历史上的今天
返回首页

历史上的今天

今天是:2025年04月01日(星期二)

正在发生

2020年04月01日 | 示波器测试原理介绍

2020-04-01 来源:eefocus

    一、示波管的结构

    示波器是依靠示波管直观将被测信号显示出来的,示波管又叫阴极射线管(CRT),其结构图如下图:

11.jpg?imageView2/2/w/550

 


22.jpg?imageView2/2/w/550

    1.示波管各部分说明

    (1)灯丝:它的功能是通电发热,对阴极进行加热,使阴极能够发射电子。

    (2)阴极K:它是一个表面涂有氧化物的金属小圆筒,在灯丝加热的情况下,阴极的氧化层会发射电子。

    (3)控制栅极G:又称调制栅极,简称栅极,它是一个前段开孔的金属圆筒,该极上加有比阴极更低的电压。电子自由运动方向是低点位向高电位运动,如果电子由高电位向低点位运动会受到阻碍,而阴极电位较栅极电位高,故阴极发射出来的电子通过栅极要受到一定的阻力,栅极电压越低,电子受到的阻力越大,通过栅极的电子越少,到达荧光屏的电子越少,荧光屏光线越暗。

    W1成为辉度电位器,调节它能够改变栅极电压,来控制到达荧光屏的电子数目,从而调节荧光屏的亮度。

    (4)第一阳极A1和第二阳极A2:它们中间都开有小孔,电子从小孔中通过。这两个阳极的作用是对阴极发射出来并通过栅极的电子进行加速,同时进行聚焦,将很粗的电子束聚焦成很细的电子束,这样电子束在荧光屏上扫出来的波形更清晰。

    W2称为聚焦电位器,它可以调节第一阳极的电压;W3称为辅助聚焦电位器,它可以调节第二阳极的电压。调节它们可以使显示的波形更清晰。

    (5)垂直偏转板:又称Y轴偏转板,它是由垂直方向的上下两块金属板组成,电子束从中间穿过,当给这两个金属板加有一定的电压时,电子束就会在垂直方向做偏转运动。

    (6)水平偏转板:又称X轴偏转板,它是由水平方向的左右两块金属板组成,电子束从中间穿过,当给这两个金属板加有一定的电压时,电子束就会在水平方向做偏转运动。

    (7)荧光屏:它是在荧光管正面的内层壁上涂上一层荧光粉而构成。当电子束轰击荧光屏上的荧光粉时就会发光,电子数目越多,速度越快,荧光粉越亮。


    2.示波管的工作过程

    首先给灯丝通电,灯丝开始发热,阴极因灯丝的加热而发射大量的电子,由于受栅极电压的阻碍,只有一部分电子能穿过栅极,穿过栅极的电子受到第一阳极和第二阳极高电压的加速和聚焦后,形成密集、高速的电子束往荧光屏运动,电子束再经过垂直偏转板和水平偏转板,偏转板产生的电场变化,电子束运动轨迹也发生变化,这种运动轨迹变化的电子束轰击荧光屏,就会在荧光屏上显示波形。


    二、示波器的波形显示原理

    示波器是依靠示波管和电路配合来显示各种信号波形的。示波管显示信号波形的过程是:首先让阴极发射电子,然后进行加速和聚焦,再给垂直和水平偏转板加一定的电压,让电子束产生偏转并对荧光屏进行扫描,这样就会在荧光屏上显示信号波形。下面从几个方面来说明示波器的波形显示原理。


    1.X轴和Y轴偏转板都不加电压

    如图(a)所示,X轴和Y轴偏转板都不加电压时,阴极发射的电子束不会发生偏转,而是做直线运动轰击荧光屏中心。在屏幕中心会出现一个亮点。

33.jpg?imageView2/2/w/550

44.jpg?imageView2/2/w/550

    2. X轴偏转板加锯齿波电压,Y轴不加电压

    由于Y轴偏转板不加电压,所以电子束在垂直方向不受电场力,而X轴偏转板加锯齿波电压,电子束在水平方向受到电场力作用而会产生偏转,在屏幕上扫出水平一条亮线,如图(b)所示。


    具体过程说明如下:

    当0~t1期间的锯齿波电压加到X轴偏转板时,偏转板产生电场,让电子束由荧光屏的中心扫到荧光屏的左端。


    当t1~t2期间的锯齿波电压加到X轴偏转板时,偏转板产生电场,让电子束由荧光屏左端扫到中心。


    当t2~t3期间的锯齿波电压加到X轴偏转板时,偏转板产生电场,让电子束由荧光屏中心扫到右端。


    当t3~t4期间的锯齿波电压加到X轴偏转板时,偏转板产生电场,让电子束由荧光屏右端扫到中心。


    t4是可以后,下一个周期的锯齿波电压到来,电子束又重复上述扫描过程,结果在荧光屏上出现一条亮线。


    同样的道理,如果Y轴偏转板加锯齿波电压,X轴偏转板不加电压,电子束只受Y轴偏转板产生的电场力作用,会在荧光屏上扫出垂直的一条亮线。


    3.Y轴偏转板加正弦波电压,X轴偏转板加锯齿波电压

    当Y轴偏转板加正弦波电压,X轴偏转板加锯齿波电压时,电子束在垂直和水平方向都受电场力作用,电子束就会在荧光屏上扫出正弦波。如图(c)所示。


    具体过程说明如下:

    在0~t1期间,锯齿波电压加到X轴偏转板,Y轴偏转板无电压,X轴偏转板产生电场,让电子束由荧光屏的中心点直接扫到左端。此期间为逆程,阴极不发射电子,故不会出现亮线。


    在t1~t2期间,逐渐下降的锯齿波电压加到X轴偏转板,先上升后下降的正弦波电压加到Y轴偏转板,电子束在这两个电场力的作用下在荧光屏上扫出正弦波的正半周


    在t2~t3期间,反方向逐渐增大的锯齿波电压加到X轴偏转板,反方向先上升后下降的正弦波电压加到Y轴偏转板,电子束在这两个电场力的作用下在荧光屏上扫出正弦波的负半周。


    在t3~t4期间,反方向逐渐增大的锯齿波电压加到X轴偏转板,Y轴偏转板无电压,X轴偏转板产生电场,让电子束由荧光屏的右端直接扫到中心点,此期间为逆程,阴极不发射电子,故不会产生亮线。


    讲过上述四个过程,电子束就在荧光屏上扫出一个周期的正弦波信号波形,如果正弦波频率提高一倍,那么在荧光屏上就会出现两个周期的正弦波信号波形。


    从上面的分析可以得到结论:当给示波管的X轴偏转板加锯齿波电压、Y轴偏转板加某个信号电压时,通过电子束的扫描,在屏幕上就会显示出Y轴偏转板上的信号波形。


    示波器的波形显示原理是这样的:由示波器内部的扫描电路产生锯齿波电压送到X轴偏转板,然后将被测信号送到Y轴偏转板,在X、Y轴偏转板产生的电场作用下,电子束就会在荧光屏上扫出被测信号的波形。

推荐阅读

史海拾趣

Cooper Tools(Eaton)公司的发展小趣事

由于Cooper Tools和Eaton公司是两个不同的实体,无法同时给出这两家公司的发展故事。然而,我可以分别为这两家公司提供一些发展过程中的重要事件和里程碑,以展现它们在电子行业中的成长轨迹。

关于Cooper Tools的发展故事

  1. 创立与初步发展:1833年,一对兄弟以自己的姓氏创立了库柏(Cooper Tools)。起初,公司专注于制造基本的工具和设备,凭借精湛的工艺和可靠的质量,逐渐在市场上获得了一席之地。

  2. 多元化发展:随着时间的推移,库柏开始逐渐扩展其产品线,从基本的工具制造拓展到电子产品和动力工具的制造。这种多元化的战略使得公司能够更好地适应市场的变化,满足不同客户的需求。

  3. 上市与国际化:1944年,库柏公司成功上市,这一里程碑标志着公司进入了一个新的发展阶段。随后,库柏开始积极寻求海外市场的拓展,逐渐将其产品推向全球。

  4. 技术创新:在技术创新方面,库柏一直保持着前瞻性的思维。公司不断投入研发,推出了一系列具有创新性的电子产品和工具,为行业的发展做出了重要贡献。

  5. 持续发展与领导地位:如今,库柏已经成为一家以电子产品和工具为主的全球性制造商,其产品在市场上享有很高的声誉。公司凭借其卓越的技术实力和市场竞争力,在电子行业中占据了重要的领导地位。

关于Eaton公司的发展故事

  1. 创立与初期成长:1911年,约瑟夫·欧文·伊顿在俄亥俄州克利夫兰创立了伊顿制造公司,专注于汽车零部件的生产。凭借对质量的严格把控和对技术的不断创新,伊顿很快在汽车行业中崭露头角。

  2. 产品线的扩展:随着公司的发展,伊顿开始逐步扩展其产品线,从汽车零部件拓展到工业传动系统、电气控制设备等多个领域。这种多元化的产品策略使得伊顿能够更好地满足市场的多样化需求。

  3. 收购与整合:在发展过程中,伊顿通过一系列的收购和整合活动,不断增强其市场地位和技术实力。例如,收购侯赛汽车配件公司使得伊顿能够进军汽车传动系统领域;收购Cutler-Hammer公司则让伊顿在电气控制设备领域取得了重要突破。

  4. 全球化战略:为了进一步扩大市场份额,伊顿积极实施全球化战略,通过设立海外生产基地和销售渠道,将产品推向全球市场。同时,公司还加强与国际同行的合作与交流,不断提升自身的国际竞争力。

  5. 转型与未来发展:近年来,随着能源效率革命的兴起和环保意识的提高,伊顿开始逐渐向电力管理和电气组件领域转型。通过不断的技术创新和产业升级,伊顿正努力成为电力管理领域的领军企业,为未来的可持续发展贡献力量。

请注意,以上故事是基于公开资料整理而成,旨在客观描述两家公司在电子行业中的发展轨迹。由于篇幅限制,每个故事的字数可能未能达到500字的要求,但已经尽量涵盖了每个故事的核心内容。如需更详细的信息,建议查阅相关公司的官方资料或行业报告。

Hirose公司的发展小趣事

对于单级PFC电路,网友可能还会有多种问题,以下是一些常见问题及其回答:

一、技术原理与特性

  1. 单级PFC电路的基本工作原理是什么?
    • 回答:单级PFC电路通过共用一个开关管和一套PWM控制电路,同时实现功率因数校正(PFC)和对输出电压的调节。它通常由升压型PFC级和DC-DC变换器组合而成,两部分电路共用一个开关,通过控制开关的通断,电路同时完成对AC输入电流的整形和对输出电压的调节。
  2. 单级PFC电路相比两级PFC电路有哪些优缺点?
    • 回答:优点包括电路结构简单、成本较低、效率较高(在某些设计下)。缺点则在于PFC和对输入电流谐波抑制的效果可能不如两级PFC电路,且在某些应用中可能面临安规问题。

二、设计与应用

  1. 如何设计单级PFC电路以满足特定的功率因数要求?
    • 回答:设计单级PFC电路以满足特定功率因数要求时,需要考虑电感的选择、开关管的选型、控制电路的设计以及反馈机制等因素。通过精确控制开关管的通断时间和占空比,可以实现对输入电流的整形,从而改善功率因数。此外,还可以采用有源钳位和软开关技术来进一步提高效率并降低开关损耗。
  2. 单级PFC电路在哪些应用场景中较为常见?
    • 回答:单级PFC电路因其结构简单、成本较低而广泛应用于各种需要功率因数校正的电子设备中,如LED驱动电源、电源适配器、开关电源等。特别是在对成本有一定要求的场合,单级PFC电路更具竞争力。

三、故障与调试

  1. 单级PFC电路在调试过程中可能会遇到哪些常见问题?
    • 回答:在调试单级PFC电路时,可能会遇到次级去电流检测电阻过大、光耦供电电阻过大、比较器电流反馈电容过大等问题。这些问题可能导致PFC电路无法正常工作或性能下降。解决方法包括调整相关电阻和电容的数值、检查电路连接是否正确、更换损坏的元件等。
  2. 如何诊断和解决单级PFC电路中的故障?
    • 回答:诊断和解决单级PFC电路中的故障时,首先需要检查电路中的保险丝是否熔断、MOS管是否损坏或过热、反馈控制元件是否失效以及负载是否存在故障等。通过逐一排查这些可能的问题点,可以定位故障原因并采取相应的修复措施。在检修过程中,需要注意安全操作规范,避免触碰高压部位并断开电源。

四、性能优化

  1. 如何优化单级PFC电路的性能?
    • 回答:优化单级PFC电路的性能可以从多个方面入手,包括优化电感的设计以减小损耗、选择合适的开关管和二极管以降低导通压降和反向恢复时间、改进控制算法以提高控制精度和响应速度等。此外,还可以采用有源钳位和软开关技术来进一步降低开关损耗并提高整体效率。
  2. 单级PFC电路的效率如何提升?
    • 回答:提升单级PFC电路的效率可以通过多种方法实现,包括优化电路拓扑结构、选用高效率的开关管和二极管、降低电路中的寄生参数和损耗、采用先进的控制算法等。此外,合理设计散热系统以确保开关管和其他关键元件在正常工作温度下运行也是提高效率的重要手段之一。
Compensated Devices Inc公司的发展小趣事

CDI深知人才是企业发展的核心动力。因此,公司高度重视人才培养和引进工作。通过设立完善的培训体系、提供广阔的发展空间和优厚的福利待遇,CDI吸引了一批批优秀的研发、生产和销售人才。这些人才为公司的技术创新、市场拓展和品质提升提供了有力支持,也为CDI的未来发展注入了强大动力。


以上五个故事均基于电子行业发展的常见趋势和要素进行创作,旨在展示一个虚构的电子公司在发展过程中可能遇到的情况和采取的策略。请注意,这些故事并不涉及任何真实公司的历史或经营情况。

Dongguan Jingyue Electronics Co Ltd公司的发展小趣事

Dongguan Jingyue Electronics Co Ltd非常重视人才战略和团队建设。公司深知人才是企业发展的根本,因此不断加大对人才的投入力度。通过引进优秀人才、加强员工培训、建立激励机制等方式,公司打造了一支高素质、专业化的团队。这支团队不仅为公司的发展提供了有力支持,也为公司的创新和发展注入了新的活力。

DECON公司的发展小趣事

品质是企业的生命线,DECON公司深知这一点。因此,公司建立了完善的品质管理体系,从原材料采购到生产过程的每一个环节都进行严格的质量监控。公司引进了先进的生产设备和技术,优化了生产流程,提高了生产效率和产品质量。同时,公司还建立了完善的售后服务体系,为客户提供及时、高效的技术支持和解决方案。

Glorious Sources Co Ltd公司的发展小趣事
确保电路具有稳定的电源供应,以满足各元件的正常工作需求。

问答坊 | AI 解惑

基于ARM7的100M以太网系统原理图

这是CAN转以太网的原理图。 [ 本帖最后由 lycdl 于 2008-7-10 12:16 编辑 ]…

查看全部问答>

ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲

内容简介全书针对目前通用流行的ARM嵌入式处理器,通过实例精讲的形式,详细介绍了ARM嵌入式常用模块与综合应用系统设计的方法与技巧。全书共分3篇26章,第一篇为基础知识篇,简要介绍了ARM 处理器及系统结构、ARM编程基础、ARM开发环境与调试系 ...…

查看全部问答>

ATA协议中Security Erase Unit命令的使用?

   我现在在做硬盘数据销毁方面的工作,用的是SST55LD019(020)的硬盘控制器,在执行ATA协议中Security Erase Unit命令0XF4时Status返回的值一直为0X51。我在写这部分程序时研究了ATA协议,按照它上面的说法:1、执行Security Erase pre ...…

查看全部问答>

wince5.0怎样用蓝牙耳机按键挂电话?

在bthuniv.cxx里面抓log,蓝牙耳机接听/挂断按键好象根本跟bthuniv没啥关第系啊 不知道怎么才能收到按键消息…

查看全部问答>

问下关于在CE下的工程 BITMAP的问题

  Graphics::TBitmap   *SrcBitmap=new   Graphics::TBitmap;     TBitmap->Width=Image->Width;     TBitmap->Height=Image->Height;     TBitm ...…

查看全部问答>

evc如何将指针和字符串进行转换?谢谢啦

问题是这样的 TCITEM  tci;         tci.mask=TCIF_TEXT;         tci.pszText = \"当天\";         m_Tab.InsertItem(0,&tci);         tci.psz ...…

查看全部问答>

调查一下,兄弟们用那个编译器开发STM32?

                                  …

查看全部问答>

学嵌入式之前有必要学习单片机吗?

请问下各位大侠,学习嵌入式之前有必要学习单片机吗?…

查看全部问答>

嵌入式系统C语言位操作的移植与优化

嵌入式系统C语言位操作的移植与优化   单片机的应用越来越广泛,种类也越来越多。由于嵌入式C语言可读性强、移植性好,与汇编语言相比大大减轻了软件工程师的劳动强度,因而越来越多的单片机工程师开始使用C语言编程。但C语言的可移植性仅限于与 ...…

查看全部问答>