Запоминающий осциллограф

Запоминающий осциллограф — осциллограф с запоминающей электронной трубкой (ЗЭЛТ). Запоминающая трубка устроена следующим образом: Перед люминофором находится мишень, тонкая сетка, покрытая диэлектриком. Если потенциал сетки сделать отрицательным, то она будет препятствовать прохождению электронов, если положительный, то электрон будет проходить. ЗЭЛТ имеет 3 режима работы:

1. Запись. Сетка имеет нулевой потенциал. Электронный луч “прочерчивает” осциллограмму на мишени и выбивает вторичные электроны. Таким образом, на траектории луча потенциал мишени становится положительным. Этот потенциал может храниться в течение довольно длительного времени.

2. Воспроизведение. Равномерный сплошной поток электронов попадает на сетку мишени и проходит через нее только там, где потенциал этой сетки положительный, т. е. там, где проходил электронный луч при записи. формируя на люминофоре трубки осциллограмму.

3. Стирание. Электронный луч с медленными электронами, пробегая по всей площади мишени, стирает положительный потенциал.

Осциллографы ЗЭЛТ не нашли широкого применения из-за появления цифровых устройств.

На рис. 4 изображена упрощенная структурная схема цифрового запоминающего осциллографа.

На схеме контроллер управляет всей работой осциллографа. Развертка может производиться как внешним сигналом, так и внутренним. Масштабирующее устройство выполняет функции входного устройства: обеспечивает высокое входное сопротивление и позволяет автоматически изменять чувствительность (как рассмотренное выше устройство автоматического определения предела). Запоминающее устройство (ЗУ) запоминает цифровой код, полученный из АЦП. АЦП должен быть достаточно быстродействующим:

(5)

Частота работы схемы осциллографа задается генератором тактовых импульсов, находящимся в контроллере. Период тактовых импульсов должен быть

(6)

В качестве АЦП обычно используется параллельный АЦП. С выхода устройства выборки и хранения (УВХ) на вход АЦП подается мелко-ступенчатый сигнал. Развертка на ЭЛТ также делается ступенчатой. С контроллера на ЦАП подаются возрастающие числа 0, 1, 2,... В результате на экране осциллографа осциллограмма представляется в виде точек.

Осуществить одновременную запись в ЗУ и считывание на высокой частоте невозможно и поэтому используется 2 ЗУ, в которые попеременно записывается и считывается код.

Частотный диапазон цифрового запоминающего осциллографа определяется частотой АЦП и составляет порядок десятка МГц. Частота может быть еще повышена, если осциллограф снабдить стробоскопическим устройством.