2018年12月3日星期一

示波器的作用是什麼



  普通示波器有五個基本組成部分:顯示電路、垂直(Y軸訊號產生器)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部分。示波管是一種特殊的電子管,是示波器一個重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉系統和熒光屏3個部分組成。

  (1)電子槍

  電子槍用於產生並形成高速、聚束的電子流,去轟擊熒光屏使之發光。它主要由燈絲F、陰極K、控制極G、第一陽極A1、第二陽極A2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上。陰極被加熱後,可沿軸向發射電子;控制極相對陰極來說是負電位,改變電位可以改變通過控制極小孔的電子數目,也就是控制熒光屏上光點的亮度。為了提高屏上光點亮度,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後加速電極A3。

  第一陽極對陰極而言加有約幾百伏的正電壓。在第二陽極上加有一個比第一陽極更高的正電壓。穿過控制極小孔的電子束,在第一陽極和第二陽極高電位的作用下,得到加速,向熒光屏方向數位示波器作高速運動。由於電荷的同性相斥,電子束會逐漸散開。通過第一陽極、第二陽極之間電場的聚焦作用,使電子重新聚集起來並交彙於一點。適當控制第一陽極和第二陽頻譜分析儀極之間電位差的大小,便能使焦點剛好落在熒光屏上,顯現一個光亮細小的圓點。改變第一陽極和第二陽極之間的電位差,可起調節光點聚焦的作用,這就是示波器的“聚焦”和“輔助聚焦”調節的原理。第三陽極是示波管錐體內部塗上一層石墨形成的,通常加有很高的電壓,它有三個作用:①使穿過偏轉系統以後的電子進一步加速,使電子有足夠的能量去轟擊熒光屏,以獲得足夠的亮度;②石墨層塗在整個錐體上,能起到屏蔽作用;③電子束轟擊熒光屏會產生二次電子,處於高電位的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。當電子在偏轉板之間運動時,如果偏轉板上沒有加電壓,偏轉板之間無電場,離開第二陽極後進入偏轉系統的電子將沿軸向運動,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,進入偏轉系統的電子會在偏轉電場的作用下射向熒光屏的指定位置。

  如果兩塊偏轉板互相平行,並且它們的電位差等於零,那麼通過偏轉板空間的,具有速度υ的電子束就會沿著原方向(設為軸線方向)運動,並打在熒光屏的坐標原點上。如果兩塊偏轉板之間存在著恆定的電位差,則偏轉板間就形成一個電場,這個電場與電子的運動方向相垂直,於是電子就朝著電位比較高電子負載的偏轉板偏轉。這樣,在兩偏轉板之間的空間,電子就沿著拋物線在這一點上做切線運動。最後,電子降落在熒光屏上的A點,這個A點距離熒光屏原點(0)有一段距離,這段距離稱為偏轉量,用y表示。偏轉量y與偏轉板上所加的電壓Vy成正比。同理,在水平偏轉板上加有直流電壓時,也發生類似情況,只是光點在水平方向上偏轉。

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