第五章电子示波器 (1)电子枪。电子枪是由灯丝(F)、阴极(K)、控制栅极 (G1)、前加速极(G2)、第一阳极(A1)、第二阳极(A2)和后 加速极(A3)组成。它的作用就是发射电子,并把它加速和汇聚 成很细的电子東来轰击荧光屏发光。灯丝用来加热阴极,阴极上 涂有受热能发射热电子的物质。控制栅极用于控制射向荧光屏的 电子束的密度,从而改变荧光屏光点的辉度。所谓辉度就是荧光 点的明暗程度,通过调节电位器Rp,就能改变栅极与阴极之间 的电压,从而实现对荧光屏上光点辉度的调节。调节电位器Rp2 与Rp3,就能改变电子枪所发出的电子束的粗细,可使电子束在 荧光屏上形成较小的光点,以保证波形显示的清晰度。因此,Rp2 与R3分别被称为聚焦电位器和辅助聚焦电位器。但需要指出的 是,示波管的辉度与聚焦的调节并非独立,即辉度的调节会影响 到聚焦,因此,二者要配合调节。后加速极(A3)位于荧光屏与 偏转板之间,其作用是对电子束作进一步的加速,用以增加光点 的辉度
第五章 电子示波器 （1）电子枪。电子枪是由灯丝（F）、阴极（K）、控制栅极 （G1）、前加速极（G2）、第一阳极（A1）、第二阳极（A2）和后 加速极（A3）组成。它的作用就是发射电子，并把它加速和汇聚 成很细的电子束来轰击荧光屏发光。灯丝用来加热阴极，阴极上 涂有受热能发射热电子的物质。控制栅极用于控制射向荧光屏的 电子束的密度，从而改变荧光屏光点的辉度。所谓辉度就是荧光 点的明暗程度，通过调节电位器 RP 1，就能改变栅极与阴极之间 的电压，从而实现对荧光屏上光点辉度的调节。调节电位器 RP 2 与 RP 3，就能改变电子枪所发出的电子束的粗细，可使电子束在 荧光屏上形成较小的光点，以保证波形显示的清晰度。因此，RP 2 与 RP 3 分别被称为聚焦电位器和辅助聚焦电位器。但需要指出的 是，示波管的辉度与聚焦的调节并非独立，即辉度的调节会影响 到聚焦，因此，二者要配合调节。后加速极（A3）位于荧光屏与 偏转板之间，其作用是对电子束作进一步的加速，用以增加光点 的辉度
第五章电子示波器 (2)偏转系统。在示波管的第二阳极A2后面,是一个由两 对相互垂直的偏转板组成偏转系统。靠近第二阳极的一对偏转板 称为垂直偏转板(也叫Y偏转板),另一对偏转板则称为水平偏 转板(也叫ⅹ偏转板)。在两组偏转板上加上电压后,会各自形 成电场,用其分别控制电子束在垂直和水平方向上的偏转。 在偏转电场的作用下,电子束的运动规律可由图5-2来分析。 Y 电子束偏 A 转轨迹 ++ 电子束→⊙ 图5-2电子束的偏转
第五章 电子示波器 （2）偏转系统。在示波管的第二阳极 A2 后面，是一个由 两 对相互垂直的偏转板组成偏转系统。靠近第二阳极的一对偏转板 称为垂直偏转板（也叫 Y 偏转板），另一对偏转板则称为水平偏 转板（也叫 X 偏转板）。在两组偏转板上加上电压后，会各自形 成电场，用其分别控制电子束在垂直和水平方向上的偏转。 在偏转电场的作用下，电子束的运动规律可由图 5-2 来分析。 电子束 电子束偏 转轨迹 Y - A 2 Y 1 Y 2 0 S + + + + - - - - 图 5-2 电子束的偏转
第五章电子示波器 以垂直偏转板为例,其偏转距离Y用公式(5-1)来表示。 Y=S1×U1 (5-1) 式中 S为示波管的Y轴偏转灵敏度cm/V) 为加于Y轴偏转板上的电压(V)。 S,的物理意义是:加在Y偏转板上的每伏电压所能引起的偏 转距离。对于确定的示波管,S是常数,所以电子束在屏幕垂直 方向上偏转的距离正比于加到垂直偏转板上的电压。这就是示波 器测量方法的理论基础。 通常,称S的倒数D(=1/S,)为示波管Y轴偏转因数,单 位为V/cm。它表示光点在Y方向偏转lcm所需加在Y轴偏转板 上的电压值(峰-峰值)
第五章 电子示波器 以垂直偏转板为例，其偏转距离 Y 用公式（5-1）来表示。 Y = Sy×Uy （5-1） 式 中： Sy——为示波管的 Y 轴偏转灵敏度(cm/V)； Uy— —为加于 Y 轴偏转板上的电压（V）。 Sy 的物理意义是：加在 Y 偏转板上的每伏电压所能引起的偏 转距离。对于确定的示波管，Sy 是常数，所以电子束在屏幕垂直 方向上偏转的距离正比于加到垂直偏转板上的电压。这就是示波 器测量方法的理论基础。 通常，称 Sy 的倒数 Dy（=1/Sy）为示波管 Y 轴偏转因数，单 位 为 V/cm。它表示光点在 Y 方向偏转 1cm 所需加在 Y 轴偏转板 上的电压值（峰-峰值）
第五章电子示波器 (3)荧光屏。在示波管前端平面玻璃的内壁上,喷上一层或 几层荧光粉就构成了荧光屏。当电子束轰击荧光屏内壁时,电子 束的动能转化为光能,形成亮点。当电子束随信号电压偏转时, 这个亮点移动的轨迹就形成了信号的波形。 电子束轰击荧光粉时发出的荧光并不会立刻消失,而是要延续 段时间,这种现象称为余辉。按余辉持续时间的长短,示波管分 为短余辉、中余辉和长余辉管三种。通用示波器一般采用的是中 余辉示波管;高频示波器因观测的信号频率较高,则采用短余辉 示波管;超低频示波器因观测的信号频率较低,则采用长余辉示 波管。值得一提的是:当高速电子束轰击荧光屏时,其动能除转 变成光能外,也产生热量。因此,如果高密度、大能量的电子束 长时间轰击荧光屏的同一点,则会因过分发热而减弱该点荧光粉 的发光效率,严重时可能把该点烧成一个黑斑
第五章 电子示波器 （3）荧光屏。在示波管前端平面玻璃的内壁上，喷上一层或 几层荧光粉就构成了荧光屏。当电子束轰击荧光屏内壁时，电 子 束的动能转化为光能，形成亮点。当电子束随信号电压偏转时， 这个亮点移动的轨迹就形成了信号的波形。 电子束轰击荧光粉时发出的荧光并不会立刻消失，而是要延续一 段时间，这种现象称为余辉。按余辉持续时间的长短，示波管分 为短余辉、中余辉和长余辉管三种。通用示波器一般采用的是中 余辉示波管；高频示波器因观测的信号频率较高，则采用短余辉 示波管；超低频示波器因观测的信号频率较低，则采用长余辉示 波管。值得一提的是：当高速电子束轰击荧光屏时，其动能除转 变成光能外，也产生热量。因此，如果高密度、大能量的电子束 长时间轰击荧光屏的同一点，则 会因过分发热而减 弱该 点荧光粉 的发光效率，严重时可能把该点烧成一个黑斑
第五章电子示波器 522波形显示原理 示波器的同步 为了确保显示波形的稳定,扫描频率(或周期)必须与测量 信号的频率(或周期)同步,也就是被测信号电压的频率与扫 描电压的频率f的比值是整数倍,即=nf。如果不是整数倍 则每次扫描的起点就不同,就会造成波形在水平方向不断地向左 或向右移动,因此不能形成稳定的波形。把被测量信号电压的频 率与扫描电压的频率所必须满足的关系=nf叫做示波器的同 步 2.波形显示原理 如果只在示波管的水平偏转板上加如图5-3所示的锯齿波扫 描电压(简称扫描电压),则会使得电子束沿水平方向偏转,荧光 屏上就岀现水平扫描线;如果只在垂直偏转板上加此扫描电压时, 则会使得电子束沿竖直方向偏转,则荧光屏上就出现垂直扫描线; 如果在水平偏转板加上扫描电压,同时又在垂直偏转板加被测量 信号电压时,电子束就同时受到水平和垂直方向上的电场力的作 用,则电子束就向二力的合力方向偏转,如图5-4所示
第五章 电子示波器 5.2.2 波形显示原理 1. 示波器的同步 为了确保显示波形的稳定，扫描频率（或周期）必须与测量 信号的频率（或周期）同步，也就是被测信号电压的频率 f y 与扫 描电压的频率 f x 的比值是整数倍，即 f y = n f x。如果不是整数倍， 则每次扫描的起点就不同，就会造成波形在水平方向不断地向左 或向右移动，因此不能形成稳定的波形。把被测量信号电压的频 率与扫描电压的频率所必须满足的关系 f y = n f x 叫做示波器的同 步 。 2. 波形显示原理 如果只在示波管的水平偏转板上加如图 5-3 所示的锯齿波扫 描电压（简称扫描电压），则会使得电子束沿水平方向偏转，荧光 屏上就出现水平扫描线；如果只在垂直偏转板上加此扫描电压时， 则会使得电子束沿竖直方向偏转，则荧光屏上就出现垂直扫描线； 如果在水平偏转板加上扫描电压，同时又在垂直偏转板加被测量 信号电压时，电子束就同时受到水平和垂直方向上的电场力的作 用，则电子束就向二力的合力方向偏转，如图 5-4 所示