuǎn)量，用y表示。偏轉(zhuǎn)量y與偏轉(zhuǎn)板上所加的電壓Vy成正比。同理，在水平偏轉(zhuǎn)板上加有直流電壓時，也發(fā)生類似情況，只是光點在水平方向上偏轉(zhuǎn)
(（3）熒光屏示波器實物圖
熒光屏位于示波管的終端，它的作用是將偏轉(zhuǎn)后的電子束顯示出來，以便觀察。在示波器的熒光屏內(nèi)壁涂有層發(fā)光物質(zhì)，因而，熒光屏上受到速電子沖擊的地點就顯現(xiàn)出熒光。此時光點的亮度決定于電子束的數(shù)目、密度及其速度。改變控制的電壓時，電子束中電子的數(shù)目將隨之改變，光點亮度也就改變。在使用示波器時，不宜讓很亮的光點固定出現(xiàn)在示波管熒光屏個位置上，否則該點熒光物質(zhì)將因長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，在受電子沖擊時將顯示出不同的顏色和不同的余輝時間，通常供觀察般信號波形用的是發(fā)綠光的，屬中余輝示波管，供觀察非周期性及低頻信號用的是發(fā)橙黃色光的，屬長余輝示波管；供照相用的示波器中，般都采用發(fā)藍(lán)色的短余輝示波管。
波形顯示的基本原理
由示波管的原理可知，個直流電壓加到對偏轉(zhuǎn)板上時，將使光點在熒光屏上產(chǎn)生個固定位移，該位移的大小與所加直流電壓成正比。如果分別將兩個直流電壓同時加到垂直和水平兩對偏轉(zhuǎn)板上，則熒光屏上的光點位置就由兩個方向的位移所共同決定。
如果將個正弦交流電壓加到對偏轉(zhuǎn)板上時，光點在熒光屏上將隨電壓的變化而移動。當(dāng)垂直偏轉(zhuǎn)板上加個正弦交流電壓時，在時間t=0的瞬間，電壓為Vo（零值），熒光屏上的光點位置在坐標(biāo)原點0上，在時間t=1的瞬間，電壓為V1（正值），熒光屏上光點在坐標(biāo)原點0點上方的1上，位移的大小正比于電壓V1；在時間t=2的瞬間，電壓為V2（大正值），熒光屏上的光點在坐標(biāo)原點0點上方的2點上，位移的距離正比于電壓V2；以此類推，在時間t=3，t=4，…，t=8的各個瞬間，熒光屏上光點位置分別為3、4、…、8點。在交流電壓的二個周期、三個周期……都將重復(fù)個周期的情況。如果此時加在垂直偏轉(zhuǎn)板上的正弦交流電壓之頻率很低，僅為lHz～2Hz，那么，在熒光屏上便會看見個上下移動著的光點。這光點距離坐標(biāo)原點的瞬時偏轉(zhuǎn)值將與加在垂直偏轉(zhuǎn)板上的電壓瞬時值成正比。如果加在垂直偏轉(zhuǎn)板上的交流電壓頻率在10Hz～20Hz以上，則由于熒光屏的余輝現(xiàn)象和人眼的視覺暫留現(xiàn)象，在熒光屏上看到的就不是個上下移動的點，而是根垂直的亮線了。該亮線的長短在示波器的垂直放大增益定的情況下決定于正弦交流電壓峰峰值的大小。如果在水平偏轉(zhuǎn)板上加個正弦交流電壓，則會產(chǎn)生相類似的情況，只是光點在水平軸上移動罷了。
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