7.3. Универсальные осциллографы

Универсальным называется осциллограф, в котором исследуе­мый сигнал подается через канал вертикального отклонения на вертикально отклоняющую систему ЭЛТ, а горизонтальное откло­нение осуществляется напряжением ГР (ГОСТ 22737—77). Это классический вид электронно-лучевых осциллографов, который до появления осциллографов видов С7, С8, С9 был единственным и, действительно, универсальным. В настоящее время универсальные осциллографы наиболее распространены. В зависимости от приме­няемых схемных решений среди современных типов универсальных осциллографов можно выделить одноканальные, многоканальные, многофункциональные и цифровые. Рассмотрим более подробно эти разновидности.

Рис. 7.6. Структурная схема одноканального универсального осциллографа.

7.3.1.Одноканальные осциллографы

Структурная схема одноканального универсального осциллогра­фа непосредственно вытекает из обобщенной схемы рис. 7.1 и изоб­ражена на рис. 7.6. Рассмотрим специфические особенности этой схемы.

Канал вертикального отклонения

Входное устройство любого осциллографа содержит входные цепи и аттенюатор. С помощью входных цепей осуществляется коммутация режима входа Y (открытый или закрытый), а аттенюа­тор обеспечивает изменение k_B в требуемых пределах. В целом ВУ осциллографов аналогичны, как уже отмечалось, ВУ вольтметров (см. § 3.5.3).

Усилитель вертикального отклонения не только усиливает вход­ные сигналы в необходимое число раз, но и преобразует их в сим­метричные (противофазные) напряжения, подаваемые на пластины Y. Это является обязательным условием получения высокока­чественных осциллограмм и обусловлено известными из курса «Электронные приборы» особенностями конструкции и работы ЭЛТ. Только при симметричных отклоняющих напряжениях (по­стоянных и переменных) обеспечиваются постоянство среднего потенциала пластин Y относительно второго анода и оптимальные условия для фокусировки луча во всей рабочей части экрана. Кро­ме того, симметричность выходных каскадов улучшает условия работы самого УВО (снижаются требования к транзисторам по допустимому напряжению и компенсируются нелинейные искаже­ния по четным гармоникам и синфазные помехи).

Как видно из рис. 7.6, структурно УВО разбивается на предва­рительный и оконечный. Это необходимо для включения линии за­держки (ЛЗ), а также позволяет сосредоточить в предварительном УВО все необходимые регулировки и образовать сигнал, управляю­щий запуском ГР при внутренней синхронизации. С помощью ЛЗ, как мы уже знаем, обеспечивается неискаженное воспроизведение фронта сигнала в режиме ждущей развертки. Для большинства типов осциллографов = 0,12...0,25 мкс (см. рис. 7.3, г). Более того, ЛЗ используется и при наблюдении формы сигналов в режиме авто­колебательной развертки, т. е. практически является неотъемлемой частью УВО (только в низкочастотных осциллографах она отсут­ствует). В зависимости от частотных свойств осциллографа ЛЗ реа­лизуется с помощью искусственной линии, спиральных и радиочас­тотных кабелей задержки.

Наконец, в практических схемах осциллографов предусматри­вается, как правило, возможность отключения пластин Y от выхода УВО и образования специальных входа для пластин и выхода для УВО. Благодаря этому исследуемое напряжение с большим разма­хом может быть прямо (без искажений в канале Y) подано на пла­стины Y. Кроме того, УВО может быть использован как самостоя­тельный усилитель.