Основные узлы электронно-лучевых осциллографов

  Осциллограф – электронный прибор предназначенный для визуального наблюдения электрических сигналов и измерения их параметров.

Структурная схема осциллографа приведена ниже

 

Канал вертикального отклонения Y предназначен для передачи напряжения измеряемого сигнала на вертикально-отклоняющие пластины ЭЛТ. Входной блок канала представляет собой аттенюатор, позволяющий ослабить сигнал в нужное количество раз и задающий входное сопротивление осциллографа (может включаться эмиттерный повторитель). Вход осциллографа может быть открытым или закрытым. Как правило в осциллографах имеется переключатель (открытый или закрытый вход)

 

 

-открытый вход

-закрытый вход

  -калибровка

             

 

Входной делитель осциллографа выполнен

по резистивно-емкостной схеме.

Для открытого входа равно                  

R₂/(R₁+R₂)=Z_C2/(Z_C1+Z_C2)                                         

Z_C2=1/ωC₂

Такая схема применяется для обеспечения постоянных характеристик во всем частотном диапазоне осциллографа. Конденсатор вводят для того, чтобы устранить влияние паразитных емкостей подводимых проводов на высоких частотах. С1 и С2 составляют единицы, десятки пФ и выбираются заведомо большими чем возможные паразитные емкости проводов.

Линия задержки обеспечивает исследуемого сигнала с фиксированной временной задержкой относительно входного развертывающего напряжения. Это делается для наблюдения переднего фронта сигнала (но задержка на определенных частотах).

Во многих осциллографах имеется возможность подать входной сигнал прямо на вертикально отклоняющие пластины в обход канала Y.

Полоса пропускания ЭЛТ как правило шире полосы пропускания усилителя канала Y, поэтому такая подача сигнала позволяет исследовать сверх и высокочастотный сигнал. Канал Y при этом может использоваться в качестве самостоятельного усилителя для других целей.

Канал Х горизонтального отклонения (развертки) служит для создания напряжения вызывающее горизонтальное перемещение луча. Напряжение генератора развертки может быть синхронизировано либо с напряжением исследуемого сигнала (внутренняя синхронизация), с импульсным, от внешнего источника (внешняя синхронизация), либо с напряжением питающей цепи (при исследовании слабого сигнала).

Синхронизация может производится либо по положительному, либо по отрицательному перепаду напряжения. Траектория луча, перемещающегося под действием развертывающего напряжения называется разверткой. В зависимости от формы этого напряжения различают:

- линейную

- круговую

- спиральную

- специальные виды развертки

При наблюдении формы сигнала измерения применяют линейную развертку.

Линейная развертка может быть любой:

- периодическая

а) синхронная

б) несинхронная

- ждущая

Для того, чтобы начало развертки всегда приходилось на одну и ту же фазу исследуемого сигнала служит схема синхронизации.

 

 

Тразв=К*Тсигн
Схема включает в себя дифференциатор (для того, чтобы выделить момент максимальной крутизны переднего или заднего фронта и одновибратор, запускающий генератор развертки).

Часто схема синхронизации включает в себя компаратор, позволяющий запустить одновибратор в момент превышения входным сигналом некоторого заданного значения. Значение регулируется ручкой (УРОВЕНЬ). Ждущая развертка применяется для наблюдения одиночных и редко повторяющихся импульсов. В этом случае генератор запускается по переднему фронту исследуемого импульса (при этом необходимо использовать линию задержки для наблюдения переднего фронта на экране), либо от отдельного внешнего источника импульса, который одновременно запускает и осциллограф, и исследуемую схему.

Выходной усилитель канала Х выполняется по схеме с симметричным выходом (-U до +U). Канал Z служит для модуляции яркости луча. Применяется для измерения частот и временных интервалов в режиме круговой развертки.