在數字電路實驗中,需要使用若幹儀器、儀表觀察實驗現象和結果。常用的電子測量儀器有萬用表、邏輯筆、普通示波器、存儲示波器、邏輯分析儀等。萬用表和邏輯筆使用方法比較簡單,而邏輯分析儀和存儲示波器目前在數字電路教學實驗中應用還不十分普遍。示波器是一種使用非常廣泛,且使用相對複雜的儀器。介紹一下
數字示波器的原理和使用方法。
1、數字示波器工作原理
示波器是利用電子示波管的特性,將人眼無法直接觀測的交變電信號轉換成圖像,顯示在熒光屏上以便測量的電子測量儀器。它是觀察數字電路實驗現象、分析實驗中的問題、測量實驗結果的重要儀器。示波器由示波管和電源係統、同步係統、X軸偏轉係統、Y軸偏轉係統、延遲掃描係統、標準信號源組成。
1.1示波管
陰極射線管(CRT)簡稱示波管,是示波器的核心。它將電信號轉換為光信號。正如圖1所示,電子槍、偏轉係統和熒光屏三部分密封在一個真空玻璃殼內,構成了一個完整的示波管。
1.熒光屏
現在的示波管屏麵通常是矩形平麵,內表麵沉積一層磷光材料構成熒光膜。在熒光膜上常又增加一層蒸發鋁膜。高速電子穿過鋁膜,撞擊熒光粉而發光形成亮點。鋁膜具有內反射作用,有利於提高亮點的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用。
當電子停止轟擊後,亮點不能立即消失而要保留一段時間。亮點輝度下降到原始值的10%所經過的時間叫做“餘輝時間”。餘輝時間短於10μs為極短餘輝,10μs—1ms為短餘輝,1ms—0.1s為中餘輝,0.1s-1s為長餘輝,大於1s為極長餘輝。一般的示波器配備中餘輝示波管,高頻示波器選用短餘輝,低頻示波器選用長餘輝。
由於所用磷光材料不同,熒光屏上能發出不同顏色的光。一般示波器多采用發綠光的示波管,以保護人的眼睛。