电子示波器的基本原理

种物质在电子束轰击下能发出可见光。光的强弱与电子束的数量和能量有关，能量越高，电子束电流越大，光点亮度越高。荧光屏的发光颜色及余辉时间（电子束停止轰击后荧光屏继续发光的时间）由荧光物质的种类决定。常见的荧光屏有绿色、蓝色和白色。余辉时间有短余辉、中余辉和长余辉。

③偏转部分。示波管的偏转部分通常采用静电偏转方式，即在示波管内安装相互垂直的两对平行金属板Y、X（称为偏转板）。上下平行安装的偏转板（Y轴偏转板）加压后可使电子束上下偏移，称为垂直偏转板；左右平行安装的偏转板（X轴偏转板）加压后可使电子束左右偏移，称为水平偏转板。在两对偏转板电场力的共同作用下，电子束能上下左右移动，借助余辉和视觉残留效应，可在荧光屏上显示出光点运动所描绘出的各种波形。如要光点处于荧光屏上的某一位置，只要使垂直和水平偏转板上加有适当数值和极性的电压，就可以达到目的。示波器的面板上设有“水平位移”和“垂直位移”的旋钮，用来分别调节水平和垂直偏转板上的直流电压，以控制荧光屏上光点的位置。

（3）波形显示原理

①垂直偏转板上加芷弦电压。如果把一个周期性变化的正弦电压加到垂直偏转板上，电子束经过偏转板时，作上下偏移，光点在荧光屏上作垂直方向的移动，由于荧光屏的余辉作用和视觉残留效应，看到的是光点运动的轨迹，即一条垂直亮线，如图3所示。

图3 只在垂直偏转板上加正弦电压所显示的波形

②水平偏转板上加锯齿波电压。如果把一个周期性变化的锯齿波电压加到水平偏转板时，则两极板间的光点就会产生左右方向的移动，形成了一束水平扫描线，如图4所示。由于锯齿波电压是随时间均匀增加的线性电压，即模拟时间的电压，故将水平扫描线称为时基线。

图4 只在水平偏转板上加锯齿波电压所显示的波形

③波形的合成。如果把被测信号的正弦电压加到垂直偏转板上，同时将锯齿波电压加到水平偏转板上，而且两个信号的频率和相位都相同，则在两对偏转板电场的控制作用下，荧光屏上的光点就会沿着1、2、3、4、5的轨迹运动。当一个信号周期结束，锯齿波电压由最大值急剧变化到零，光点则立即返回到原点1位，于是又重复以上变化，这样在荧光屏上就能显示出被测信号的完整波形，如图5所示，返回的过程称为回扫，回扫不需要有专门的电路将它“抹迹”。

图5 波形合成原理

④扫描与同步。波形显示的原理和在）X-Y坐标纸上画图一样，用横轴表示时间，纵轴表示电压幅值，所描绘出的信号波形与画图是一样的。波形的显示过程称为扫描，扫描电路产生的锯齿波电压也称为扫描电压或时基信号电压。当扫描周期与被测信号电压周期相等或为整数倍数时，每个周期光点运动的轨迹才能完全重合，从而能稳定地显示出完整的信号波形，这个过程称为同步。

示波器中常用被测信号电压来控制锯齿波电压的周期，使它们之间发生一定的内在联系，达到经常保持同步的目的，这种方法称为内同步，此外还有外同步或电源同步等方式。