2.1.2 示波器

示波器是电脑维修中较常用的测量工具之一，它是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接看到的交变电信号转换成图像并显示在荧光屏上，以便测量者分析的电子测量仪器，如图2-13所示。

1.示波器的基本构成及原理

示波器由示波管、电源系统、同步系统、X/Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源等组成。

（1）示波管

示波管的全称为阴极射线管，是示波器的核心，其作用是将电信号转换为光信号。示波管是由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分密封在一个真空玻璃壳内构成的，如图2-14所示。

·电子枪

电子枪是示波管的基础，即是一个能产生电子的系统。其原理是电子枪向屏幕发射电子，然后发射的电子经聚焦形成电子束，并打在屏幕中心的一点上，由于屏幕内表层涂有荧光物质，因此被电子束射中的点就会发出光束，如图2-15所示。

·偏转系统

电子在从电子枪射到屏幕的过程中要经过的部分称为偏转系统。偏转系统由垂直（Y、Y'）偏转板和水平（X、X'）偏转板组成，如图2-16所示。

·荧光屏

荧光屏是示波管的显示部分。目前荧光屏通常都是矩形平面，荧光屏上水平方向和垂直方向各有多条刻度线，分别指示的是信号波形的时间和电压之间的关系，其中水平方向指示时间，垂直方向指示电压，如图2-17所示。

荧光屏的原理是在荧光屏的内表层涂上磷光材料构成荧光膜后，再在荧光膜上增加一层蒸发铝膜，当高速电子穿过铝膜撞击荧光粉发光时形成亮点。铝膜具有内反射和散热等作用，有利于提高亮点的辉度。

（2）电源系统

为了使示波管正常工作，对电源供给有一定要求。具体要求有以下几点。

·规定第二阳极与偏转板之间电位相近。

·偏转板的平均电位为零或接近为零。

·阴极必须工作在负电位上。

（3）X/Y轴偏转系统

X/Y轴偏转系统的主要作用是控制电子射线的方向，从而使荧光屏上出现波形图，以便测量者分析研究。

X/Y轴偏转系统的原理是分别对两对偏转板加上电压，使两对偏转板各自形成电场，控制电子束在垂直方向和水平方向的偏转，从而使光点在荧光屏上随外加信号的变化描绘出被测信号的波形，如图2-18所示。

2.示波器的使用

虽然示波器的种类和型号繁多，功能也各有不同，但是使用方法大致相同，本小节就介绍一下示波器的常用方法。

（1）示波器的常用功能旋钮

示波器的常用功能旋钮包括以下几种。

·亮度和聚焦调节旋钮

亮度和聚焦调节旋钮主要用于调节光迹的亮度与清晰度，具体说明如表2-6所示。

表2-6 亮度和聚焦调节旋钮说明

·垂直调节旋钮

垂直调节旋钮分为垂直灵敏度调节旋钮和垂直移动调节旋钮两种，主要用于调节光迹在垂直方向的灵敏度与位置，具体说明如表2-7所示。

表2-7 垂直调节旋钮说明

·水平调节旋钮

水平调节旋钮分为水平扫描调节旋钮和水平位置调节旋钮两种，主要用于调节光迹在水平方向的扫描速度与位置，如表2-8所示。

表2-8 水平调节旋钮说明

（2）示波器的输入通道

示波器的输入通道一般至少有三种选择方式，分别为通道1（CH1）、通道2（CH2）和双通道（DUAL）。

常用的示波器一般有五个通道选择键，具体作用如表2-9所示。

表2-9 通道选择键说明

（3）示波器的输入耦合方式

示波器的输入耦合方式有三种选择，分别为交流（AC）、直流（DC）和地（GND），具体作用如表2-10所示。

表2-10 输入耦合方式说明

（4）示波器的测量方法

示波器可以测量很多参数，但是方法基本相同，下面就介绍用示波器测量幅度和频率的方法，以测试示波器的校准信号为例。具体操作步骤如下。

步骤01 将示波器探头插入通道1插孔，并将探头上的衰减置于1挡。

步骤02 将通道选择置于CH1，耦合方式置于DC直流挡。

步骤03 将探头探针插入校准信号源小孔内，此时示波器屏幕出现光迹。

步骤04 调节垂直和水平调节旋钮，使屏幕显示的波形图稳定，并将垂直微调和水平微调置于校准位置。

步骤05 读出校准信号的幅度值，即波形图在垂直方向所占格数×垂直衰减旋钮的指示数值。

步骤06 读出校准信号的周期，即波形每个周期在水平方向所占格数×水平扫描旋钮的指示数值。周期的倒数为频率。