示波器基础知识
示波器是一种显示电压波形的电子设备。在示波器中，阴极射线示波器 (CRO) 是最基本的示波器，它显示随时间变化的信号或波形。
在本章中，我们将讨论 CRO 的框图以及使用 CRO 测量某些参数的方法。
CRO 的框图
阴极射线示波器 (CRO) 由一组模块组成。它们是垂直放大器、延迟线、触发电路、时基发生器、水平放大器、阴极射线管 (CRT) 和电源。 CRO 的框图如下图所示。
CRO 每个块的功能如下所述。
垂直放大器 − 它放大输入信号，该信号将显示在 CRT 屏幕上。
延迟线 − 它为在垂直放大器输出处获得的信号提供一定量的延迟。然后，将此延迟信号应用于 CRT 的垂直偏转板。
触发电路 −它产生触发信号，以同步电子束的水平和垂直偏转。
时间基准发生器 − 它产生锯齿波信号，用于电子束的水平偏转。
水平放大器 − 它放大锯齿波信号，然后将其连接到CRT的水平偏转板。
电源 − 它产生高压和低压。负高压和正低压分别施加到CRT和其他电路。
阴极射线管（CRT） − 它是CRO的主要重要模块，主要由四个部分组成。它们是电子枪、垂直偏转板、水平偏转板和荧光屏。
电子枪产生的电子束分别被一对垂直偏转板和一对水平偏转板偏转到垂直和水平两个方向。最后，偏转后的电子束将在荧光屏上显示为一个点。
这样，CRO 就会将施加的输入信号显示在 CRT 屏幕上。因此，我们可以使用 CRO 分析时域中的信号
使用 CRO 进行测量
我们可以使用 CRO 进行以下测量。
- 幅度测量
- 时间周期测量
- 频率测量
现在，让我们逐一讨论这些测量。
幅度测量
CRO 在其屏幕上显示电压信号作为时间函数。该电压信号的幅度是恒定的，但我们可以通过改变 CRO 面板上的伏/分度旋钮来改变覆盖电压信号垂直方向的分度数。因此，我们将使用以下公式获得 CRO 屏幕上显示的信号的幅度。
$$A=j imes n_{v}$$
其中，
$A$ 是幅度
$j$ 是伏特/分度的值
$n_{v}$ 是垂直方向覆盖信号的分度数。
时间周期的测量
CRO 在其屏幕上显示电压信号作为时间函数。该周期性电压信号的时间周期是恒定的，但我们可以通过改变CRO面板上的时间/分度旋钮来改变水平方向上覆盖电压信号一个完整周期的分度数。
因此，我们将使用以下公式获得CRO屏幕上显示的信号的时间周期。
$$T=k imes n_{h}$$
其中，
$T$是时间周期
$j$是时间/分度的值
$n_{v}$是水平方向上覆盖周期信号一个完整周期的分度数。
频率测量
周期信号的频率f是时间周期T的倒数。从数学上，它可以表示为因为
$$f=\frac{1}{T}$$
因此，我们可以通过以下两个步骤找到周期信号的频率 f。
步骤 1 − 找到周期信号的时间周期
步骤 2 − 取步骤 1 中获得的周期信号时间周期的倒数
我们将在下一章讨论专用示波器。
