高中物理选修3的一示波器嘎奥秘 谁可以给我讲解一下啊

有个加速电场和偏转电场

示波器的分类

示波器分为数字式和模拟式二大类。自示波器发明以来的大半个世纪中，模拟式示波器一直占主导地位，并且至今还在国内外广泛地使用着。模拟式示波器的规格和型号尽管很多，但它们都是由几个基本部分组成：示波管(又称阴极射线管)、竖直放大器(y放大)、水平放大器(x放大)、扫描锯齿波发生器、触发同步等。模拟式示波器价格便宜，图形美观，作为一种传统的多用途测量仪器，几十年来变化不大。本实验主要介绍模拟示波器。

数字式示波器是数字化潮流在示波器领域的体现。数字式示波器实现了对波形的数字化测量、采集和存储。它解决了模拟式示波器长久以来难以解决的对高速过程、瞬间过程记录和重现的难题。数字式示波器具有很多智能化测量功能；使很多在模拟式示波器中很难实现的测量，变得十分容易，同时又使测量精度大幅度提高，测量功能和内容极大扩展，测量难度大大减少。它可以对测量结果进行各种修正和补偿，测量结果可以直接输入计算机。

2．模拟示波器的基本构造

示波器是由示波管及与其配合的电子线路组成的。为了适应各种测量的要求，示波器的电子线路是多样而复杂的，这里仅就其主要部分加以介绍。

(1) 示波管

图17－1示波管的结构简图

图17－1中，F是灯丝，K是阴极，G是控制栅极，A1是第一阳极，A2是第二阳极，Y是竖直偏转板，X是水平偏转板。示波管主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三部分，全都密封在玻璃外壳内，里面抽成高真空。下面分别说明各部分的作用。

荧光屏它是示波器的显示部分。当加速聚焦后的电子打到荧光屏上时，屏上所涂的荧光物质就会发光，从而显示出电子束的位置。当电子束停止作用后，荧光剂继续发光，经一定时问后才停止，称为余辉效应。

电子枪由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极、第二阳极五部分组成。灯丝通电后加热阴极，阴极是一个表面涂有氧化物的金属筒，被加热后发射电子。控制栅极是一个顶端有小孔的圆筒，套在阴极外面，它的电位比阴极低，对阴极发射出来的电子起控制作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔，然后在阳极加速下奔向荧光屏。示波器面板上的“亮度”调节就是通过调节电位以控制射向荧光屏的电子流密度，从而改变了屏上的光斑亮度。阳极电位比阴极电位高很多，电子被它们之间的电场加速而形成射线。当控制栅极、第一阳极、第二阳极之间的电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用，所以第一阳极也称做聚焦阳极。第二阳极电位更高，又称加速阳极。面板上的“聚焦”调节，就是调第一阳极电位，使荧光屏上的光斑成为明亮、清晰的小圆点。有的示波器还有“辅助聚焦”功能，实际上就是调节第二阳极电位。

偏转系统它由两对相互垂直的偏转板组成，一对垂直偏转板，一对水平偏转板。在偏转板上加以适当电压，电子束通过时，其运动方向发生偏转，从而使电子束在荧光屏上光斑的位置也发生改变。容易证明，光点在荧光屏上偏移的距离与偏转板上所加的电压成正比，因而可将电压的测量转化为屏上光点偏移距离的测量，这就是示波器测量电压的原理（参见实验“电子束的电偏转与磁偏转”）。

(2) 信号放大器和衰减器

示波管本身相当于一个多量程电压表，这一作用是靠信号放大器和衰减器实现的。由于示波管本身的x及y轴偏转板的灵敏度不高(约0．1～1mm/V)，当加在偏转板的信号过小时，要预先将小的信号电压加以放大后再加到偏转板上，为此设置x轴及y轴电压放大器。衰减器的作用是使过大的输入信号电压变小以适应放大器的要求，否则放大器不能正常工作，使输入信号发生畸变，甚至使仪器受损。对一般示波器来说，x轴和y轴都设置有衰减器，以满足各种测量的需要。

(3) 扫描系统

扫描系统也称时基电路，用来产生一个随时间线性变化的扫描电压，这种扫描电压随时间变化的关系曲线形如锯齿，故称锯齿波电压。这个电压经x轴放大器放大后加到示波管的水平偏转板上，使电子束产生水平扫描。这样，屏上的水平坐标变成时间坐标，y轴输入的被测信号波形就可以在时间轴上展开。扫描系统是示波器显示被测电压波形必需的重要组成部分。

3．示波器显示波形的原理

如果只在竖直偏转板上加一交变的正弦电压，则电子束的亮点将随电压的变化在竖直方向上来回运动。如果电压频率较高，则看到的是一条竖直亮线，如图17－2所示。要能显示波形，必须同时在水平偏转板上加一扫描电压，使电子束的亮点沿水平方向拉开。这种扫描电压的特点是电压随时间成线性关系增加到最大值，最后突然回到最小，此后再重复地变化。这种扫描电压即前面所说的“锯齿波电压”，如图17－3所示。当只有锯齿波电压加在水平偏转板上时，如果频率足够高，则荧光屏上只显示一条水平亮线。

如果在竖直偏转板上(简称y轴)加正弦电压，同时在水平偏转板上(简称x轴)加锯齿波电压，电子受竖直、水平两个方向的力的作用，电子的运动就是两相互垂直的运动的合成。当锯齿波电压比正弦电压变化周期稍大时，在荧光屏上将能显示出完整周期的所加正弦电压的波形图