示波器的调节与使用.ppt

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1、任忠明任忠明 制作制作制作制作物理实验教学中心物理实验教学中心开篇设问开篇设问背景介绍背景介绍实验原理实验原理实验仪器实验仪器实验内容实验内容设计案例设计案例最新进展最新进展相关文献相关文献示波器是利用示波管内电子束在电场示波器是利用示波管内电子束在电场(或磁场或磁场)中中的偏转的偏转,显示随时间变化的电信号的一种观测仪显示随时间变化的电信号的一种观测仪器器.它不仅可以定性观察电路它不仅可以定性观察电路(或元件或元件)的动态过的动态过程程,而且可以定量地测量各种电学量而且可以定量地测量各种电学量,如电压、电如电压、电流、周期、波形的宽度及上升时间（或下降时间）流、周期、波形的宽度及上升时间（或

2、下降时间）等。还可以用来作其它显示设备，如晶体管特性等。还可以用来作其它显示设备，如晶体管特性曲线、雷达信号等，配上各种传感器，还可以用曲线、雷达信号等，配上各种传感器，还可以用于测量各种非电量测量，如压力、声光信号、生于测量各种非电量测量，如压力、声光信号、生物体的物理量（心电、脑电、血压等）。物体的物理量（心电、脑电、血压等）。你了解示波器吗你了解示波器吗?1.1.示波器有哪些部分构成示波器有哪些部分构成?2.2.示波器各部分的作用是什么示波器各部分的作用是什么?3.3.示波器是如何实现波形显示的示波器是如何实现波形显示的?4.4.通常采取哪些措施实现波形的稳定通常采取哪些措施实现波形的稳

3、定?5.5.如何用示波器测量信号的周期或频率如何用示波器测量信号的周期或频率?6.6.如何用示波器测量两正弦信号的相位差如何用示波器测量两正弦信号的相位差?开开篇篇设设问问你知道吗你知道吗?预备问题预备问题 开开篇篇设设问问1.1.测量直流电压与交流电压时测量直流电压与交流电压时,其操作有何不同其操作有何不同?2.2.示波器的荧光屏上没有扫描线是什么原因示波器的荧光屏上没有扫描线是什么原因?3.3.测量信号的电压和频率时测量信号的电压和频率时,相应的微调旋钮如何设定相应的微调旋钮如何设定?4.4.如何实现由波形测量转换成李萨如图形测量如何实现由波形测量转换成李萨如图形测量?5.5.比较两个不同

4、的信号时比较两个不同的信号时,方式开关和触发源开关应分方式开关和触发源开关应分别置于什么位置别置于什么位置?6.6.信号源面板上的信号源面板上的SYSSYS和和OFFSETOFFSET旋钮的作用是什么旋钮的作用是什么?你知道吗你知道吗?常见问题常见问题 开开篇篇设设问问1.1.如果信号波形不稳定如果信号波形不稳定,总是向左或向右移动总是向左或向右移动,该如何操作该如何操作?2.2.测量低频信号时测量低频信号时,波形出现闪动是什么原因波形出现闪动是什么原因?3.3.用李萨如图形法测量频率时用李萨如图形法测量频率时,图形不稳定是什么原因图形不稳定是什么原因?4.4.如何测量或校准扫描信号的频率或周

5、期如何测量或校准扫描信号的频率或周期?5.5.信号波形不断地向右移动信号波形不断地向右移动,试问这时扫描信号的频率偏试问这时扫描信号的频率偏高还是偏低高还是偏低?为什么为什么?请图示说明请图示说明.6.6.设计用示波器测量电路中电流信号的方案设计用示波器测量电路中电流信号的方案.你知道吗你知道吗?拓展问题拓展问题 n n18581858年，德国物理学家普吕克尔观察到一种阴极荧光现年，德国物理学家普吕克尔观察到一种阴极荧光现象。象。n n18761876年，德国物理学家哥尔茨坦确认这一种阴极射线。年，德国物理学家哥尔茨坦确认这一种阴极射线。n n18951895年，德国物理学家伦琴意外地发现了年

6、，德国物理学家伦琴意外地发现了X X光。光。n n18971897年，英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了精确年，英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了精确的实验研究，并将其命名为的实验研究，并将其命名为“电子电子”。n n在在18971897年德国物理学家卡尔年德国物理学家卡尔费迪南德费迪南德布劳恩发明了布劳恩发明了世界上第一个阴极射线管。世界上第一个阴极射线管。n n18891889年，布劳恩的助手泽纳克为阴极射线管增加了另一年，布劳恩的助手泽纳克为阴极射线管增加了另一个方向的电磁偏转。个方向的电磁偏转。n n19301930年起成为了显示器的重要部件。年起成为了显示器的重要部件。n n19

7、311931年美国研制出第一台示波器年美国研制出第一台示波器 背背景景介介绍绍?示波器的发展历史与现状示波器的发展历史与现状(1)?示波器的发展历史与现状示波器的发展历史与现状(2)n n廿世纪四十年代泰克公司成功开发出带宽廿世纪四十年代泰克公司成功开发出带宽10MHz10MHz的同步的同步示波器，这是近代示波器的基础。示波器，这是近代示波器的基础。n n廿世纪五十年代半导体和电子计算机的问世，促进电廿世纪五十年代半导体和电子计算机的问世，促进电子示波器的带宽达到子示波器的带宽达到100MHz100MHz。n n廿世纪六十年代美国、日本、英国、法国在电子示波廿世纪六十年代美国、日本、英国、法国

8、在电子示波器开发方面各有不同的贡献，出现带宽器开发方面各有不同的贡献，出现带宽6GHz6GHz的取样示的取样示波器、带宽波器、带宽4GHz4GHz的行波示波管、的行波示波管、1GHz1GHz的存储示波管；的存储示波管；便携式、插件式示波器成为系列产品。便携式、插件式示波器成为系列产品。n n廿世纪七十年代模拟式电子示波器达到高峰，带宽廿世纪七十年代模拟式电子示波器达到高峰，带宽1GHz1GHz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平，为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形水平，为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器。记录器。n n二十世

9、纪八十年代数字示波器异军突起，模拟示波器二十世纪八十年代数字示波器异军突起，模拟示波器逐渐从前台退到后台。逐渐从前台退到后台。背背景景介介绍绍卡尔卡尔费迪南德费迪南德布劳恩布劳恩(1)n n布劳恩（布劳恩（Karl Ferdinand BraunKarl Ferdinand Braun，18501850年年6 6月月6 6日日19181918年年4 4月月2020日），德日），德国物理学家。国物理学家。n n 1850 1850年年6 6月月6 6日，布劳恩出生在德国，父亲是个公务员。日，布劳恩出生在德国，父亲是个公务员。18681868年开始在德年开始在德国马尔堡大学学习数学和自然科学，国马

10、尔堡大学学习数学和自然科学，18691869年转去柏林大学研究天线，年转去柏林大学研究天线，18721872年获得物理学博士学位。年获得物理学博士学位。n n18731873年，他通过国家中学教师考试，在莱比锡的一家中学教数学和自然年，他通过国家中学教师考试，在莱比锡的一家中学教数学和自然科学，在那里他同时进行对振荡电流的科学研究。科学，在那里他同时进行对振荡电流的科学研究。18741874年，他发现某些年，他发现某些金属硫化物具有使电流单方向通过的特性，并利用半导体的这个特性制金属硫化物具有使电流单方向通过的特性，并利用半导体的这个特性制成了无线通信技术中不可或缺的检波器，开创了人类研究半导

11、体的先例。成了无线通信技术中不可或缺的检波器，开创了人类研究半导体的先例。n n布劳恩先后在马尔堡大学（布劳恩先后在马尔堡大学（18761876年）、斯特拉斯堡大学（年）、斯特拉斯堡大学（18801880年）和卡年）和卡尔斯鲁厄大学（尔斯鲁厄大学（18831883年）任物理学副教授和教授，年）任物理学副教授和教授，18871887年又应图宾根大年又应图宾根大学的邀请负责建立物理学研究所，学的邀请负责建立物理学研究所，18951895年他回到斯特拉斯堡大学任物理年他回到斯特拉斯堡大学任物理研究所主任和教授，把主要精力用于进行电学研究。研究所主任和教授，把主要精力用于进行电学研究。背背景景介介绍绍

12、卡尔卡尔费迪南德费迪南德布劳恩布劳恩(2)n n发明了阴极射线管发明了阴极射线管n n布劳恩在抽成真空的管子一端装上电极，从阴极发射出来的电子布劳恩在抽成真空的管子一端装上电极，从阴极发射出来的电子在穿过通电电极时，因为受到静电力影响聚成一束狭窄的射线，在穿过通电电极时，因为受到静电力影响聚成一束狭窄的射线，即电子束，称为阴极射线，管子侧壁分别摆放一对水平的和一对即电子束，称为阴极射线，管子侧壁分别摆放一对水平的和一对垂直的金属平行板电极，水平的电极使得电子束上下垂直偏转运垂直的金属平行板电极，水平的电极使得电子束上下垂直偏转运动，垂直的电极使得电子束左右水平偏转运动。管子的另一端均动，垂直的

13、电极使得电子束左右水平偏转运动。管子的另一端均匀地涂上一层硫化锌或其他矿物质细粉，做成荧光屏，电子束打匀地涂上一层硫化锌或其他矿物质细粉，做成荧光屏，电子束打在上面可以产生黄绿色的明亮光斑。随着侧壁上摆放的平行板电在上面可以产生黄绿色的明亮光斑。随着侧壁上摆放的平行板电极电压的变化，电子束的偏转也随之变化，从而在荧光屏上形成极电压的变化，电子束的偏转也随之变化，从而在荧光屏上形成不同的亮点，称为不同的亮点，称为“扫描扫描”。荧光屏上光斑的变化，呈现了控制。荧光屏上光斑的变化，呈现了控制电子束偏转的平行板电极电压的变化，也就是所研究电波的波动电子束偏转的平行板电极电压的变化，也就是所研究电波的波

14、动图象，这是示波器的雏形和基础，它使得对电波的直观观察成为图象，这是示波器的雏形和基础，它使得对电波的直观观察成为可能可能。背背景景介介绍绍卡尔卡尔费迪南德费迪南德布劳恩布劳恩(3)n n改进无线电接收机改进无线电接收机改进无线电接收机改进无线电接收机n n他改用晶体探测器，使接收机的敏感度提高了很多。直到发他改用晶体探测器，使接收机的敏感度提高了很多。直到发明了电子管，布劳恩的晶体探测器才被淘汰明了电子管，布劳恩的晶体探测器才被淘汰 。n n改进无线电发射机改进无线电发射机改进无线电发射机改进无线电发射机n n他他发现了产生高功率低阻尼电波的方法发现了产生高功率低阻尼电波的方法 ，发明了磁耦

15、合天线，发明了磁耦合天线 ，改进了马可尼的发报机，大大增加了发射功率，增大了通，改进了马可尼的发报机，大大增加了发射功率，增大了通信距离，而且无线电接收机和发射机不需要直接与天线相连，信距离，而且无线电接收机和发射机不需要直接与天线相连，减少了受到雷击的危险。减少了受到雷击的危险。n n发明了定向天线发明了定向天线发明了定向天线发明了定向天线n n从而减少了能量的无谓消耗。还把发射机的频带调得很窄，从而减少了能量的无谓消耗。还把发射机的频带调得很窄，从而减小了不同发射机之间的干扰。从而减小了不同发射机之间的干扰。n n诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖诺贝尔物理学奖n n因为对无线电报

16、的改进，布劳恩同发明无线电报的马可尼分因为对无线电报的改进，布劳恩同发明无线电报的马可尼分享了享了19091909年的诺贝尔物理学奖。马可尼的发明曾多次借用到年的诺贝尔物理学奖。马可尼的发明曾多次借用到布劳恩的专利。布劳恩的专利。背背景景介介绍绍n n电子束通才静电透镜而电子束通才静电透镜而电子束通才静电透镜而电子束通才静电透镜而发生聚焦发生聚焦发生聚焦发生聚焦.(.(.(.(左图为聚焦左图为聚焦左图为聚焦左图为聚焦电极内的电场分布图电极内的电场分布图电极内的电场分布图电极内的电场分布图)n n电子通过垂直放置的平电子通过垂直放置的平电子通过垂直放置的平电子通过垂直放置的平行板间的电场时行板间

17、的电场时行板间的电场时行板间的电场时,受电受电受电受电场力的作用运动方向发场力的作用运动方向发场力的作用运动方向发场力的作用运动方向发生改变生改变生改变生改变,当电子束到达当电子束到达当电子束到达当电子束到达荧光屏时荧光屏时荧光屏时荧光屏时,在垂直方向在垂直方向在垂直方向在垂直方向上偏转的距离上偏转的距离上偏转的距离上偏转的距离y y y y与加在与加在与加在与加在平行板上的信号电压平行板上的信号电压平行板上的信号电压平行板上的信号电压U U U U成正比成正比成正比成正比.(.(.(.(D D D D为偏转系数为偏转系数为偏转系数为偏转系数)电子束的电子束的聚焦及偏转聚焦及偏转实实验验原原理

18、理示波器的示波器的扫描原理扫描原理实实验验原原理理 在在在在X X X X偏转板上偏转板上偏转板上偏转板上施加电压随时施加电压随时施加电压随时施加电压随时间线性变化的间线性变化的间线性变化的间线性变化的锯齿波扫描电锯齿波扫描电锯齿波扫描电锯齿波扫描电压信号压信号压信号压信号 在在在在Y Y Y Y偏转板上偏转板上偏转板上偏转板上施加一个电压施加一个电压施加一个电压施加一个电压随时间变化的随时间变化的随时间变化的随时间变化的任意电压信号任意电压信号任意电压信号任意电压信号示波器的示波器的触发扫描触发扫描uu当扫描信号的周期与被当扫描信号的周期与被当扫描信号的周期与被当扫描信号的周期与被测信号的周

19、期成整数倍测信号的周期成整数倍测信号的周期成整数倍测信号的周期成整数倍关系时关系时关系时关系时,显示的波形是显示的波形是显示的波形是显示的波形是稳定的稳定的稳定的稳定的,否则波形在水否则波形在水否则波形在水否则波形在水平方向上跑动平方向上跑动平方向上跑动平方向上跑动.uu触发扫描是使用被测信触发扫描是使用被测信触发扫描是使用被测信触发扫描是使用被测信号来控制扫描电压的产号来控制扫描电压的产号来控制扫描电压的产号来控制扫描电压的产生时刻生时刻生时刻生时刻,通过调节触发通过调节触发通过调节触发通过调节触发电平的高低电平的高低电平的高低电平的高低,使被测信使被测信使被测信使被测信号达到一定相位时号达

20、到一定相位时号达到一定相位时号达到一定相位时,扫扫扫扫描电路才开始工作描电路才开始工作描电路才开始工作描电路才开始工作,产产产产生一个锯齿波生一个锯齿波生一个锯齿波生一个锯齿波,将被测将被测将被测将被测信号显示出来信号显示出来信号显示出来信号显示出来.实实验验原原理理相互垂直的正弦相互垂直的正弦信号合成信号合成实实验验原原理理NxNx和和NyNy分别为李萨如分别为李萨如图形与水平轴和垂直图形与水平轴和垂直轴的切点数轴的切点数.认识示波器认识示波器:YB4320B双踪示波器双踪示波器实实验验仪仪器器认识示波器认识示波器:结构框图结构框图外触发外触发输入输入实实验验仪仪器器示波管示波管Y放大放大Y

21、1前置放大前置放大电子开关电子开关X放大放大内触发放大内触发放大触发电路触发电路扫描电路扫描电路Y1前置放大前置放大X-Y 开关开关Y2前置放大前置放大CH2(y)输入输入CH1(x)输入输入认识示波器认识示波器:主机电源部分主机电源部分n n荧光屏荧光屏荧光屏荧光屏显示波形显示波形显示波形显示波形n n电源开关电源开关电源开关电源开关n n电源指示灯电源指示灯电源指示灯电源指示灯电源是否接通电源是否接通电源是否接通电源是否接通n n标准信号标准信号标准信号标准信号提供校准信号提供校准信号提供校准信号提供校准信号n n辉度辉度辉度辉度控制光点亮度控制光点亮度控制光点亮度控制光点亮度n n聚焦聚

22、焦聚焦聚焦控制光点大小形状控制光点大小形状控制光点大小形状控制光点大小形状n n光迹旋转光迹旋转光迹旋转光迹旋转调节扫描线水平调节扫描线水平调节扫描线水平调节扫描线水平实实验验仪仪器器认识示波器认识示波器:示波管部分示波管部分n n灯丝灯丝灯丝灯丝给阴极加热给阴极加热给阴极加热给阴极加热n n阴极阴极阴极阴极发射电子发射电子发射电子发射电子n n栅极栅极栅极栅极控制电子束强度控制电子束强度控制电子束强度控制电子束强度n n阳极阳极阳极阳极给电子加速给电子加速给电子加速给电子加速n n聚焦极聚焦极聚焦极聚焦极控制电子束控制电子束控制电子束控制电子束尺寸尺寸尺寸尺寸n nY Y Y Y偏转板偏转板

23、偏转板偏转板建立电场建立电场建立电场建立电场n nX X X X偏转板偏转板偏转板偏转板建立电场建立电场建立电场建立电场实实验验仪仪器器认识示波器认识示波器:垂直方向部分垂直方向部分n n垂直偏转调节垂直偏转调节垂直偏转调节垂直偏转调节n n垂直位移垂直位移垂直位移垂直位移移动光点移动光点移动光点移动光点n n方式开关方式开关方式开关方式开关控制显示模式控制显示模式控制显示模式控制显示模式n n信号输入端口信号输入端口信号输入端口信号输入端口n n微调旋钮微调旋钮微调旋钮微调旋钮连续改变连续改变连续改变连续改变波高度波高度波高度波高度n n输入耦合及接地输入耦合及接地输入耦合及接地输入耦合及接

24、地交流直交流直交流直交流直流输入控制流输入控制流输入控制流输入控制n n交替交替交替交替:不同的扫描方式不同的扫描方式不同的扫描方式不同的扫描方式n n反相反相反相反相:改变改变改变改变Y Y2 2 相位相位相位相位实实验验仪仪器器认识示波器认识示波器:水平方向部分水平方向部分n n扫描时基调节扫描时基调节扫描时基调节扫描时基调节n n扫描微调扫描微调扫描微调扫描微调连续拉伸或压连续拉伸或压连续拉伸或压连续拉伸或压缩波形缩波形缩波形缩波形n n扫描非校准扫描非校准扫描非校准扫描非校准n n水平位移水平位移水平位移水平位移波形水平移动波形水平移动波形水平移动波形水平移动n n扩展开关扩展开关扩展

25、开关扩展开关提供提供提供提供5555扫描扩展扫描扩展扫描扩展扫描扩展n nX-YX-YX-YX-Y开关开关开关开关n n接地端口接地端口接地端口接地端口实实验验仪仪器器认识示波器认识示波器:触发部分触发部分n n交替触发交替触发交替触发交替触发(15)(15)(15)(15)n n触发源触发源触发源触发源(16)(16)(16)(16)选择触发源选择触发源选择触发源选择触发源n n触发耦合触发耦合触发耦合触发耦合选择触发信号选择触发信号选择触发信号选择触发信号n n电平电平电平电平(24)(24)(24)(24)改变触发相位改变触发相位改变触发相位改变触发相位n n释抑释抑释抑释抑控制回扫时间

26、稳定波形控制回扫时间稳定波形控制回扫时间稳定波形控制回扫时间稳定波形n n锁定锁定锁定锁定(22)(22)(22)(22)跟踪锁定信号跟踪锁定信号跟踪锁定信号跟踪锁定信号n n自动常态复位自动常态复位自动常态复位自动常态复位(21)(23)(21)(23)(21)(23)(21)(23)n n外触发输入端口外触发输入端口外触发输入端口外触发输入端口实实验验仪仪器器认识信号源认识信号源:EE1641B信号发生信号发生器器n n电源开关电源开关电源开关电源开关 频率调节频率调节频率调节频率调节 频率显示频率显示频率显示频率显示 n n波形选择波形选择波形选择波形选择 波形控制波形控制波形控制波形控

27、制 幅度调节幅度调节幅度调节幅度调节 n n幅度显示幅度显示幅度显示幅度显示 输出端口输出端口输出端口输出端口 输出衰减输出衰减输出衰减输出衰减 实实验验仪仪器器各种示波器各种示波器DS5102MAE数字示波器UM2102触控式数字存储示波器YB4320B双踪模拟示波器 可编程式数字示波器S2405220 PC卡式虚拟示波器CA2458模拟示波器 光线示波器 TLS216型16通道示波器VS5000系列虚拟示波器 实实验验仪仪器器1.用示波器测量用示波器测量交流电压峰交流电压峰-峰值峰值实实验验内内容容偏转微调关闭偏转微调关闭.调节垂直偏转旋调节垂直偏转旋钮使波形高度适中钮使波形高度适中.调节

28、时基旋钮显调节时基旋钮显示示1-21-2个完整波形个完整波形.使波形稳定使波形稳定.读出波形峰读出波形峰-峰高峰高度度y.y.若偏转系数若偏转系数D为为0.1V/cm2.用示波器用示波器测量正弦信号的周期测量正弦信号的周期若时基系数若时基系数S为为0.1ms/cm关闭扫描非校准关闭扫描非校准.调节垂直偏转旋调节垂直偏转旋钮使波形高度适中钮使波形高度适中.调节时基旋钮显调节时基旋钮显示示1-21-2个完整波形个完整波形.使波形稳定使波形稳定.读出相邻波峰或读出相邻波峰或波谷的距离波谷的距离x.x.实实验验内内容容3.用示波器用示波器测量交流电相位测量交流电相位（1 1）双踪显示法）双踪显示法 （

29、2 2）李萨如图形法）李萨如图形法实实验验内内容容4.用示波器用示波器测量交流电频率测量交流电频率（1 1）周期转换法）周期转换法）周期转换法）周期转换法 （2）李萨如图形法李萨如图形法即可求出交流电信号的即可求出交流电信号的频率。频率。首先测量出交流电信号首先测量出交流电信号的周期，再根据公式的周期，再根据公式调节标准信号源的频率，调节标准信号源的频率，使李萨如图形稳定下来，使李萨如图形稳定下来，数出图形的切点数数出图形的切点数NxNx和切和切点数点数Ny,Ny,若若fyfy为未知频率，为未知频率，fxfx为已知频率，根据公式为已知频率，根据公式 即可求出交流电信号的即可求出交流电信号的频率

30、。频率。实实验验内内容容5.用示波器用示波器观察二极管整流波形观察二极管整流波形观察交流电经观察交流电经半导体二极管半导体二极管半波整流和全半波整流和全波整流后的波波整流后的波形变化形变化.如果如果在负载电阻上在负载电阻上并联一适当的并联一适当的电容电容,再观察再观察输出波形又有输出波形又有什么变化什么变化.实实验验内内容容设计设计用示波器测绘二极管的用示波器测绘二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线按图连接电路按图连接电路按图连接电路按图连接电路,把电流信号把电流信号把电流信号把电流信号(从从从从R R R R1 1 1 1两端取出两端取出两端取出两端取出)送至示波器送至示波器送至示波器送至示波器

31、Y Y Y Y轴输轴输轴输轴输入端入端入端入端,再把二极管两端的电压信再把二极管两端的电压信再把二极管两端的电压信再把二极管两端的电压信号送到示波器号送到示波器号送到示波器号送到示波器X X X X轴输入端轴输入端轴输入端轴输入端,在屏在屏在屏在屏幕上看到的曲线就是二极管的幕上看到的曲线就是二极管的幕上看到的曲线就是二极管的幕上看到的曲线就是二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线伏安特性曲线伏安特性曲线.设设计计案案例例半导体二极管是一种常半导体二极管是一种常用的电子元件用的电子元件,其电学特其电学特性就是具有单向导电性性就是具有单向导电性,也就是说其正向电阻小也就是说其正向电阻小,反向电阻大反向电

32、阻大.但所通过的但所通过的电流与两端所加电压不电流与两端所加电压不成正比关系成正比关系,也就是说其也就是说其伏安特性是非线性的伏安特性是非线性的.我我们可以用伏安法测量其们可以用伏安法测量其伏安特性曲线伏安特性曲线.那么那么能否能否用示波器测量其伏安特用示波器测量其伏安特性曲线呢性曲线呢?回答是可以回答是可以.设计设计用示波器测绘铁磁材料的用示波器测绘铁磁材料的磁滞回线磁滞回线设设计计案案例例 铁磁材料有两个铁磁材料有两个铁磁材料有两个铁磁材料有两个显著的特点显著的特点显著的特点显著的特点:一是磁一是磁一是磁一是磁导率非常高导率非常高导率非常高导率非常高,二是磁二是磁二是磁二是磁化过程有磁化过

33、程有磁化过程有磁化过程有磁滞现象滞现象.测量磁感应强度随测量磁感应强度随所加磁场强度的变所加磁场强度的变化关系可得到反映化关系可得到反映其磁性的其磁性的磁磁磁磁滞回线滞回线,过去常用的测量方过去常用的测量方法是冲击法法是冲击法,仪器复仪器复杂杂,测量繁烦测量繁烦.按图连接电路按图连接电路按图连接电路按图连接电路,把把把把U U U U1 1 1 1(H)(H)(H)(H)信号送至示波信号送至示波信号送至示波信号送至示波器器器器X X X X轴输入端轴输入端轴输入端轴输入端,再把再把再把再把U U U U2 2 2 2(B)(B)(B)(B)信号送至示波信号送至示波信号送至示波信号送至示波器器器

34、器Y Y Y Y轴输入端轴输入端轴输入端轴输入端,在屏幕上看到的曲线就在屏幕上看到的曲线就在屏幕上看到的曲线就在屏幕上看到的曲线就是反映铁磁材料特性的磁滞回线是反映铁磁材料特性的磁滞回线是反映铁磁材料特性的磁滞回线是反映铁磁材料特性的磁滞回线.根据磁滞回线我们可以得到其矫顽力根据磁滞回线我们可以得到其矫顽力根据磁滞回线我们可以得到其矫顽力根据磁滞回线我们可以得到其矫顽力,剩磁剩磁剩磁剩磁,BH,BH,BH,BH值等值等值等值等.基础研究进展基础研究进展n n模拟示波器相对数字示波器的某些特点：模拟示波器相对数字示波器的某些特点：模拟示波器相对数字示波器的某些特点：模拟示波器相对数字示波器的某些

35、特点：操作简单：全部操作都在面板上可以找到，波形反应操作简单：全部操作都在面板上可以找到，波形反应操作简单：全部操作都在面板上可以找到，波形反应操作简单：全部操作都在面板上可以找到，波形反应及时，数字示波器往往要较长处理时间。及时，数字示波器往往要较长处理时间。及时，数字示波器往往要较长处理时间。及时，数字示波器往往要较长处理时间。垂直分辨率高：连续而且无限级，数字示波器分辨率垂直分辨率高：连续而且无限级，数字示波器分辨率垂直分辨率高：连续而且无限级，数字示波器分辨率垂直分辨率高：连续而且无限级，数字示波器分辨率一般只有一般只有一般只有一般只有8 8 8 8位至位至位至位至10101010位。

36、位。位。位。数据更新快：每秒捕捉几十万个波形，数字示波器每数据更新快：每秒捕捉几十万个波形，数字示波器每数据更新快：每秒捕捉几十万个波形，数字示波器每数据更新快：每秒捕捉几十万个波形，数字示波器每秒捕捉几十个波形。秒捕捉几十个波形。秒捕捉几十个波形。秒捕捉几十个波形。实时带宽和实时显示：连续波形与单次波形的带宽相实时带宽和实时显示：连续波形与单次波形的带宽相实时带宽和实时显示：连续波形与单次波形的带宽相实时带宽和实时显示：连续波形与单次波形的带宽相同，数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借同，数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借同，数字示波器的带宽与取样率密切相关，取

37、样率不高时需借同，数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。助内插计算，容易出现混淆波形。助内插计算，容易出现混淆波形。助内插计算，容易出现混淆波形。模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/DA/DA/DA

38、/D转换转换转换转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和预前触发能管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和预前触发能管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和预前触发能管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和预前触发能力。力。力。力。最最新新进进展展模拟模拟 数字数字 虚拟虚拟发展方向发展方向发展方向发展方向:分辨率高分辨率高分辨率高分辨率高;数据更新快数据更新快

39、数据更新快数据更新快;智能测量智能测量智能测量智能测量;功能强大功能强大功能强大功能强大.相关的应用研究进展相关的应用研究进展最最新新进进展展数字荧光示波器数字荧光示波器DPO(DigitalphosphorOscilloscopes)DPO(DigitalphosphorOscilloscopes)与示波器与示波器技术的发展技术的发展:当代数字示波器的发展应用当代数字示波器的发展应用 目前推动整个示波器技术发展的市场动力主要来自于计算、通目前推动整个示波器技术发展的市场动力主要来自于计算、通信以及消费电子产业。随着设备传输速率的飞速提高以及某些新数信以及消费电子产业。随着设备传输速率的飞速提

40、高以及某些新数据标准的不断涌现据标准的不断涌现(例如基于第二代串行数据标准的产品设计，其例如基于第二代串行数据标准的产品设计，其中包括第二代中包括第二代PCI-ExpressPCI-Express、SATAIIISATAIII以及双倍速以及双倍速XAUIXAUI等等)，众多客，众多客户开始要求产品具有最优性能，从而满足产品应用开发工作中最为户开始要求产品具有最优性能，从而满足产品应用开发工作中最为苛刻的要求。苛刻的要求。n n张锡纯等张锡纯等张锡纯等张锡纯等 荧光屏上的示波测量法荧光屏上的示波测量法荧光屏上的示波测量法荧光屏上的示波测量法 电子示波器在生产和科学电子示波器在生产和科学电子示波器

41、在生产和科学电子示波器在生产和科学技术中的应用科学出版社技术中的应用科学出版社技术中的应用科学出版社技术中的应用科学出版社1973197319731973年年年年6 6 6 6月第月第月第月第1 1 1 1版版版版n n示波器基础：这是一个很不错的示波器在线示波器基础：这是一个很不错的示波器在线示波器基础：这是一个很不错的示波器在线示波器基础：这是一个很不错的示波器在线DemoDemoDemoDemo，值得一看。，值得一看。，值得一看。，值得一看。http:/http:/http:/http:/n n示波器的历史示波器的历史示波器的历史示波器的历史 n nZTECZTECZTECZTEC公司的

42、技术资料公司的技术资料公司的技术资料公司的技术资料示波器基础：本文是涉及到示波器测示波器基础：本文是涉及到示波器测示波器基础：本文是涉及到示波器测示波器基础：本文是涉及到示波器测量的一些基础知识。量的一些基础知识。量的一些基础知识。量的一些基础知识。n n示波器的起源：本文是一篇关于示波器起源的文章。文中介绍示波器的起源：本文是一篇关于示波器起源的文章。文中介绍示波器的起源：本文是一篇关于示波器起源的文章。文中介绍示波器的起源：本文是一篇关于示波器起源的文章。文中介绍了一些大师级的人物如布劳恩，发明电子管以及模拟示波器的了一些大师级的人物如布劳恩，发明电子管以及模拟示波器的了一些大师级的人物如

43、布劳恩，发明电子管以及模拟示波器的了一些大师级的人物如布劳恩，发明电子管以及模拟示波器的一些背景知识。一些背景知识。一些背景知识。一些背景知识。http:/members.chello.nl/h.dijkstra19/page3.htmlhttp:/members.chello.nl/h.dijkstra19/page3.htmlhttp:/members.chello.nl/h.dijkstra19/page3.htmlhttp:/members.chello.nl/h.dijkstra19/page3.htmln n示波器的基本结构和发展历史示波器的基本结构和发展历史示波器的基本结构和发展历史示波器的基本结构和发展历史 http:/members.chello.nl/h.dijkstra19/page3.htmlhttp:/members.chello.nl/h.dijkstra19/page3.htmlhttp:/members.chello.nl/h.dijkstra19/page3.htmlhttp:/members.chello.nl/h.dijkstra19/page3.html相相关关文文献献结束结束2008年年5月月10日日http:/