Осциллограф

Электронно-лучевой осциллограф - один из наиболее универсальных измерительных приборов для визуального наблюдения электрических сигналов и измерения их параметров. Разработаны и используются раз­личные типы электронно-лучевых осциллографов: универсальные, скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные. Возможность наблюдения формы исследуемого сигнала и одновременное измерение его параметров выдвигают электронно-лучевой осциллограф в разряд универсальных приборов.

На основе совершенствования первоначальной схемы универсального осциллографа (его обозначение С1 —...) создан целый ряд специализированных приборов:

С7—... скоростные ;

С8—...запоминающие;

С9—...специальные, в том числе цифровые.

Иногда эти разновидности бывают объединены в одном приборе. Выбор маркировки зависит от разработчика.

Самые распространенные универсальные осциллографы позволяют исследовать разнообразные электрические сигналы с длительностью от единиц наносекунд до нескольких секунд в диапазоне от долей милливольт до сотен вольт. Полоса пропускания лучших универсальных осциллографов составляет 300...400 МГц.

Осциллограф

• Универсальным осциллографом называется измерительный прибор, в котором исследуемый электрический сигнал подается через канал верти­кального отклонения на вертикально отклоняющую систему электронно­лучевой трубки (ЭЛТ), а горизонтальное отклонение электронного луча трубки осуществляется напряжением горизонтальной развертки).

• Упрощенная структурная схема универсального осциллографа изображена на рис.1. В осциллографе кроме ЭЛТ и каналов вертикального и горизонтального отклонений можно выделить следующие функциональные блоки: устройство синхронизации и запуска развертки, канал модуляции луча, вспомогательные, устройства, источник питания. В стеклянном баллоне ЭЛТ расположены подогревный катод К, модуля тор (сетка) М, фокусирующий анод А1 ускоряющий анод А2 и две пары, взаимно перпендикулярных отклоняющих пластин: X — горизонтальные, Y-вертикальные.

• Канал вертикального отклонения луча. На рис.1 показан канал вертикального отклонения луча, состоящий из аттенюатора, линии задержки и усилителя. Канал Y служит для передачи на пластины Y исследуемого сигнала uс(t), подводимого ко входу Y.

• Канал горизонтального отклонения луча — канал X — служит для создания горизонтально отклоняющего — развертывающего — напряжения Ux с помощью напряжения генератора отклонения.

• Канал Z (канал управления яркости) осциллографа служит для передачи со входа Z на управляющий вход ЭЛТ сигнала, модулирующего ток ее луча и, следовательно, яркость свечения люминофора.

Рис.1. Структурная схема осциллографа

Виды разверток в осциллографе.

• Одним из основных блоков осциллографа является электронно-лучевая трубка, выходными элементами которой служат две пары пластин, с помощью специальной развертки отклоняющие луч горизонтально и вертикально.

• Развертка — это линия, которую чертит луч на экране при отсутствии исследуемого сигнала в результате действия только одного развертывающего напряжения. Если развертывающее напряжение приложено к одной паре отклоняющих пластин (обычно к пластинам X), то развертку называют по форме развертывающего напряжения (например, линейной или синусоидальной).

• Если развертывающие напряжения приложены к отклоняющим пластинам X и Y трубки осциллографа одновременно, то название развертке дается по ее форме (например, круговая или эллиптическая).

• Наиболее широко используется линейная развертка, создаваемая пилообразным напряжением Up генератора развертки. В зависимости от режима работы генератора развертки такую развертку подразделяют на несколько видов. Рассмотрим некоторые из них.

• Автоколебательная развертка — это развертка, при которой генератор развертки периодически запускается и при отсутствии сигнала запуска на его входе.

• Ждущая развертка — развертка, при которой генератор развертки запускается только с помощью сигнала запуска.