Осциллографы

§ 40 Электронные осциллографы

Э.о. применяют для регистрации быстро протекающих процессов. При помощи осциллографа можно измерить токи, напряжения, частоту, мощность, фазовые сдвиги, глубину модуляции. Снимать амплитудные и фазовые характеристики радиоустройств, исследовать форму сигналов.

Рис.1 Обобщенная структура схемы электронного осциллографа

Канал вертикального отклонения служит для преобразования напряжения в соответствующие отклонения лучи по оси O-Y . Канал горизонтального отклонения служит для создания и передачи напряжения, определяющего перемещения электронного луча по оси О-Х, пропорционально времени. В его состав входят генератор напряжения , обеспечивающего перемещения электронного луча по оси O-X (генератор развёртки), усилитель и горизонтально – отклоняющие пластины ЭЛТ.

Электронный осциллограф получить дополнительную информацию об исследуемом процессе путём нанесения яркостных меток на изображения осциллограммы, например временных меток от калибратора длительности.

Нанесение яркостных меток осуществляется по каналу , в состав которого входят усилитель и переключатель полярности засвечивающих импульсов.

§41 Развёртки осциллографов

Развёрткой называют линию на экране осциллографа, которую вычёркивает луч. В отсутствии сигнала используют линейную развёртку, но для некоторых измерений применяют круговую и эллиптическую развёртки.

В случае линейной развёртки луч двигаясь равномерно по экрану, прочерчивает прямую горизонтальную линию – ось времени. Если на вертикально отклоняющиеся пластины подать исследуемый сигнал, то луч будет смещаться от линии развёртки, причём величина отклонения пропорциональна мгновенному значению сигнала в текущий момент времени.

Линейная развёртка может быть однократной, непрерывной и ждущей.

Однократная развёртка – применяется для наблюдения одиночных и непериодических процессов. При однократной развёртке на пластины Х подают линейно изменяющейся (пилообразный) импульс от генератора развёртки.

Запуск генератора развёртки производят раньше момента появления напряжения на пластинах Y, для чего в осциллографе производится небольшая задержка входного сигнала. После того, как луч достигнет края экрана (при этом напряжение на пластинах Х равно амплитуде развёртки ), луч возвращается в исходное положение и осциллограф готов к приходу следующего сигнала.

Непрерывная развёртка – применяется для исследования периодически повторяющихся сигналов.

Напряжение развёртки вырабатывается непрерывно, и изображение образуется наложением осциллограмм, полученных на каждом периоде исследуемого сигнала (а) или на нескольких периодах (б).

Ждущая развёртка – применяется для исследования непериодических сигналов, а также импульсов малой длительности с большим периодом повторения. Напряжение развёртки вырабатывается только при наличии на входе осциллографа исследуемого сигнала. Управление генератором развёртки осуществляемой устройством запуска осциллографа.

Круговая и эллиптическая развертка – линия развёртки представляется собой окружность или эллипс, причём её длина больше, чем в случаи линейной развёртки и отсутствует обратный ход луча. Для создания круговой развёртки используется генератор синусоидального напряжения, сигнал с которого подается на пластины X непосредственно, а на пластины Y со сдвигом на . Равенство амплитуд напряжений на пластины даёт круговую развёртку, при неравенстве линия развёртки представляет собой эллипс.