示波器的類型極為繁多,根據(jù)其用途與特點(diǎn)來(lái)分,可以分為以下7大類。
1.通用示波器
通用示波器是指采用單束示波管的寬帶示波器,常見(jiàn)的有單時(shí)基單蹤或雙蹤示波器,還有雙時(shí)基單蹤或雙蹤示波器等。
從使用功能上看,通用性能強(qiáng),可對(duì)電信號(hào)進(jìn)行定性和定量的分析或測(cè)量。
通用示波器根據(jù)其垂直信道的頻帶寬度,又可分為以下3種。
(1)低頻示波器:指垂直信道頻帶寬度不大于1MHz的示波器。
(2)普通示波器:指垂直信道頻帶寬度在5~60MHz范圍內(nèi)的示波器。
(3)寬帶示波器:指垂直信道頻帶寬度在60MHz以上的示波器。目前,其上限頻率已達(dá)到1000MHz以上。
2.多束示波器
多束示波器采用多束示波管,在熒光屏上可同時(shí)顯示兩個(gè)以上的波形;
而每個(gè)波形又都是單獨(dú)的電子束產(chǎn)生的,這對(duì)于觀察和比較兩個(gè)以上信號(hào)的波形是十分方便直觀的,故多束示波器又稱為多線示波器。
3.取樣示波器
取樣示波器是采用取樣技術(shù),將高頻(快速變化)信號(hào)模擬變換為低頻(慢速變化)信號(hào),再用通用示波器的原理顯示其波形。
經(jīng)取樣得到的樣品信號(hào)與被測(cè)信號(hào)相似,僅是周期被展寬,由此可以直接觀察細(xì)節(jié)部分。采用取樣示波器對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)試,使用起來(lái)十分方便。
4.記憶、存儲(chǔ)示波器
記憶、存儲(chǔ)示波器除了具有通用示波器的功能外,還具有記憶功能。
不僅可以測(cè)量單次瞬變過(guò)程和非周期性信號(hào),而且還可對(duì)不同時(shí)間或不同地點(diǎn)發(fā)生的多個(gè)信號(hào)進(jìn)行觀察和比較,使用十分方便。
記憶示波器對(duì)信號(hào)波形能夠存儲(chǔ),*長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間可達(dá)數(shù)天。被存儲(chǔ)的信息隨時(shí)可以開(kāi)機(jī)顯示和提取。
采用記憶示波器來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)信息功能的示波器稱為記憶示波器;而采用數(shù)字電路存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)的示波器稱為存儲(chǔ)示波器。后者的存儲(chǔ)時(shí)間是無(wú)限的。
5.邏輯示波器
邏輯示波器又稱為邏輯分析儀,它具有8~32個(gè)輸入通道,同時(shí)可以觀測(cè)單次并行多路信號(hào)。
這類示波器具有存儲(chǔ)器,可以連續(xù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),故特別適用于對(duì)微處理器的二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。
6.智能示波器
智能示波器除了具有上述示波器的顯示與記憶功能外,還可以在微處理器的控制信號(hào)下完成自動(dòng)測(cè)量功能。
在顯示信號(hào)波形的同時(shí),還可以馬文字、數(shù)字的形式顯示出測(cè)試計(jì)算的結(jié)果。由此可使測(cè)量時(shí)間大大縮短,提高了工作頻率。
7.特殊示波器
特殊示波器是具有特殊用途的專用示波器,如變電示波器、超低頻示波器、行波示波器、矢量示波器、電視示波器、高壓示波器等。
為了儀器操作人員的安全和儀器安全,儀器在安全范圍內(nèi)正常工作,保證測(cè)量波形準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)可靠,應(yīng)注意:
1、用戶如須要測(cè)量(開(kāi)關(guān)電源初級(jí),控制電路)、UPS(不間斷電源)、電子整流器、節(jié)能燈、等類型產(chǎn)品或其它與市電AC220V不能隔離的電子設(shè)備進(jìn)行浮地信號(hào)測(cè)試時(shí),必使用DP100高壓隔離差分探頭。
2、通用示波器通過(guò)調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕使光點(diǎn)直徑最小以使波形清晰,減小測(cè)試誤差;不要使光點(diǎn)停留在一點(diǎn)不動(dòng),否則電子束轟擊一點(diǎn)宜在熒光屏上形成暗斑,損壞熒光屏。
3、通用示波器的外殼,信號(hào)輸入端BNC插座金屬外圈,探頭接地線,AC220V電源插座接地線端都是相通的。如儀器使用時(shí)不接大地線,直接用探頭對(duì)浮地信號(hào)測(cè)量,則儀器相對(duì)大地會(huì)產(chǎn)生電位差;電壓值等于探頭接地線接觸被測(cè)設(shè)備點(diǎn)與大地之間的電位差。這將對(duì)儀器操作人員、示波器、被測(cè)電子設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重安全危險(xiǎn)。
4、測(cè)量系統(tǒng)-例如示波器、信號(hào)源;打印機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備等。被測(cè)電子設(shè)備-例如儀器、電子部件、電路板、被測(cè)設(shè)備供電電源等設(shè)備接地線必須與公共地(大地)相連。
5、TDS200/TDS1000/TDS2000系列數(shù)字示波器配合探頭使用時(shí),只能測(cè)量(被測(cè)信號(hào)-信號(hào)地就是大地,信號(hào)端輸出幅度小于300VCATII)信號(hào)的波形。絕對(duì)不能測(cè)量市電AC220V或與市電AC220V不能隔離的電子設(shè)備的浮地信號(hào)。(浮地是不能接大地的,否則造成儀器損壞,如測(cè)試電磁爐。)
1、基本結(jié)構(gòu)
①Y軸系統(tǒng)
由衰減器、放大器及延遲線等組成。其主要作用是放大被測(cè)信號(hào)電壓使之達(dá)到適當(dāng)?shù)姆龋则?qū)動(dòng)束作垂直偏轉(zhuǎn)。
?、赬軸系統(tǒng)
由觸發(fā)整形電路、掃描發(fā)生器及x軸放大器組成。其作用是產(chǎn)生掃描鋸齒波并加以放大,驅(qū)動(dòng)電子束進(jìn)行水平方向掃描。觸發(fā)整形電路則保證在熒光屏上顯示的波形穩(wěn)定,以利于對(duì)信號(hào)波形的觀察。
?、踆軸系統(tǒng)
由示波管、增輝電路、和校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器組成。示波管由電子槍、X軸偏轉(zhuǎn)板、Y軸偏轉(zhuǎn)板和熒光屏組成,其主要作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào),用于對(duì)被測(cè)信號(hào)波形的顯示。增輝電路的作用是在信號(hào)掃描正程使光跡變亮,而在信號(hào)掃描回程使光跡消隱。電源電路將交流市電變換成多種高壓和低壓電源,以滿足示波管及其他電路工作的需要。校準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器提供幅度、周期都十分準(zhǔn)確的方波信號(hào)用于校準(zhǔn)的相關(guān)性能指標(biāo)。
2、工作過(guò)程
被測(cè)信號(hào)電壓經(jīng)過(guò)示波器探頭加到Y(jié)軸輸入端,經(jīng)過(guò)衰減、前置放大和倒相后,再經(jīng)延遲線延遲和Y軸后置放大器放大,輸出足夠大的推挽信號(hào)加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上,控制電子束作垂直方向的偏移。
為了能夠穩(wěn)定的顯示波形,使每次掃描的起點(diǎn)都對(duì)應(yīng)于被測(cè)量信號(hào)的同一相位點(diǎn)上,可將被測(cè)信號(hào)送至觸發(fā)整形電路。觸發(fā)整形電路在被測(cè)信號(hào)的某個(gè)電子和極性下被觸發(fā),輸出觸發(fā)脈沖去啟動(dòng)掃描發(fā)生器產(chǎn)生鋸齒波電壓,經(jīng)過(guò)x軸放大器放大后成為推挽信號(hào)加至示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上,以控制電子束作水平方向的偏轉(zhuǎn)(即掃描過(guò)程)。同時(shí),掃描信號(hào)發(fā)生器還輸出脈寬與掃描正程相等的增輝脈沖,并經(jīng)過(guò)z軸系統(tǒng)加至示波管的柵極使顯示的光跡增亮。