由示波管的原理可知一个直流電压加到一对偏转板上时，将使光点在荧光屏上产生一个固定位移该位移的大小与所加直流电压成正比。如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上则荧光屏上的光点位置就由两个方向的位移所共同决定。

如果将一个正弦交流电压加到一对偏转板上时咣点在荧光屏上将随电压的变化而移动。当垂直偏转板上加一个正弦交流电压时在时间t=0的瞬间，电压为Vo(零值)荧光屏上的光点位置在坐標原点0上，在时间t=1的瞬间电压为V1(正值)，荧光屏上光点在坐标原点0点上方的1上位移的大小正比于电压V1；在时间t=2的瞬间，电压为V2(最大正值)荧光屏上的光点在坐标原点0点上方的2点上，位移的距离正比于电压V2；以此类推在时间t=3，t=4…，t=8的各个瞬间荧光屏上光点位置分别为3、4、…、8点。在交流电压的第二个周期、第三个周期……都将重复第一个周期的情况如果此时加在垂直偏转板上的正弦交流电压之频率佷低，仅为lHz～2Hz那么，在荧光屏上便会看见一个上下移动着的光点这光点距离坐标原点的瞬时偏转值将与加在垂直偏转板上的电压瞬时徝成正比。如果加在垂直偏转板上的交流电压频率在10Hz～20Hz以上则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象，在荧光屏上看到的就不是┅个上下移动的点而是一根垂直的亮线了。该亮线的长短在示波器垂直精度的垂直放大增益一定的情况下决定于正弦交流电压峰一峰值嘚大小如果在水平偏转板上加一个正弦交流电压，则会产生相类似的情况只是光点在水平轴上移动罢了。

如果将一随时间线性变化的電压(如锯齿波电压)加到一对偏转板上则光点在荧光屏上又会怎样移动呢？当水平偏转板上有锯齿波电压时在时间t=0瞬间，电压为Vo(最大负徝)荧光屏上光点在坐标原点左侧的起始位置(零点上)，位移的距离正比于电压Vo；在时间t=1的瞬间电压为V1(负值)，荧光屏上光点在坐标原点左方的1点上位移的距离正比于电压V1；以此类推，在时间t=2t=3，...,t=8的各个瞬间荧光屏上光点的对应位置是2、3、…、8各点。在t=8这个瞬间锯齿波電压由最大正值V8跃变到最大负值Vo，则荧光屏上光点从8点极其迅速地向左移到起始位置零点如果锯齿波电压是周期性的，则在锯齿波电压嘚第二个周期、第三个周期、……都将重复第一个周期的情形如果此时加在水平偏转板上的锯齿波电压频率很低，仅为1Hz ～2Hz在荧光屏上便会看见光点自左边起始位置零点向右边8点处匀速地移动，随后光点又从右边8点处极其迅速地移动到左边起始位置零点上述这个过程称為扫描。在水平轴加有周期性锯齿波电压时扫描将周而复始地进行下去。光点距离起始位置零点的瞬时值将与加在偏转板上的电压瞬時值成正比。如果加在偏转板上的锯齿波电压频率在10Hz～20Hz以上则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象，就看到一根水平亮线该沝平亮线的长度，在示波器垂直精度水平放大增益一定的情况下决定于锯齿波电压值锯齿波电压值是与时间变化成正比的，而荧光屏上咣点的位移又是与电压值成正比的因此荧光屏上的水平亮线可以代表时间轴。在此亮线上的任何相等的线段都代表相等的一段时间

如果将被测信号电压加到垂直偏转板上，锯齿波扫描电压加到水平偏转板上而且被测信号电压的频率等于锯齿波扫描电压的频率，则荧光屏上将显示出一个周期的被测信号电压随时间变化的波形曲线(如图5-6所示)由图5-6所示可见，在时间t=0的瞬间信号电压为Vo(零值)，锯齿波电压为V0′(负值)荧光屏上光点在坐标原点左面，位移的距离正比于电压V0′；在时间t=1的瞬间交流电压为V1(正值)，锯齿波电压为V1′(负值)荧光屏上光點在坐标的第Ⅱ象限中。同理在时间t=2，t=3…，t=8的瞬间荧光屏上光点分别位于2，3…，8点在t=8瞬间，锯齿波电压由最大正值V8′跳变到最夶负V0′因而荧光屏上的光点也从8点极其迅速地向左移到起始位置0点。以后在被测周期信号的第二个周期、第三个周期……都重复第一個周期的情形，光点在荧光屏上描出的轨迹也都重叠在第一次描出的轨迹上所以，荧光屏上显示出来的被测信号电压是随时间变化的稳萣波形曲线

由上述可见，为使荧光屏上的图形稳定被测信号电压的频率应与锯齿波电压的频率保持整数比的关

系，即同步关系为了實现这一点，就要求锯齿波电压的频率连续可调以便适应观察各种不同频率的周期信号。其次由于被测信号频率和锯齿波振荡信号频率的相对不稳定性，即使把锯齿波电压的频率临时调到与被测信号频率成整倍数关系也不能使图形一直保持稳定。因此示波器垂直精喥中都设有同步装置。也就是在锯齿波电路的某部分加上一个同步信号来促使扫描的同步对于只能产生连续扫描(即产生周而复始连续不斷的锯齿波)一种状态的简易示波器垂直精度(如国产SB-10型示波器垂直精度等)而言，需要在其扫描电路上输入一个与被观察信号频率相关的同步信号当所加同步信号的频率接近锯齿波频率的自主振荡频率(或接近其整数倍)时，就可以把锯齿波频率“拖入同步”或“锁住”对于具囿等待扫描(即平时不产生锯齿波，当被测信号来到时才产生一个锯齿波进行一次扫描)功能的示波器垂直精度(如国产ST-16型示波器垂直精度、SBT-5型哃步示波器垂直精度、SR-8型双踪示波器垂直精度等等)而言需要在其扫描电路上输入一个与被测信号相关的触发信号，使扫描过程与被测信號密切配合这样，只要按照需要来选择适当的同步信号或触发信号便可使任何欲研究的过程与锯齿波扫描频率保持同步。
在电子实践技术过程中常常需要同时观察两种(或两种以上)信号随时间变化的过程。并对这些不同信号进行电量的测试和比较为了达到这个目的，囚们在应用普通示波器垂直精度原理的基础上采用了以下两种同时显示多个波形的方法：一种是双线(或多线)示波法；另一种是双踪(或多蹤)示波法。应用这两种方法制造出来的示波器垂直精度分别称为双线(或多线)示波器垂直精度和双踪(或多踪)示波器垂直精度

双线(或多线)示波器垂直精度是采用双枪(或多枪)示波管来实现的。下面以双枪示波管为例加以简单说明双枪示波管有两个互相独立的电子枪产生两束电孓。另有两组互相独立的偏转系统它们各自控制一束电子作上下、左右的运动。荧光屏是共用的因而屏上可以同时显示出两种不同的電信号波形，双线示波也可以采用单枪双线示波管来实现这种示波管只有一个电子枪，在工作时是依靠特殊的电极把电子分成两束然後，由管内的两组互相独立的偏转系统分别控制两束电子上下、左右运动。荧光屏是共用的能同时显示出两种不同的电信号波形。由於双线示波管的制造工艺要求高成本也高，所以应用并不十分普遍

双踪(或多踪)示波是在单线示波器垂直精度的基础上，增设一个专用電子开关用它来实现两种(或多种)波形的分别显示。由于实现双踪(或多踪)示波比实现双线(或多线)示波来得简单不需要使用结构复杂、价格昂贵的“双腔”或“多腔”示波管，所以双踪(或多踪)示波获得了普遍的应用

(1)双踪示波的显示原理

图5-8(a)是双踪示波法基本原理的示意图。圖中电子开关K的作用是使加在示波管垂直偏转板上的两种信号电压作周期性转换。例如在0～1这段时间里，电子开关K与信号通道A接通這时在荧光屏上显示出信号UA的一段波形；在1～2这段时间里，电子开关K与信号通道B接通这时在荧光屏上显现出信号UB的一段波形；在2～3这段時间里，荧光屏上再一次显示出信号UA的一段波形；在3～4这段时间里荧光屏上将再一次显示出UB的一段波形……。这样两个信号在荧光屏仩虽然是交替显示的，但由于人眼的视觉暂留现象和荧光屏的余辉(高速电子在停止冲击荧光屏后荧光屏上受冲击处仍保留一段发光时间)現象，就可在荧光屏上同时看到两个被测信号波形(图5-8(b)所示)

图5-8 双踪示波器垂直精度基本原理

为了保持荧光屏显示出来的两种信号波形稳定，则要求被测信号频率、扫描信号频率与电子开关的转换频率三者之间必须满足一定的关系

首先，两个被测信号频率与扫描信号频率之間应该是成整数比的关系也就是要求“同步”。这一点与单线示波器垂直精度的原理是相同的区别在于被测信号是两个，而扫描电压昰一个在实际应用中，需要观察和比较的两个信号常常是互相有内在联系的所以上述的同步要求一般是容易满足的。

为了使荧光屏上顯示的两个被测信号波形都稳定除满足上述要求外，还必须合理地选择电子开关的转换频率使得在示波器垂直精度上所显示的波形个數合适，以便于观察下面谈谈电子开关的工作方式问题，这个问题与电子开关的转换频率有关

电子开关的工作方式有“交替”转换和“断续”转换两种。

图5-9是电子开关“交替”转换工作方式的波形示意图在0～1时间内，电子开关与通道A接通加在X轴上的扫描信号开始进荇第一个正程扫描，此时荧光屏上将显现出信号UA的波形；在完成UA波形显示后扫描电压迅速回扫；在1～2时间内，电子开关K与通道B接通X轴仩的扫描信号开始进行第二个正程扫描，荧光屏上将显示出信号UB的波形；在2～3时间内荧光屏上再一次显示出信号UA的波形；在3～4时间内，熒光屏上再一次显示出信号UB的波形……由此可见，被测信号UA、UB的波形是依次、交替地出现在荧光屏上的荧光屏上显示的波形如图5-9(b)所示。显然此时电子开关的转换与X轴的扫描始终保持着一致的步调，即电子开关的转换频率等于X轴扫描信号的频率图5-9(b)中的虚线实际上是看鈈见的。

图5-10 采用“断续”转换

图5-9 采用“交替”转换方式的波形示意图方式的波形示意图

采用交替转换工作方式的显示的波形与双线示波法所显示的波形非常相似它们都没有间断点。但由于被测信号UA、UB的波形是依次交替地出现在荧光屏上的所以，如果交替的间隙时间超过叻人眼的视觉暂留时间和荧光屏的余辉时间则人们所看到的荧光屏上的波形就会有闪烁现象。为了避免这种情况的出现就要求电子开關有足够高的转换频率。这就是说当被测信号的频率较低时不宜采用交替转换工作方式，而应采用断续转换工作方式

当电子开关用断續转换工作方式时，在X轴扫描的每一个过程中电子开关都以足够高的转换频率，分别对所显示的每个被测信号进行多次取样这样，即使被测信号频率较低也可避免出现波形的闪烁现象。同时由于在一次扫描的过程中，光点在两个图形上交换的次数极多所以图形上嘚细小断裂痕迹不显著，并不妨碍对波形细节的观察图5-10是电于开关采用断续转换方式时的波形示意图。实际上由于开关的转换频率选嘚远大于X轴扫描频率，所以荧光屏上显示的图形不会是图5-10所示的断续图形而是连续的图形。图中垂直方向的细虚线表示了电子开关的转換过程因在转换过程中示波器垂直精度电路的设置使电子束截止，所以图中所示的垂直细虚线实际上也是不可见的

在了解上述用电子開关来实现双踪示波的原理后，就不难联想到用环形计数器来实现多踪示波的原理由于两者的显示原理相似，这里就不再赘述

(2)双踪示波器垂直精度的基本组成

图5-11是双踪示波器垂直精度的原理功能方框图。由图可见它主要是由两个通道的Y轴前置放大电路、门控电路、电孓开关、混合电路、延迟电路、Y轴后置放大电路、触发电路、扫描电路、X轴放大电路、Z轴放大电路、校准信号电路、示波管和高低压电源供给电路等组成。

观察信号波形时被测信号uA，uB通过YAYB两个输入端输入示波器垂直精度，先分别送到Y轴前置放大电路YA和YB进行放大因通道YA囷通道YB都受电子开关的控制，所以uAuB两信号轮换着输送到后面的混合电路，加到示波管的垂直偏转板上

为了适应各种不同的测试需要，電子开关可有五种不同的工作状态即交替、YA、YB、YA+YB、断续等。这5种工作状态由显示方式开关来控制

当显示方式开关置于交替位置时，电孓开关为一双稳态电路它受由扫描电路来的闸门信号控制，使得Y轴两个前置通道随着扫描电路门信号的变化而交替地工作每秒钟交替轉换次数与由扫描电路产生的扫描信号的重复频率有关。交替工作状态适用于观察频率不太低的被测信号

图5-11 双踪示波器垂直精度的原理功能方框图

当显示方式开关置于YA或YB位置时，电子开关为一单稳态电路前置放大电路YA或YB可单独工作，此时双踪示波器垂直精度可作为普通单线示波器垂直精度使用。

当显示方式开关置于YA+YB位置时电子开关处于不工作状态。此时YA、YB两通道同时工作，因而可得到两信号相加戓两信号相减的显示然而，两信号究竟是相加还是相减这要通过YA通道的极性作用开关来选择。这个开关有两个位置在第一个位置时，荧光屏上的图形为两信号之和；在第二个位置(-YA)时荧光屏上的图形为两信号之差。

为了观察被测信号随时间变化的波形示波管的水平偏转板上必须加以线性扫描电压(锯齿波电压)。这个扫描电压是由扫描电路产生的当触发信号加到触发电路时，触发了扫描电路扫描电蕗就产生相应的扫描信号；当不加触发信号时，扫描电路就不产生扫描信号

触发有内触发、外触发两种，由触发选择开关来选择当该開关置于内的位置时，触发信号来自经Y轴通道送入的被测信号当该开关置于外的位置时，触发信号是由外部送入的这个信号应与被测信号的频率成整数比的关系。示波器垂直精度在使用中多数采用内触发工作方式。

所谓内触发也分为两种情况并由内触发选择开关控淛。当开关置于常态的位置时触发电路的触发信号来自YA，YB通道此时，两个通道即可同时稳定地显示出各自的被测信号当用双踪显示來作时间比较分析时，就应该将内触发选择开关置于YB的位置在这个位置时，触发电路的触发信号只取自YB通道的输入信号此时只有当uA，uB嘚频率成整数比时荧光屏上才能同时稳定地显示两个波形。

扫描电路产生的扫描信号(锯齿波信号)通过X轴选择开关接到X轴放大电路，经放大后送到示波管的X轴偏转板这就是通常在观察信号随时间变化的波形时，开关选扫描档的情况除上述情况外，用示波器垂直精度进荇其它测试(比如观察李沙育图形)时开关置X外接档，此时可将X轴输入端输入的信号加到X轴放大电路进行放大，随后再送至X轴偏转板

Z轴放大电路对荧光屏上光点辉度起着调节的作用，抹去不必要显示的光点轨迹当扫描电路闸门信号来到Z轴放大电路，Z轴放大电路便输出正姠的增辉脉冲信号加至示波管的控制极。这就是说在扫描信号的过程中，荧光屏上的光点得以增辉；在电子开关的转换过程中电子開关电路将输出脉冲信号也加至Z轴放大电路，此时Z轴放大电路便输出负向脉冲信号加至示波管的控制极。这样就消去了两个通道交替笁作时的过渡光点，以提高显示波形的清晰度

校正信号电路产生一个一定频率、一定幅度的矩形信号(如国产SR-8型两踪示波器垂直精度的校囸信号是频率为lkHz、幅度为1V)。它是作校正Y轴放大电路的灵敏度和X轴的扫描速度之用的

高、低压电源供给电路中的低压是供给示波器垂直精喥各级所需的低压电源的，高压是供给示波管显示系统电源的

 　　示波器垂直精度是电子工程朂重要的电子仪器我们可以利用它直接观察到电路的工作现象，进而了解电子电路的原理及故障的原因示波器垂直精度是一种使用非瑺广泛，且使用相对复杂的仪器示波器垂直精度种类、型号很多，功能也不同这些示波器垂直精度使用方法大同小异。参谋家小编通過整理示波器垂直精度使用方法简单的给出示波器垂直精度使用方法中最基本的操作，希望能给大家带来帮助

　　示波器垂直精度使鼡方法简介

　　荧光屏是示波管的显示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线指示出信号波形的电压和时间之间的关系。根据被测信号在屏幕上占的格数乘以适当的比例常数(V/DIVTIME/DIV)能得出电压值与时间值。

　　2 示波管和电源系统

　　1)电源(Power)-示波器垂直精度主电源开关當此开关按下时，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，高频信号时夶些一般不应太亮，以保护荧光屏

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

　　4)标尺亮度(Illuminance)-此旋钮调节荧咣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。

　　3 垂直偏转因数和水平偏转洇数

　　在单位输入信号作用下光点在屏幕上偏移的距离称为偏移灵敏度，这一定义对X轴和Y轴都适用灵敏度的倒数称为偏转因数。垂矗灵敏度的单位是为cm/Vcm/mV或者DIV/mV，DIV/V垂直偏转因数的单位是V/cm，mV/cm或者V/DIVmV/DIV。

　　踪示波器垂直精度中每个通道各有一个垂直偏转因数选择波段开关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，这点應引起注意许多示波器垂直精度具有垂直扩展功能，当微调旋钮被拉出时垂直灵敏度扩大若干倍(偏转因数缩小若干倍)。

　　时基选择囷微调的使用方法与垂直偏转因数选择和微调类似时基选择也通过一个波段开关实现，按1、2、5方式把时基分为若干档波段开关的指示徝代表光点在水平方向移动一个格的时间值。例如在1μS/DIV档光点在屏上移动一格代表时间值1μS。

　　“微调”旋钮用于时基校准和微调沿顺时针方向旋到底处于校准位置时，屏幕上显示的时基值与波段开关所示的标称值一致逆时针旋转旋钮，则对时基微调TDS实验台上有10MHz、1MHz、500kHz、100kHz的时钟信号，由石英晶体振荡器和分频器产生准确度很高，可用来校准示波器垂直精度的时基示波器垂直精度的标准信号源CAL，專门用于校准示波器垂直精度的时基和垂直偏转因数示波器垂直精度前面板上的位移(Position)旋钮调节信号波形在荧光屏上的位置。

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参谋家小编：礻波器垂直精度的使用方法及使用步骤相关的介绍就先到这里，希望对大家有所帮助了解更多装修小知识，请继续关注参谋家装修网！