模拟示波器主要由以下几个关键部分组成:
- 示波管:
- 示波管是模拟示波器的核心部件,用于显示电信号的波形。
- 它通常包含一个电子枪、偏转系统和荧光屏。电子枪发射电子束,偏转系统使电子束在水平和垂直方向上偏转,从而在荧光屏上描绘出电信号的波形。
- 垂直放大电路:
- 垂直放大电路用于放大被测信号的电压幅度。
- 输入信号经过垂直放大电路后,被放大到适合示波管显示的幅度范围。
- 水平放大电路(扫描发生器):
- 水平放大电路产生一个随时间线性变化的电压信号(通常称为锯齿波),用于驱动示波管的水平偏转板。
- 这个锯齿波信号使电子束在水平方向上以恒定的速度扫描荧光屏。
- 触发电路:
- 触发电路用于稳定示波器的扫描起点,确保每次扫描都从相同的信号点开始。
- 这有助于在荧光屏上获得稳定、可重复的波形显示。
- 电源电路:
- 电源电路为示波器提供所需的直流电压和电流。
- 它通常包括高压电源(用于示波管的电子加速)和低压电源(用于其他电路)。
- 控制面板和调节器:
- 控制面板包含各种旋钮和开关,用于调节示波器的各种参数,如时间基准、电压灵敏度、触发方式等。
- 调节器用于精确调整这些参数,以获得最佳的波形显示。
- 显示系统:
- 显示系统通常包括荧光屏和相关的光学元件(如透镜、光栅等)。
- 荧光屏上的荧光物质在电子束的轰击下发光,从而显示出电信号的波形。
需要注意的是,随着技术的发展,现代示波器可能还包含其他高级功能,如数据存储、波形处理、自动测量等。然而,这些高级功能通常是在数字示波器中实现的,而模拟示波器则主要关注于实时、直观的波形显示。
此外,模拟示波器与数字示波器在信号处理和显示方面存在显著差异。数字示波器使用模数转换器(ADC)将模拟信号转换为数字信号,然后在微处理器或数字信号处理器(DSP)上进行处理和分析。而模拟示波器则直接通过模拟电路处理信号,并在示波管上实时显示波形。