示波器的介紹及應(yīng)用（知識(shí)分享）
學(xué)習(xí)示訊波器（oscilloscope）的原理及功能，并做簡單的運(yùn)用。
示波器原理
如圖所示一個(gè)較接近實(shí)際設(shè)計(jì)的陰極射線管圖。 陰極射線管是示波器的心臟。 陰極受到燈絲加熱產(chǎn)生熱游子。 這些因受熱而脫離陰極的電子經(jīng)控制柵極的吸引或抑制后，受到加速陽極吸引，而通過聚焦陽極與加速陽極，再經(jīng)過垂直及水平偏向板，受到偏向后打到熒光幕上。 電子打到熒光幕放出熒光并形成一亮點(diǎn)，然后經(jīng)由管壁涂料回到陰極而構(gòu)成一回路。
水平偏向電壓是示波器本身所提供的鋸齒波（圖2），垂直偏向電壓則為外界輸入的待測電壓訊號(hào)。
圖3為舉一實(shí)例說明。
圖3（a）是加在示波器的垂直偏向板上的輸入的正弦電壓波形。
圖3（b）則是示波器本身所提供加在水平偏向板上的鋸齒波。
這兩個(gè)時(shí)變電壓波在示波器上的合成效果為圖3（c）的正弦波。
如果取消示波器的水平偏向電壓，則熒光幕上將顯示如圖3（d）的波形。
一般示波器的水平掃描電壓之掃描周期是可調(diào)的，如果我們將鋸齒波的周期由原來的8ms（圖3（b））增加為16ms而垂直輸入維持原來的圖形（圖3（a））不變則兩者在示波器上的合成圖形為圖3（e）。
讓我們現(xiàn)在更詳細(xì)討論，如何把在屏幕上所顯示的波形換算成真正的待測信號(hào)的電壓及頻率。 如表一所述。
以下是用方塊圖對示波器的整個(gè)結(jié)構(gòu)作一概略性描述（圖4）。 我們分成幾個(gè)子系統(tǒng)來說明：
陰極射線管：如前所述，包括燈絲、陰極、控制柵極、聚焦及加速陽極、水平及垂直偏向板以及熒光幕。
（一） 垂直信號(hào)系統(tǒng)：垂直信號(hào)系統(tǒng)是由很多級(jí)放大器所組成的。 放大器忠實(shí)地放大或衰減輸入訊號(hào)，使示波器能夠接受很大范圍的輸入電壓。
（二） 水平信號(hào)系統(tǒng)：水平信號(hào)系統(tǒng)包括時(shí)基產(chǎn)生器、同步線路和水平信號(hào)放大器。 同步線路從垂直放大器取出放大的輸入電壓信號(hào)，選取一定的電壓點(diǎn)（例如零點(diǎn)、正斜率等等），并命令時(shí)基生成器（產(chǎn)生鋸齒波）開始掃描 3/4 這個(gè)作用即是「觸發(fā)」3/4 以使水平偏向電壓能和垂直偏向電壓的步調(diào)一致。
（三）高壓和低壓電源：高壓源主要提供陰極管的加速電壓（直流高壓），通常是1200 ~ 2000伏特的DC。 低壓電源則供應(yīng)示波器內(nèi)其它電路操作所需要的電源。 如果示波器的水平偏向電壓由外來訊號(hào)輸入取代示波器內(nèi)部產(chǎn)生的鋸齒波時(shí)，則示波器可以變成一部X-Y作圖機(jī)。
接著我們來討論李沙育圖形法（Lissajous pattern method）應(yīng)用于測量頻率的原理。 如果我們在示波器的垂直與水平偏向板上，分別輸入正弦波電壓時(shí)，示波器所顯示的圖形，我們稱之為李沙育圖形。
假設(shè)我們在輸入頻率相等的兩個(gè)信號(hào)于水平和垂直偏向板，則屏幕上可能出現(xiàn)：圓形、橢圓或是一條傾斜的直線。 至于是哪一種圖形，則端視兩輸入電壓之大小和其相位（phase）而定。
假若垂直與水平偏向板均不加入任何信號(hào)的話，屏幕的光點(diǎn)將出現(xiàn)于固定的位置（如圖5所示）。
學(xué)習(xí)示訊波器（oscilloscope）的原理及功能，并做簡單的運(yùn)用。
示波器原理
如圖所示一個(gè)較接近實(shí)際設(shè)計(jì)的陰極射線管圖。 陰極射線管是示波器的心臟。 陰極受到燈絲加熱產(chǎn)生熱游子。 這些因受熱而脫離陰極的電子經(jīng)控制柵極的吸引或抑制后，受到加速陽極吸引，而通過聚焦陽極與加速陽極，再經(jīng)過垂直及水平偏向板，受到偏向后打到熒光幕上。 電子打到熒光幕放出熒光并形成一亮點(diǎn)，然后經(jīng)由管壁涂料回到陰極而構(gòu)成一回路。
水平偏向電壓是示波器本身所提供的鋸齒波（圖2），垂直偏向電壓則為外界輸入的待測電壓訊號(hào)。
圖3為舉一實(shí)例說明。
圖3（a）是加在示波器的垂直偏向板上的輸入的正弦電壓波形。
圖3（b）則是示波器本身所提供加在水平偏向板上的鋸齒波。
這兩個(gè)時(shí)變電壓波在示波器上的合成效果為圖3（c）的正弦波。
如果取消示波器的水平偏向電壓，則熒光幕上將顯示如圖3（d）的波形。
一般示波器的水平掃描電壓之掃描周期是可調(diào)的，如果我們將鋸齒波的周期由原來的8ms（圖3（b））增加為16ms而垂直輸入維持原來的圖形（圖3（a））不變則兩者在示波器上的合成圖形為圖3（e）。
讓我們現(xiàn)在更詳細(xì)討論，如何把在屏幕上所顯示的波形換算成真正的待測信號(hào)的電壓及頻率。 如表一所述。
以下是用方塊圖對示波器的整個(gè)結(jié)構(gòu)作一概略性描述（圖4）。 我們分成幾個(gè)子系統(tǒng)來說明：
陰極射線管：如前所述，包括燈絲、陰極、控制柵極、聚焦及加速陽極、水平及垂直偏向板以及熒光幕。
（一） 垂直信號(hào)系統(tǒng)：垂直信號(hào)系統(tǒng)是由很多級(jí)放大器所組成的。 放大器忠實(shí)地放大或衰減輸入訊號(hào)，使示波器能夠接受很大范圍的輸入電壓。
（二） 水平信號(hào)系統(tǒng)：水平信號(hào)系統(tǒng)包括時(shí)基產(chǎn)生器、同步線路和水平信號(hào)放大器。 同步線路從垂直放大器取出放大的輸入電壓信號(hào)，選取一定的電壓點(diǎn)（例如零點(diǎn)、正斜率等等），并命令時(shí)基生成器（產(chǎn)生鋸齒波）開始掃描 3/4 這個(gè)作用即是「觸發(fā)」3/4 以使水平偏向電壓能和垂直偏向電壓的步調(diào)一致。
（三）高壓和低壓電源：高壓源主要提供陰極管的加速電壓（直流高壓），通常是1200 ~ 2000伏特的DC。 低壓電源則供應(yīng)示波器內(nèi)其它電路操作所需要的電源。 如果示波器的水平偏向電壓由外來訊號(hào)輸入取代示波器內(nèi)部產(chǎn)生的鋸齒波時(shí)，則示波器可以變成一部X-Y作圖機(jī)。
接著我們來討論李沙育圖形法（Lissajous pattern method）應(yīng)用于測量頻率的原理。 如果我們在示波器的垂直與水平偏向板上，分別輸入正弦波電壓時(shí)，示波器所顯示的圖形，我們稱之為李沙育圖形。
假設(shè)我們在輸入頻率相等的兩個(gè)信號(hào)于水平和垂直偏向板，則屏幕上可能出現(xiàn)：圓形、橢圓或是一條傾斜的直線。 至于是哪一種圖形，則端視兩輸入電壓之大小和其相位（phase）而定。
假若垂直與水平偏向板均不加入任何信號(hào)的話，屏幕的光點(diǎn)將出現(xiàn)于固定的位置（如圖5所示）。