示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無(wú)法直接觀(guān)測的交變電信號轉換成圖像，顯示在熒光屏上以便測量的電子測量?jì)x器。它是觀(guān)察數字電路實(shí)驗現象、分析實(shí)驗中的問(wèn)題、測量實(shí)驗結果*的重要儀器。示波器由示波管和電源系統、同步系統、X軸偏轉系統、Y軸偏轉系統、延遲掃描系統、標準信號源組成。

示波器的組成：

示波管：陰極射線(xiàn)管(CRT)簡(jiǎn)稱(chēng)示波管，是示波器的核心。它將電信號轉換為光信號。正如圖1所示，電子槍、偏轉系統和熒光屏三部分密封在一個(gè)真空玻璃殼內，構成了一個(gè)完整的示波管。

熒光屏現在的示波管屏面通常是矩形平面，內表面沉積一層磷光材料構成熒光膜。在熒光膜上常又增加一層蒸發(fā)鋁膜。高速電子穿過(guò)鋁膜，撞擊熒光粉而發(fā)光形成亮點(diǎn)。鋁膜具有內反射作用，有利于提高亮點(diǎn)的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用。

        當電子停止轟擊后，亮點(diǎn)不能立即消失而要保留一段時(shí)間。亮點(diǎn)輝度下降到原始值的10%所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫做“余輝時(shí)間"。余輝時(shí)間短于10μs為極短余輝， 10μs—1ms為短余輝，1ms—0.1s為中余輝，0.1s-1s為長(cháng)余輝，大于1s為極長(cháng)余輝。

       一般的示波器配備中余輝示波管，高頻示波器選用短余輝，低頻示波器選用長(cháng)余輝。 由于所用磷光材料不同，熒光屏上能發(fā)出不同顏色的光。一般示波器多采用發(fā)綠光的示波管，以保護人的眼睛。

電子槍及聚焦電子槍?zhuān)河蔁艚z(F)、陰極(K)、柵極(G1)、前加速極(G2)(或稱(chēng)第二柵極)、*陽(yáng)極(A1)和第二陽(yáng)極(A2)組成。它的作用是發(fā)射電子并形成很細的高速電子束。燈絲通電加熱陰極，陰極受熱發(fā)射電子。柵極是一個(gè)頂部有小孔的金屬園筒，套在陰極外面。

由于柵極電位比陰極低，對陰極發(fā)射的電子起控制作用，一般只有運動(dòng)初速度大的少量電子，在陽(yáng)極電壓的作用下能穿過(guò)柵極小孔，奔向熒光屏。初速度小的電子仍返回陰極。如果柵極電位過(guò)低，則全部電子返回陰極，即管子截止。

        調節電路中的W1電位器，可以改變柵極電位，控制射向熒光屏的電子流密度，從而達到調節亮點(diǎn)的輝度。*陽(yáng)極、第二陽(yáng)極和前加速極都是與陰極在同一條軸線(xiàn)上的三個(gè)金屬圓筒。前加速極G2與A2相連，所加電位比A1高。G2的正電位對陰極電子奔向熒光屏起加速作用。

電子束從陰極奔向熒光屏的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)兩次聚焦過(guò)程。*次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的*電子透鏡。第二次聚焦發(fā)生在G2、A1、 A2區域，調節第二陽(yáng)極A2的電位，能使電子束正好會(huì )聚于熒光屏上的一點(diǎn)，這是第二次聚焦。

A1上的電壓叫做聚焦電壓，A1又被叫做聚焦極。有時(shí)調節A1 電壓仍不能滿(mǎn)足良好聚焦，需微調第二陽(yáng)極A2的電壓，A2又叫做輔助聚焦極。

偏轉系統：偏轉系統控制電子射線(xiàn)方向，使熒光屏上的光點(diǎn)隨外加信號的變化描繪出被測信號的波形。圖8.1中，Y1、Y2和Xl、X2兩對互相垂直的偏轉板組成偏轉系統。Y軸偏轉板在前，X軸偏轉板在后，因此Y軸靈敏度高(被測信號經(jīng)處理后加到Y軸)。兩對偏轉板分別加上電壓，使兩對偏轉板間各自形成電場(chǎng)，分別控制電子束在垂直方向和水平方向偏轉。

示波管的電源：為使示波管正常工作，對電源供給有一定要求。規定第二陽(yáng)極與偏轉板之間電位相近，偏轉板的平均電位為零或接近為零。陰極必須工作在負電位上。柵極G1相對陰極為負電位(—30V~—100V)，而且可調，以實(shí)現輝度調節。

        *陽(yáng)極為正電位(約+100V~+600V)，也應可調，用作聚焦調節。第二陽(yáng)極與前加速極相連，對陰極為正高壓(約+1000V)，相對于地電位的可調范圍為±50V。由于示波管各電極電流很小，可以用公共高壓經(jīng)電阻分壓器供電。