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双踪示波器的基本组成
双踪示波器的基本组成
图5-11是双踪示波器的原理功能方框图。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、电子开关、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YA,YB两个输入端输入示波器,先分别送到Y轴前置放大电路YA和YB进行放大。因通道YA和通道YB都受电子开关的控制,所以uA,uB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,电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,电子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。每秒钟交替转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,双踪示波器可作为普通单线示波器使用。
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或两信号相减的显示。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**个位置时,荧光屏上的图形为两信号之和;在**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,扫描电路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。当该开关置于内的位置时,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制。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。当用双踪显示来作时间比较分析时,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的频率成整数比时,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,用示波器进行其它测试(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向的增辉脉冲信号,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,电子开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,在电子开关的转换过程中,就消去了两个通道交替工作时的过渡光点,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型两踪示波器的校正信号是频率为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。
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