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(完整版)交换机与集线器工作机理分析

(完整版)交换机与集线器工作机理分析
(完整版)交换机与集线器工作机理分析

一、实验名称:交换机与集线器工作机理分析

二、实验目的:(1)观察交换机处理广播和单播报文的过程;(2)比较交换机与集线器的工作过程;(3)掌握使用PacketTracer模拟网络场景的基本方法,加深对网络环境、网络设备和网络协议交互过程等的理解。

三、实验内容和要求:(1)在PacketTracer模拟器中配置网络拓扑;(2)观察交换机如何处理广播和单播报文;(3)观察交换机和集线器的工作过程。

四、实验环境:windows7下的PacketTracer环境

五、操作方法与实验步骤:

(一)交换机是如何处理单播的

用一个集线器hub将PC4、PC5连接起来再与PC1、PC2、PC3、PC4连接到同一个交换机上

用PC0为例,配置PC机的ip地址,5台PC机的ip地址地址分别为192.168.1.10、192.168.1.11、192.168.1.12、192.168.1.13、192.168.1.14、192.168.1.15,网关都为192.168.1.1,掩网子码为255.255.255.0

从PC0发送ping到PC1

在平操作没有完成时PC0、PC1的ARP表和交换机的mac表都为空

这是还未完成ping操作时Event list的内容

点击ICMP的info图标,可知源ip地址是PC0的ip地址,目的地址是PC1的ip地址

点击ARP的info图标可以看到它的源ip地址是PC0的ip地址,并且它想努力获得PC1的ip地址PC1的mac地址和ip地址

然后开始Capture/Foward 操作,一直点击Capture/Foward,知道ping完成可以发现如下图所示PC0、PC1的ARP表和交换机的mac表不再为空,交换机的mac表获得了PC0和PC1两者的mac地址。一开始PC0的ARP表是没有PC1的内容的所有它要发出一个ARP请求以完成ping操作,交换机从ARP请求中获得PC0的mac地址以及其连接的端口,从ARP回复中获得PC1的mac地址以及其连接的端口。交换机获得了这些信息之后就完成了ping操作。从以上操作我们不难发现ping这个操作从交换机的角度来看是单播过程。

(二)交换机如何处理未知广播

进入交换机的CLI选项中,对交换机的mac表进行清空,操作语句如下所示

完成了上面语句可以看到交换机的mac表已经清楚了

因为mac表被清空,所以交换机像处理广播一样,将数据包向除接收端口以外的所有端口泛洪出去,

(三)、进行PC4到PC0ping操作

进行从PC4发出到PC0的ping操作,完成整个ping操作Event List的内容是这样的

完成整个ping操作后PC4和PC0的ARP表入下所示

在完成PC4到PC0的平操作时我发现凡是hub接受到的数据包hub它都没有像我想象的那样转发给我想要的特定的目标。

例如:这是PC4想要通过hub发送数据包给交换机的情况,可见它不仅把数据包转发给了交互机它也把

转发给了PC5.

这是PC0通过交换机后再经过hub发送数据包给PC4,但是我们可以看见hub把数据同时发送给了PC4和PC5

后来我用inspect查看集线器发现只有如下图所示的简单信息,没有像交换机一样有mac表

最后查询发现,集线器采用广播的形式传输数据,即向所有端口传送数据。

六、实验体会、质疑和建议

这次实验通过自己一步一步地操作,以及对Event List内容的分析,以及对数据包传递过程的观察,还有对PC机ARP表、交换机mac表内容的分析让我了解了两台主机ping过程中所涉及的协议,以及交换机转发数据包的原理,它在转发ping操作的数据包时是必须知道目的机的mac地址以及其连接端口的,所以它是在单播这些消息的。而且我还知道了,当交换机的mac表一旦被清空,它再收到数据包,就会像处理广播一样,向着除接收端口以外的所有端口泛洪出去。最后我在观察数据传递的过程中发现,集线器采用广播的形式传输数据,即向所有端口传送数据。

示波器原理及其应用分析解析

示波器原理及其应用 示波器介绍 示波器的作用 示波器属于通用的仪器,任一个硬件工程师都应该了解示波器的工作原理并能够熟练使用示波器,掌握示波器是对每个硬件工程师的基本要求。 示波器是用来显示波形的仪器,显示的是信号电压随时间的变化。因此,示波器可以用来测量信号的频率,周期,信号的上升沿/下降沿,信号的过冲,信号的噪声,信号间的时序关系等等。 在示波器显示屏上,横坐标(X)代表时间,纵坐标(Y)代表电压,(注,如果示波器有测量电流的功能,纵坐标还代表电流。)还有就是比较少被关注的-亮度(Z),在TEK的DPO示波器中,亮度还表示了出现概率(它用16阶灰度来表示出现概率)。 1.1.示波器的分类 示波器一般分为模拟示波器和数字示波器;在很多情况下,模拟示波器和数字示波器都可以用来测试,不过我们一般使用模拟示波器测试那些要求实时显示并且变化很快的信号,或者很复杂的信号。而使用数字示波器来显示周期性相对来说比较强的信号,另外由于是数字信号,数字示波器内置的CPU或者专门的数字信号处理器可以处理分析信号,并可以保存波形等,对分析处理有很大的方便。

1.2.1 模拟示波器 模拟示波器使用电子枪扫描示波器的屏幕,偏转电压使电子束从上到下均匀扫描,将波形显示到屏幕上,它的优点在于实时显示图像。 模拟示波器的原理框图如下: 见上图所示,被测试信号经过垂直系统处理(比如衰减或放大,即我们拧垂直按钮-volts/div),然后送到垂直偏转控制中去。而触发系统会根据触发设置情况,控制产生水平扫描电压(锯齿波),送到水平偏转控制中。 信号到达触发系统,开始或者触发“水平扫描”,水平扫描是一个是锯齿波,使亮点在水平方向扫描。触发水平系统产生一个水平时基,使亮点在一个精确的时间内从屏幕的左边扫描到右边。在快速扫描过程中,将会使亮点的运动看起来

路由器、集线器、交换机的工作原理

路由器、集线器、交换机的工作原理 号称网络硬件三剑客的集线器(hub)、交换机(switch)与路由器(router)一直都是网络界的活跃分子,但让很多初入网络之门的菜鸟恼火的是,它们三者不仅外观相似,而且经常呆在一起,要想分清谁是谁,感觉有点难!就让我们一起来看看它们之间有什么区别和联系吧! 三剑客的工作原理 一、集线器 1.什么是集线器 在认识集线器之前,必须先了解一下中继器。在我们接触到的网络中,最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”,两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减,当信号衰减到一定程度时将造成信号失真,因此在保证信号质量的前提下,双绞线的最大传输距离为100米。当两台电脑之间的距离超过100米时,为了实现双机互连,人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”,它的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理,重新产生出完整的信号再继续传送。 中继器就是普通集线器的前身,集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的rj45接口,通过这些接口,集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“hub” 2.集线器的工作原理 集线器的工作原理很简单,以图2为例,图中是一个具备8个端口的集线器,共连接了8台电脑。集线器处于网络的“中心”,通过集线器对信号进行转发,8台电脑之间可以互连互通。具体通信过程是这样的:假如计算机1要将一条信息发送给计算机8,当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时,集线器并不会直接将信息送给计算机8,它会将信息进行“广播”--将信息同时发送给8个端口,当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时,会对信息进行检查,如果发现该信息是发给自己的,则接收,否则不予理睬。由于该信息是计算机1发给计算机8的,因此最终计算机8会接收该信息,而其它7台电脑看完信息后,会因为信息不是自己的而不接收该信息。 3.集线器的特点 (1)共享带宽

模拟示波器的基本工作原理

模拟示波器的基本工作原理 1. 回顾中学的沙漏实验——随时间变化的信号如何在平面展示 物理学理论可以证明,一端通过细绳固定的重物在作摆动时,与中心垂线的距离满足正弦波规律。沙漏实验可以清晰地显示这个随时间变化的波形:用沙漏充当重物,并且在沙漏底下的桌面上平铺一张纸,当沙漏开始摆动时,让纸匀速移动。这样,沙漏中流出的细沙,就在纸上留下了一个正弦波痕迹,如图所示。利用这种设计思想,可以完成波形在平面上(对应于时间的流动)的展开。这种设计思想在波形记录、显示中被广泛采用,比如心电图机,就是用原地摆动的电热针,在匀速移动的记录纸带上描记出心电波形。 利用心电图机的结构,已经可以记录电压信号,但是,示波器在大量的应用中,并不需要通过消耗纸张来记录波形,而仅仅是观察波形。因此,可以重复使用的荧光屏,被应用到示波器的设计中。 在示波器上描绘一条曲线——电子枪和荧光屏 在一个封闭玻璃管显示屏的内壁涂上荧光粉,当荧光粉被大量电子形成的电子束轰击时,会发出荧光。可以发出电子束的设备称为电子枪,它可以连续地发出集束性很强的电子。这些电子束在飞行过程中,如果遇到电场的作用,会因电场形成的力而改变运行方向,导致最终电子束落到荧光屏上的位置发生改变,也就是光点改变。根据这个原理制造的示波管,其结构如图所示。图中电子枪发出的电子束,经过两个偏转板的作用,会在X 、Y 两个方向上发生偏转。 当在Y 偏转板上加入被测信号,而在X 偏转板上不加电压,可以在示波管的荧光屏上看到光点随着被测电压的变化而发生位置变化——电压越大,光点位置越靠上方。 当在X 偏转板上加入一个锯齿波,而在Y 偏转板上不加电压,可以看到光点从荧光屏左边出现,匀速移动到右边,然后又迅速在左边重复出现。 当在X 偏转板上加入一个锯齿波,而在Y 偏转板上加入一个正弦波,则可以看到,光点在匀速左移的同时,其Y 方向位置出现了正弦变化的规律,也就是说,光点的移动轨迹是一个正弦波。 怎样将周期性电压信号稳定地显示于荧光屏 图 沙漏摆动留下的正弦波 图 示波管的结构示意图

03137计算机网络基本原理选择题

1.在星型局域网结构中,连接文件服务器与工作站的设备是() A、调制解调器 B、交换器 C、路由器 D、集线器 2.在OSI七层结构模型中,处于数据链路层与运输层之间的是() A、物理层 B、网络层 C、会话层 D、表示层 3.完成路径选择功能是在OSI模型的() A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、运输层 4.在TCP/IP协议簇的层次中,解决计算机之间通信问题是在() A、网络接口层 B、网际层 C、传输层 D、应用层 5.在中继系统中,中继器处于() A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、高层 6.规定了信号的电平、脉宽、允许的数据传输速率和最大传输距离的物理层特性是( ) A.机械特性 B.电气特性 C.功能特性 D.规程特性 7.PPP协议提供的3类功能分别是:成帧、链路控制和( ) A.通信控制 B.网络控制 C.存储控制 D.安全控制 8.路由选择包括的两个基本操作分别为( ) A.最佳路径的判定和网内信息包的传送 B.可能路径的判定和网间信息包的传送 C.最优选择算法和网内信息包的传送 D.最佳路径的判定和网间信息包的传送 9. 路由信息协议(RIP)使用的路由算法是( ) A.最短路由选择算法 B.扩散法 C.距离矢量路由算法 D.链路状态路由算法 10. 在Internet中,路由器的路由表通常包含( ) A.目的网络和到达该网络的完整路径 B.所有目的主机和到达该主机的完整路径 C.目的网络和到达该网络的下一个路由器的IP地址 D.互联网中所有路由器的地址 11.TCP段结构中,端口地址的长度为 ( ) A.8比特 B.16比特 C.24比特 D.32比特 12.在TCP/IP协议的传输层将数据传送给用户应用进程所使用的地址形式是( ) A.IP地址 B.MAC地址 C.端口号 D.socket地址 13.如果两台主机在同一子网内,则它们的IP地址与子网掩码进行( ) A.“与”操作,结果相同 B.“或”操作,结果相同 C.“与非”操作,结果相同 D.“异或”操作,结果相同 14.下列关于网桥的说法中,不正确的是 ( )

示波器的基础学习知识原理和使用

示波器的原理和使用 示波器是一种用途广泛的基本电子测量仪器,用它能观察电信号的波形、幅度和频率等电参数。用双踪示波器还可以测量两个信号之间的时间差,一些性能较好的示波器甚至可以将输入的电信号存储起来以备分析和比较。在实际应用中凡是能转化为电压信号的电学量和非电学量都可以用示波器来观测。 【实验目的】 1.了解示波器的基本结构和工作原理,掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。2.学会使用示波器观测电信号波形和电压幅值以及频率。 3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。 图1-1 示波器结构图 【实验原理】 不论何种型号和规格的示波器都包括了如图1-1所示的几个基本组成部分:示波管(又称阴极射线管,cathode ray tube,简称CRT)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号发生电路(锯齿波发生器)、自检标准信号发生电路(自检信号)、触发同步电路、电源等。 1.示波管的基本结构

示波管的基本结构如图1-2所示。主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,全都密封在玻璃壳体内,里面抽成高真空。 (1)电子枪:由灯丝、阴极、控制栅极、第一阳极和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圆筒,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“辉度”调整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形成射线。当控制栅极、第一阳极与第二阳极电位之间电位调节合适时,电子枪内的电场对电子射线有聚集作用,所以, H-灯丝;K-阴极;G1,G2- 控制栅极;A1-第一阳极;A2-第二阳极;Y-竖直偏转板;X-水平偏转板 图1-2 示波管结构图 第一阳极也称聚集阳极。第二阳极电位更高,又称加速阳极。面板上的“聚集”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“辅助聚集”,实际是调节第二阳极电位。 (2)偏转系统:它由两对互相垂直的偏转板组成,一对竖直偏转板,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产生的光斑位置也发生改变。 (3)荧光屏:屏上涂有荧光粉,电子打上去它就发光,形成光斑。不同材料的荧光粉发光的颜色不同,发光过程的延续时间(一般称为余辉时间)也不同。荧光屏前有一块透明的、带刻度的坐标板,供测定光点的位置用。在性能较好的示波管中,将刻度线直接刻在荧光屏玻璃内表面上,使之与荧光粉紧贴在一起以消除视差,光点位置可测得更准。2.波形显示原理

(完整版)交换机与集线器工作机理分析

一、实验名称:交换机与集线器工作机理分析 二、实验目的:(1)观察交换机处理广播和单播报文的过程;(2)比较交换机与集线器的工作过程;(3)掌握使用PacketTracer模拟网络场景的基本方法,加深对网络环境、网络设备和网络协议交互过程等的理解。 三、实验内容和要求:(1)在PacketTracer模拟器中配置网络拓扑;(2)观察交换机如何处理广播和单播报文;(3)观察交换机和集线器的工作过程。 四、实验环境:windows7下的PacketTracer环境 五、操作方法与实验步骤: (一)交换机是如何处理单播的 用一个集线器hub将PC4、PC5连接起来再与PC1、PC2、PC3、PC4连接到同一个交换机上 用PC0为例,配置PC机的ip地址,5台PC机的ip地址地址分别为192.168.1.10、192.168.1.11、192.168.1.12、192.168.1.13、192.168.1.14、192.168.1.15,网关都为192.168.1.1,掩网子码为255.255.255.0 从PC0发送ping到PC1 在平操作没有完成时PC0、PC1的ARP表和交换机的mac表都为空 这是还未完成ping操作时Event list的内容 点击ICMP的info图标,可知源ip地址是PC0的ip地址,目的地址是PC1的ip地址 点击ARP的info图标可以看到它的源ip地址是PC0的ip地址,并且它想努力获得PC1的ip地址PC1的mac地址和ip地址 然后开始Capture/Foward 操作,一直点击Capture/Foward,知道ping完成可以发现如下图所示PC0、PC1的ARP表和交换机的mac表不再为空,交换机的mac表获得了PC0和PC1两者的mac地址。一开始PC0的ARP表是没有PC1的内容的所有它要发出一个ARP请求以完成ping操作,交换机从ARP请求中获得PC0的mac地址以及其连接的端口,从ARP回复中获得PC1的mac地址以及其连接的端口。交换机获得了这些信息之后就完成了ping操作。从以上操作我们不难发现ping这个操作从交换机的角度来看是单播过程。 (二)交换机如何处理未知广播 进入交换机的CLI选项中,对交换机的mac表进行清空,操作语句如下所示 完成了上面语句可以看到交换机的mac表已经清楚了 因为mac表被清空,所以交换机像处理广播一样,将数据包向除接收端口以外的所有端口泛洪出去, (三)、进行PC4到PC0ping操作 进行从PC4发出到PC0的ping操作,完成整个ping操作Event List的内容是这样的 完成整个ping操作后PC4和PC0的ARP表入下所示 在完成PC4到PC0的平操作时我发现凡是hub接受到的数据包hub它都没有像我想象的那样转发给我想要的特定的目标。 例如:这是PC4想要通过hub发送数据包给交换机的情况,可见它不仅把数据包转发给了交互机它也把

实验4--交换机与集线器工作机理分析

实验4:交换机与集线器工作机理分析 1. 实验目的 1) 观察交换机处理广播和单播报文的过程。 2) 比较交换机与集线器工作过程。 3) 掌握使用PacketTracer模拟网络场景的基本方法,加深对网络环境、网络设备和网络协议交互过程等方面的理解。 2. 实验环境 1) 运行Windows 2008 Server/Windows XP/Windows 7操作系统的PC一台。 2) 下载CISCO公司提供的PacketTracer版本。 3. 实验步骤 1)在PacketTracer模拟器中配置网络拓扑 在PacketTracer模拟器中配置如图所示的网络拓扑,其中通用交换机连接4台普通PC,通用集线器hub连接2台普通PC。 实验网络拓扑图 点击PC,在每台PC的配置窗口中配置合理的IP地址和子网掩码,设置IP 地址由左到右为,,,,,,子网掩码都为。无需为交换机和集线器配置IP地址(为什么)。因为交换机和集线器主要是处于数据链路层,不涉及转发IP数据包,所以不必设置IP地址。 2)观察交换机如何处理广播和单播报文

(1) 在实时与模拟模式之间切换4次,完成生成树协议。所有链路指示灯应变为绿色。最后停留在模拟模式中。 (2) 使用Inspect(检查)工具(放大镜)打开PC 0 和PC 1 的ARP 表以及交换机的MAC 表。本练习不关注交换机的ARP 表。将选择箭头移到交换机上,查看交换机端口及其接口MAC 地址的摘要。注意,这不是交换机获取的地址表。将窗口排列在拓扑上方。 (3) 添加简单PDU 以从PC 0发送ping到PC 1也可以在PC 0的DeskTop窗口中打开模拟命令行“Command Prompt”,运行PING命令)。 使用Add Simple PDU(添加简单PDU)(闭合的信封)从PC 0 发送一个ping 到PC 1。点击PC 0(源),然后点击PC 1(目的)。Event List(事件列表)中将会显示两个事件:一个ICMP 回应请求和一个ARP 请求,用以获取PC 1 的MAC 地

HUB(集线器)

HUB,也就是集线器。它的作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。而交换机(又名交换式集线器)作用与集线器大体相同。但是两者在性能上有区别:集线器采用的式共享带宽的工作方式,而交换机是独享带宽。这样在机器很多或数据量很大时,两者将会有比较明显的。而路由器与以上两者有明显区别,它的作用在于连接不同的网段并且找到网络中数据传输最合适的路径,可以说一般情况下个人用户需求不大。路由器是产生于交换机之后,就像交换机产生于集线器之后,所以路由器与交换机也有一定联系,并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能路由转发数据包的不足。 总的来说,路由器与交换机的主要区别体现在以下几个方面: (1)工作层次不同 最初的的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构的数据链路层,也就是第二层,而路由器一开始就设计工作在OSI模型的网络层。由于交换机工作在OSI的第二层(数据链路层),所以它的工作原理比较简单,而路由器工作在OSI的第三层(网络层),可以得到更多的协议信息,路由器可以做出更加智能的转发决策。 (2)数据转发所依据的对象不同 交换机是利用物理地址或者说MAC地址来确定转发数据的目的地址。而路由器则是利用不同网络的ID号(即IP地址)来确定数据转发的地址。IP地址是在软件中实现的,描述的是设备所在的网络,有时这些第三层的地址也称为协议地址或者网络地址。MAC地址通常是硬件自带的,由网卡生产商来分配的,而且已经固化到了网卡中去,一般来说是不可更改的。而IP地址则通常由网络管理员或系统自动分配。 (3)传统的交换机只能分割冲突域,不能分割广播域;而路由器可以分割广播域 由交换机连接的网段仍属于同一个广播域,广播数据包会在交换机连接的所有网段上传播,在某些情况下会导致通信拥挤和安全漏洞。连接到路由器上的网段会被分配成不同的广播域,广播数据不会穿过路由器。虽然第三层以上交换机具有VLAN功能,也可以分割广播域,但是各子广播域之间是不能通信交流的,它们之间的交流仍然需要路由器。 (4)路由器提供了防火墙的服务 路由器仅仅转发特定地址的数据包,不传送不支持路由协议的数据包传送和未知目标网络数据包的传送,从而可以防止广播风暴。 交换机一般用于LAN-WAN的连接,交换机归于网桥,是数据链路层的设备,有些交换机也可实现第三层的交换。路由器用于W AN-WAN之间的连接,可以解决异性网络之间转发分组,作用于网络层。他们只是从一条线路上接受输入分组,然后向另一条线路转发。这两条线路可能分属于不同的网络,并采用不同协议。相比较而言,路由器的功能较交换机要强大,但速度相对也慢,价格昂贵,第三层交换机既有交换机线速转发报文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以广泛应用。

路由器和交换机_集线器的工作原理,区别和联系

路由器,交换机,集线器工作原理,区别和联系 工作原理 一、集线器 1.什么是集线器 在认识集线器之前,必须先了解一下中继器。在我们接触到的网络中,最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”,两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减,当信号衰减到一定程度时将造成信号失真,因此在保证信号质量的前提下,双绞线的最大传输距离为100米。当两台电脑之间的距离超过100米时,为了实现双机互连,人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”,它的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理,重新产生出完整的信号再继续传送。 中继器就是普通集线器的前身,集线器实际就是一种多端口的中继器。集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口,通过这些接口,集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。由于它在网络中处于一种“中心”位置,因此集线器也叫做“Hub”。 2.集线器的工作原理 集线器的工作原理很简单,以图2为例,图中是一个具备8个端口的集线器,共连接了8台电脑。集线器处于网络的“中心”,通过集线器对信号进行转发,8台电脑之间可以互连互通。具体通信过程是这样的:假如计算机1要将一条信息发送给计算机8,当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时,集线器并不会直接将信息送给计算机8,它会将信息进行“广播”--将信息同时发送给8 个端口,当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时,会对信息进行检查,如果发现该信息是发给自己的,则接收,否则不予理睬。由于该信息是计算机1 发给计算机8的,因此最终计算机8会接收该信息,而其它7台电脑看完信息后,会因为信息不是自己的而不接收该信息。 3.集线器的特点 1)共享带宽 集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大速度。目前市面上用于中小型局域网的集线器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应三种。 10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps,即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡,在传输数据时速度仍然只有10Mbps。10/100Mbps自适应集线器能够根据与端口相连的网卡速度自动调整带宽,当与10Mbps的网卡相连时,其带宽为10Mb;与100Mbps的网卡相连时,其带宽为100Mb,因此这种集线器也叫做“双速集线器”。 集线器是一种“共享”设备,集线器本身不能识别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以集线器为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。 由于集线器在一个时钟周期中只能传输一组信息,如果一台集线器连接的机器数目较多,并且多台机器经常需要同时通信时,将导致集线器的工作效率很差,如发生信息堵塞、碰撞等。

模拟示波器的基本工作原理

模拟示波器的基本工作原理 1.回顾中学的沙漏实验——随时间变化的信号如何在平面展示 利用心电图机的结构,已经可以记录电压信号,但是,示波器在大量的应用中,并不需要通过消耗纸张来记录波形,而仅仅是观察波形。因此,可以重复使 用的荧光屏,被应用到示波器的设计中。 2.在示波器上描绘一条曲线——电子枪 和 荧光屏 当在Y 偏转板上加入被测信号,而在X 偏转板上不加电压,可以在示波管的荧光屏上看到光点随着被 测电压的变化而发生位置变化——电压越大,光点位 置越靠上方。 当在X 偏转板上加入一个锯齿波,而在Y 偏转板上不加电压,可以看到光点从荧光屏左边出现,匀速移动到右边,然后又迅速在左边重复出现。 当在X 偏转板上加入一个锯齿波,而在Y 偏转板上加入一个正弦波,则可以看到,光点在匀速左移的同时,其Y 方向位置出现了正弦变化的规律,也就是说,光点的移动轨迹是一个正弦波。 3 .怎样将周期性电压信号稳定地显示于荧光屏? ○ 1~○6时刻,具有相同的特征:都是以上升的方式经过0V 电压。示波器内部,用微分电路可以区分被测信号上升或者下降,用比较器配合外部的电压设置,可以判断被测信号是否经过这个比较电压(比如图中的0V )。这样,再经过一套逻辑电路,可以在被测信号具有相同初相角的时刻,控制X 轴偏转板,发 出一个锯齿 波。这种利用被测信号的周期性,在相 同 初相角时刻,触发X 轴锯齿波扫描信号,使得波形被重叠、稳定地显示于示波器荧光屏的技术,称为同步触发扫描。图中, 锯齿波在○ 1~○6时刻满足触发条件,但仅在○1、○3、○5时刻被触发,是因为在○2、○4、○6时刻,此前的锯齿波尚未扫描结束。 因此,在 示波器外部面板上,有控制被测信号在电压多大时触发锯 齿波产生的电 平旋钮,英文标识为Level ,这个电压称为触发电平。有控制被测信号是上升或者下降经过Level 电压的选择开关,英文标识为Slope 图1.1.3 沙漏摆动留下的正弦波 图1.1.4 示波管的结构示意图 Y 轴偏转板 被测信号 X 轴偏转板 锯齿波 Y 轴偏转板 被测信号 X 轴偏转板 锯齿波

示波器的原理和使用

示波器的原理和使用 实验目的 (1) 了解示波器的主要结构和显示波形的基本原理; (2) 掌握模拟示波器和函数信号发生器的使用方法; (3) 观察正弦、矩形、三角波等信号发生器的使用方法; (4) 通过示波器观察李萨如图形,学会一种测量正弦振动频率的方法,并加深对互相垂直振动合成理论的理解。 实验方法原理 (1) 模拟示波器的基本构造 示波器主要由示波管、垂直放大器、水平放大器、扫描信号放大器、触发同步等几个基本部分组成。 (2) 示波器显示波形原理 如果只在垂直偏转板上加一交变正弦电压,则电子束的亮点随电压的变化在竖直方向上按正弦规律变化。要想显示波形,必须同时在水平偏转板上加一扫描电压,使电子束所产生的亮点沿水平方向拉开。 (3) 扫描同步 当扫描电压的周期T x 是被观察周期信号的整数倍时,扫描的后一个周期扫绘的波形与前一个周期完全一样,荧光屏上得到清晰而稳定的波形,这叫做信号与扫描电压同步。 (4) 多踪显示 根据开关信号的转换频率不同,有两种不同的时间分割方式,即“交替”和“断续”方式。 (5) 观察李萨如图形并测频率 x y y x f f N Y N X =数方向切线对图形的切点数方向切线对图形的切点 实验步骤 (1) 熟悉示波器各控制开关的作用,进行使用前的检查和校准。 (2) 将信号发生器的输出信号连接到示波器的CH1或CH2,观察信号波形。 (3) 用示波器测量信号的周期T 、频率f 、幅值U 、峰-峰值Up-p 、有效值Urms,频率和幅值任选。 (4) 观察李萨如图形和“拍”。 (5) 利用多波形显示法和李萨如图形判别法观测两信号的相位差 ① 多波形显示法观测相位差。 ② 李萨如图形判别法观测相位差。 数据处理 0p p u p p =-= --显显U U U E 000=-=T T T E T π 2 4 44 2 4 π2 0 频率相同位相不同时的李萨如图形

集线器HUB基本工作原理

集线器(HUB)的基本工作原理 我们知道在环型网络中只存在一个物理信号传输通道,都是通过一条传输介质来传输的,这样就存在各节点争抢信道的矛盾,传输效率较低。引入集线器这一网络集线设备后,每一个站是用它自己专用的传输介质连接到集线器的,各节点间不再只有一个传输通道,各节点发回来的信号通过集线器集中,集线器再把信号整形、放大后发送到所有节点上,这样至少在上行通道上不再出现碰撞现象。但基于集线器的网络仍然是一个共享介质的局域网,这里的"共享"其实就是集线器内部总线,所以当上行通道与下行通道同时发送数据时仍然会存在信号碰撞现象。当集线器将从其内部端口检测到碰撞时,产生碰撞强化信号(Jam)向集线器所连接的目标端口进行传送。这时所有数据都将不能发送成功,形成网络"大塞车"。 出现这种网络现象我们可以用一个形象的现实情形来说明,那就是单车道上同时有两个方向的车驰来.。 我们知道,单车道上通常只允许一个行驶方向的车通过,但是在小城镇,条件有限通常没有这样的规定,单车道也很有可能允许两个行驰方向的车通过,但是必须是不同时刻经过。在集线器中也一样,虽然各节点与集线器的连接已有各自独立的通道,但是在集线器内部却只有一个共同的通道,上、下行数据都必须通过这个共享通道发送和接收数据,这样有可能像单车道一样,当上、下行通道同时有数据发送时,就可能出现塞车现象。很好理解吧? 正因为集线器的这一不足之处,所以它不能单独应用于较大网络中(通常是与交换机等设备一起分担小部分的网络通信负荷),就像在大城市中心不能有单车道一样,因为网络越来,出现网络碰撞现象的机会就越大。也正因如此,集线器的数据传输效率是比较低的,因为它在同一时刻只能有一个方向的数据传输,也就是所谓的"单工"方式。如果器网络中要选用集线器作为单一的集线设备,则网络规模最好在10台以内,而且集线器带宽应为10/100Mbps以上。 集线器除了共享带宽这一不足之处外,还有一个方面在选择集线器时必须要考虑到,那就是它的广播方式。因为集线器属于纯硬件网络底层设备,基本上不具有"智能记忆"能力,更别说"学习"能力了。它也不具备交换机所具有的MAC 地址表,所以它发送数据时都是没有针对性的,而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时,不是直接把数据发送到目的节点,而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点,图示如图2所示。 这种广播发送数据方式有两方面不足:(1)用户数据包向所有节点发送,很可能带来数据通信的不安全因素,一些别有用心的人很容易就能非法截获他人的数据包;(2)由于所有数据包都是向所有节点同时发送,加上以上所介绍的共享带宽方式,就更加可能造成网络塞车现象,更加降低了网络执行效率。 编辑:明卓科技 Jsamine QQ:1239886238

示波器基本原理

目录 第一章示波器基本原理 (2) 1、1 模拟示波器 (2) 1、1、1示波管 (2) 1、1、2模拟示波器方框图 (3) 1、2 数字存储示波器(DSO) (4) 第二章示波器的使用 (5) 2、1示波器的各个系统和控制 (5) 2、2示波器的正确使用 (7) 第三章模拟示波器的校准 (9) 第四章数字存储示波器的使用和校准 (13) 4、1 TDS220的结构 (13) 4、2 TDS220的常规检查 (14) 4、3 TDS220的校准过程 (16)

第一章 示波器基本原理 示波器是一种图形显示设备,它能够直接观测和真实显示被测信号,是观察电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器,它可分为模拟和数字类型。下面就分模拟和数字部分对示波器的基本原理进行简单介绍。 1、1 模拟示波器 模拟示波器是第一代示波器产品,拥有极佳的"波形更新率"(约每秒超过二十万次),它仅仅在扫描的回扫时间及闭锁(Hold off )时间内不显示信号,因此又称为模拟实时示波器(Analog Real Time Oscilloscope )。由于模拟示波器是数字示波器在的基础,我们先来看模拟示波器的工作原理。 1、1、1示波管 模拟示波器的心脏是阴极射线管(CRT ),示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏组成,它们被密封在真空的玻璃壳内,如图1-1所示。 电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打在荧光屏上,荧光屏的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就发出光来。 电子在从电子枪到屏幕的途中要经过

偏转系统,在偏转系统上施加电压就可以使光点在屏幕上移动。偏转系统由水平(X )偏转板和垂直(Y )偏转板组成。这种偏转方式称为静电偏转。 将输入信号加到Y 轴偏转板上,而示波器自己使电子束沿X 轴方向扫描。这样就使得光点在屏幕上描绘出输入信号的波形。这样扫出的信号波形称为波形轨迹 1、1、2模拟示波器方框图 从上一小节可以看出,只要控制X 轴偏转板和Y 轴偏转板上的电压,就能控制示波管显示的图形形状。因此,只要在示波管的X 轴偏转板上加一个与时间变量成正比的电压,在y 轴加上被测信号(经过比例放大或者缩小),示波管屏幕上就会显示出被测信号随时间变化的图形。电信号中,在一段时间内与时间变量成正比的信号是锯齿波。因此,往往给X 轴加上锯齿波。 示波器的基本组成框图如图1-2所示,它主要由示波管、Y 轴系统、X 轴系统三部分组成。此外还包括电源电路,它产生电路中需要的多种电源。示波器中还往往有一个精确稳定的方波信号发生器,供校验示波器用。 被测信号通过探头到达示波器的垂直系统,经衰减器适当衰减后送至垂直放大器,放大后产生足够大的信号,加到示波管的Y 轴偏转板上,控制亮点在屏幕中的上下移动。为了在屏幕上显示出完整的稳定波形,将Y 轴的被测信号引入X 轴系统的触发系统,启动或触

模拟示波器的基本工作原理定稿版

模拟示波器的基本工作 原理 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

模拟示波器的基本工作原理 1.回顾中学的沙漏实验——随时间变化的信号如何在平面展示 利用心电图机的结构,已经可以记录电压信号,但是,示波器在大量的应用中,并不需要通过消耗纸张来记录波形,而仅仅是观察波形。因此,可以重复使用的荧光屏,被应用到示波器的 设计中。 2.在示波器上描绘一条曲线——电子枪和荧光屏 当在Y 偏转板上加入被测信号,而在X 偏转板上不加电压,可以在示波管的荧光屏上看到光点随着被测电压的变化而发生位置变化——电压越大,光点位置越靠上方。 当在X 偏转板上加入一个锯齿波,而在Y 偏转板上不加电压,可以看到光点从荧光屏左边出现,匀速移动到右边,然后又迅速在左边重复出现。 当在X 偏转板上加入一个锯齿波,而在Y 偏转板上加入一个正弦波,则可以看到,光点在匀速左移的同时,其Y 方向位置出现了正弦变化的规律,也就是说,光点的移动轨迹是一个正弦波。 3.怎样将周期性电压信号稳定地显示于荧光屏? 图1.1.3 沙漏摆动留下的正弦

○1~○6时 刻,具有相 同的特征: 都是以上升的方式经过0V电压。示波器内部,用微分电路可以区分被测信号上升或者下降,用比较器配合外部的电压设置,可以判断被测信号是否经过这个比较电压(比如图中的0V)。这样,再经过一套逻辑电路,可以在被测信号具有相同初相角的时刻,控制X轴偏转板,发出一个锯齿波。这种利用被测信号的周期性,在相同初相角时刻,触发X轴锯齿波扫描信号,使得波形被重叠、稳定地显示于示波器荧光屏的技术,称为同步触发扫描。图中,锯齿波在○1~○6时刻满足触发条件,但仅在○1、○3、○5时刻被触发,是因为在○2、○4、○6时刻,此前的锯齿波尚未扫描结束。 因此,在 示波器外部 面板上,有 控制被测信号在电压多大时触发锯齿波产生的电平旋钮,英文标识为Level,这个电压称为触发电平。有控制被测信号是上升或者下降经过Level电压的选择开关,英文标识为Slope Y轴偏转 X轴偏 Y轴偏转 X 轴偏 Y轴偏转 X 轴偏

示波器的工作原理与使用

河南科技大学实验教学教案 课程名称大学物理实验A 指导教师李海生

河南科技大学实验教学教案首页

预习及实验课前提问: 1.示波器中第一阳极和第二阳极的作用分别是什么? 解答:第二阳极电位比第一阳极高,当第一阳极与第二阳极间电位差调节合适时,电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用,使屏上光斑成为明亮、清晰的小圆点,面板上的“聚焦”旋钮是用来调节第一阳极电位的,所以,第一阳极又称为聚焦阳极。第二阳极称为加速阳极。有些示波器还有“辅助聚焦”旋钮,是用来调节第二阳极电位的。 2.锯齿波如何形成? 解答: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来回运动,如果电压频率较高,则看到的将是一条竖直亮线。要显示出波形,必须同时在水平偏转板上加一个扫描电压,使电子束的亮点同时沿着水平方向拉开。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,然后突然回到最小,此后再重复地变化。扫描电压随时间变化的关系曲线形同“锯齿”,故称“锯齿波”。 3.扫描图形在荧光屏上显示向左或向右移动的波形,为什么?如何使其稳定? 解答:要在示波器荧屏上获得稳定的波形,被测信号的频率Y f 必须为扫描电压(锯齿波)频率X f 的整数(N )倍,即有 X Y Nf f ,如果被测信号与锯齿波两者频率不满足上述整倍数的关系,每次扫描显示的图形就不能重合,结果荧光屏上呈现向左或向右移动的波形,这样就难以对信号进行观察和测量。必须设法调节使两者频率自动保持整数比。 实验原理: 示波器的结构主要由示波管、垂直放大器、水平放大器、扫描发生器、触发同步电路等组成。示波管是示波器的心脏部分,它是由电子枪、偏转系统、荧光屏构成。从电子枪发射出的电子束,经过加速电极和聚焦电极打到荧光屏上,形成一亮点。在偏转板上加适当电压,电子束的运动方向将发生偏转。当在y 板上加一交变信号时,在屏上将看到一条竖直亮线。若要观察交变信号的波形,需在x 板上加一锯齿波(扫描)电压,此电压由示波器内部提供。由于采用触发扫描方式,使得每一次扫描的起点位置都相同,因而得到的波形是稳定的。若在x 板和y 板上分别加上正弦信号,当他们的频率比为整数比时,屏上显示的稳定波形称为李萨如图形。频率比不同,李萨如图形的形状也不同。该图形在水平方向的切点数x n 和图形在垂直方向的切点数y n 与频率之间存在下列规律:

集线器与交换机的对比实验

集线器与交换机的对比实 验 Last updated on the afternoon of January 3, 2021

计算机科学与技术学院计算机网络实验实验报告 实验项目集线器与交换机的对比实验实验日期 2016/4/22 一实验目的 了解集线器和交换机的如何转发数据。 理解冲突域和广播域的概念。 对比单播以太网帧和广播以太网帧的目标MAC地址。 二实验原理 冲突域与广播域 冲突域:在该域内某一时刻只能有一个站点发送数据,如果两个站点同时发送数据会引起冲突,则这两个站点处于同一个冲突域内。 广播域:在以太网中,能够接收到任意站点发送的广播帧的所有站点的集合称为一个广播域。 集线器和交换机 集线器和交换机都是为了扩大以太网覆盖范围而使用的连接设备,但二者的工作原理存在很大差异。 集线器工作在OSI体系结构的物理层。集线器的主要功能是对接收到的信号进行放大、转发,从而扩展以太网的覆盖范围。由于物理层传输的信号是无结构的,因此集线器无法识别接收方,只能将从一个端口接收到信号放大后复制到所有其他端口,即向与该集线器连接的所有站点转发。 交换机工作在OSI参考模型的第二层数据链路层。交换机使用以太网帧中的MAC地址进行数据帧转发,从而有效地过滤数据帧。交换机可以在多个端口对之间

同时建立多条并发连接,使得与不同端口连接站点同时发送数据时,各连接线路彼此互不影响。 三实验要求 拓扑图 该实验用到4个拓扑图。其中拓扑图1和拓扑图2是以集线器为中心的共享式以太网;拓扑图3和拓扑图4是以交换机为中心的交换式以太网。其中拓扑图1和拓扑图2主要用于观察集线器的运行及理解冲突域的概念;拓扑图3和拓扑图4主要用于观察交换机的运行及理解交换机隔离冲突域但不隔离广播域的特性。在对应的实验步骤中,我们需要将拓扑图1和拓扑图2使用交叉双绞线连接起来,将拓扑图3和拓扑图4使用交叉双绞线连接起来,从而观察使用集线器和交换机进行以太网扩展时对冲突域和广播域的影响,从而理解两类设备在扩展以太网时的作用和局限性。 IP地址配置 四实验步骤、结果(程序+注释+截图)及分析

示波器的原理和使用 实验报告-示波器实验报告

示波器的原理和使用实验报告|示波 器实验报告 【--朋友&聚会祝福语】 不少朋友都不会写示波器实验报告,那么,今天,CN 人才公文网给大家介绍的是示波器实验报告,希望对大家有帮助。 示波器实验报告 【实验题目】示波器的原理和使用 【实验目的】 1.了解示波器的基本机构和工作原理,掌握使用示波器和信号发生器的基本方法。

2.学会使用示波器观测电信号波形和电压副值以及频率。 3.学会使用示波器观察李萨如图并测频率。 【实验原理】 1.示波器都包括几个基本组成部分: 示波管(阴极射线管)、垂直放大电路(Y放大)、水平放大电路(X放大)、扫描信号电路(锯齿波发生器)、同步电路、电源等。 2.李萨如图形的原理:

如果示波器的X和Y输入时频率相同或成简单整数比的两个正弦电压,则荧光屏上将呈现特殊的光点轨迹,这种轨迹图称为李萨如图形。 如果作一个限制光点x、y方向变化范围的假想方框,则图形与此框相切时,横边上的切点数nx与竖边上的切点数ny之比恰好等于Y与X输入的两正弦信号的频率之比,即fy:fx=nx:ny。 【实验仪器】 示波器×1,信号发生器×2,信号线×2。 【实验内容】 1.基础操作:

了解示波器工作原理的基础上阅读所用机器的说明书,了解每个旋钮的作用。其中最主要也是经常使用的旋钮为横向和纵向两个。横向旋钮是控制扫描时间的旋钮,调节时表现为荧光屏上显示波形发生横向的压缩或展开;纵向旋钮是调节垂直放大电路的旋钮,调节时表现为荧光屏上显示波形发生纵向的展开或压缩,次旋钮为两个,分别控制示波器的两个输入信号。 明确操作步骤及注意事项后,接通示波器电源开关。先找到扫描线并调至清晰。 2.观测李萨如图形: 向CH1、CH2分别输入两个信号源的正弦波,"扫描时间的"粗调旋钮置于"X-Y方式(即使两路信号进行合成)。调出不同比值的李萨如图形来,画出草图,并分析图形的特点与两个信号频率之间的关系。绘出所观察到的各种频率比的

示波器的原理和使用实验报告

大连理工大学 大 学 物 理 实 验 报 告 院(系) 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2008 年 11 月 18 日,第13周,星期 二 第 5-6 节 实验名称 示波器的原理与使用 教师评语 实验目的与要求: (1) 了解示波器的工作原理 (2) 学习使用示波器观察各种信号波形 (3) 用示波器测量信号的电压、频率和相位差 主要仪器设备: YB4320G 双踪示波器, EE1641B 型函数信号发生器 实验原理和内容: 1. 示波器基本结构 示波器主要由示波管、放大和衰减系统、触发扫描系统和电源四部分组成, 其中示波管是核心部分。 示波管的基本结构如下图所示, 主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分组成, 由外部玻璃外壳密封在真空环境中。 成 绩 教师签字

电子枪的作用是释放并加速电子束。 其中第一阳极称为聚焦阳极, 第二阳极称为加速阳极。 通 过调节两者的共同作用, 可以使电子束打到荧光屏上产生明亮清晰的圆点。 偏转系统由X 、Y 两对偏转板组成, 通过在板上加电压来使电子束偏转, 从而对应地改变屏上亮点的位置。 荧光屏上涂有荧光粉, 电子打上去时能够发光形成光斑。 不同荧光粉的发光颜色与余辉时间都不同。 放大和衰减系统用于对不同大小的输入信号进行适当的缩放, 使其幅度适合于观测。 扫描系统的作用是产生锯齿波扫描电压(如左上图所示), 使电子束在其作用下匀速地在荧光屏周期性地自左向右运动, 这一过程称为扫描。 扫描开始的时间由触发系统控制。 2. 示波器的显示波形的原理 如果只在竖直偏转板加上交变电压而X 偏转板上五点也是, 电子束在竖直方向上来回运动而形成一条亮线, 如左图所示: 如果在Y 偏转板和X 偏转板上同时分别加载正弦电压和锯齿波电压, 电子受水平竖直两个方向的合理作用下, 进行正弦震荡和水平扫描的合成运动, 在两电压周期相等时, 荧光屏上能够显示出完整周期的正弦电压波形, 显像原理如右图所示: 3. 扫描同步 为了完整地显示外界输入信号的周期波形, 需要调节扫描周期使其与外界信号周期相同或成合适的关系。 当某些因素改变致使周期发生变化时,使用扫描同步功能, 能够使扫描起点自动跟踪外界信号变化, 从而稳定地显示波形。 步骤与操作方法: 1. 示波器测量信号的电压和频率 对于一个稳定显示的正弦电压波形, 电压和频率可以由以下方法读出 h a U p p ?=-, 1)(-?=l b f

示波器的工作原理介绍

示波器的工作原理介绍 示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。 一、示波器的工作原理 (一)示波器的组成普通示波器有五个基本组成部分:显示电路、垂直(Y轴)放大电路、水平(X轴)放大电路、扫描与同步电路、电源供给电路。普通示波器的原理功能方框图如图5-1所示。 1.显示电路 显示电路包括示波管及其控制电路两个部分。示波管是一种特殊的电子管,是示波器一个重要组成部分。示波管的基本原理图如图5-2所示。由图可见,示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏3个部分组成。 (1)电子枪 电子枪用于产生并形成高速、聚束的电子流,去轰击荧光屏使之发光。它主要由灯丝F、阴极K、控制极G、第一阳极A1、第二阳极A2组成。除灯丝外,其余电极的结构都为金属圆筒,且它们的轴心都保持在同一轴线上。阴极被加热后,可沿轴向发射电子;控制极相对阴极来说是负电位,改变电位可以改变通过控制极小孔的电子数目,也就是控制荧光屏上光点的亮度。为了提高屏上光点亮度,又不降低对电子束偏转的灵敏度,现代示波管中,在偏转系统和荧光屏之间还加上一个后加速电极A3。 图5-2示波管内部结构示意图 第一阳极对阴极而言加有约几百伏的正电压。在第二阳极上加有一个比第一阳极更高的正电压。穿过控制极小孔的电子束,在第一阳极和第二阳极高电位的作用下,得到加速,向荧光屏方向作高速运动。由于电荷的同性相斥,电子束会逐渐散开。通过第一阳极、第二阳极之间电场的聚焦作用,使电子重新聚集起来并交汇于一点。适当控制第一阳极和第二阳极之间电位差的大小,便能使焦点刚好落在荧光屏上,显现一个光亮细小的圆点。改变第一阳极和第二阳极之间的电位差,可起调节光点聚焦的作用,这就是示波器的“聚焦”和“辅助聚焦”调节的原理。第三阳极是示波管锥体内部涂上一层石墨形成的,通常加有很高的电压,它有三个作用:①使穿过偏转系统以后的电子进一步加速,使电子有足够的能量去轰击荧光屏,以获得足够的亮度;②石墨层涂在整个锥体上,能起到屏蔽作用;③电子束轰击荧光屏会产生二次电子,处于高电位的A3可吸收这些电子。

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