示波器是怎么样的工作原理

通用型示波器原理结构框图如图1.2.1所示ADM1486AR

图1.2.1示波器的原理结构框图

电子示波器主要是由示波管及其显示电路、垂直偏转系统(Y轴信号通道)、水平偏转系统（X轴信号通道）和标准信号发生器、稳压电源等几大部分组成。其中，示波管是示波器的核心部件。下面分别简要介绍。

示波管

普通示波管的结构主要是由电子枪、偏转系统和显示屏等组成，如图1.2.2所示，它是把电信号变成光信号的转换器。

1)电子枪

由灯丝(F)、阴极(C)、栅极(G，)、前加速极(G。)、第一阳极(A，)和第二阳极(A2)组成。电子枪的作用是用来发射电子并形成很细的高速电子束。示波管的灯丝用于加热阴极。阴极是一个表面涂有氧化物的金属圆筒，在灯丝加热下发射电子。栅极是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极外边，其电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制作用；只有初速较大的电子才能穿过栅极顶端小孔对向荧光屏，初速较小的电子则折回阴极，如果栅极电位足够低，就会使电子全部返回阴极。因此，调节栅极电位可以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变亮点的辉度（即示波器面板上“辉度”旋钮的作用）。如果用外加信号控制栅、阴极间电压，则可使亮点辉度随信号强弱而变化。

第一阳极A,是一个与阴极同轴的比较短的金属圆筒，A，的电位远高于阴极。第二阳极A2也是与阴极同轴的圆筒，其电位高于Ai。前加速极G2位于G．与Ai之间，与A2相连，对电子束起加速作用。

由G．，G2，A,及A：构成一个对电子束的控制系统，它对电子束有聚焦作用。改变第一阳极Ai的电位（利用面板上的“聚焦”旋钮）及第二阳极电位（利用面板上的“辅助聚焦”旋钮），使电子束在荧光屏上会聚成细小的亮点，以保证显示波形的清晰度。

偏转系统

在第二阳极的后面，由两对相互垂直的金属板构成示波器y轴和X轴的偏转系统。y轴偏转板在前，X轴偏转板在后，对板间各自形成静电场。被测信号电压作用在y轴偏转板上，X轴偏转板上作用着锯齿波扫描电压。通过作用在这两个偏转板上的电压控制着从阴极发射过来的电子束在垂直方向和水平方向的偏转。

荧光屏

示波器的荧光屏一般为圆形或矩形平面，在其内壁沉积有荧光物质，形成荧光膜。荧光膜受到电子冲击后能将屯子的动能转化为光能，形成亮点。当电子束随信号电压偏转时，这个亮点的移动轨迹就形成了信号的波形并显示在荧光屏上。当电子束停止作用后一段时间内，荧光膜仍保留一段发光过程，这种激励过后辉度所延续的时间称为余辉。余辉时间的长短与所使用的荧光物质有关。余辉时间在o．1～1 s的称长余辉；l～l00 ms的称中余辉；0.01～1 ms的称短余辉。一般低频示波器用于观察缓慢信号的，多用长余辉；观察高频信号宜用短余辉；一般用途多用中余辉。

为了测量波形的高度或宽度，在荧光屏玻璃内侧刻有垂直和水平方向的分刻度线，使测量准确度较高。