14.1.3 Генератор розгортки

Для спостереження часових змін процесів потрібно подавати на горизонтально відхиляючі пластини ЕО напругу, що лінійно зростає з часом - напругу роз­гортки. Тому вісь X на екрані трубки називається іноді віссю часу.

Якщо при цьому одночасно подати на вертикально відхиляючі пластини досліджувану напругу, то на екрані осцилографа промінь опише графік зміни досліджуваної напруги з часом. Для спостерігання періодичних процесів необхідна і періодична напруга розгортки.

Період розгортки має бути кратним періоду досліджуваного сигналу, щоб промінь на екрані з кожним повторенням циклу прокреслював одну й ту ж саму траєкторію. Після проходження екрана по горизонталі до відпо­відної точки промінь має швидко повернутися у початкове положення (зворотний хід).

Викладені вище вимоги виконуються, якщо напруга розгортки змінюється за законом, який графічно зображений на рис. 14. 2, де t₁ - час прямого ходу; t₂ - час зворотного ходу променя.

Рисунок 14.2 Зміна напруги розгортки за часом.

Така напруга називається пилоподібною. Для отримання нерухомого зображення при спостереженні періодичних процесів необхідно, щоб період пилоподібної напруги Т= t₁ +t₂(t₂ «t₁) дорівнював або був кратним періоду досліджуваного процесу Т₀. Це означає, що обидва сигнали мають бути синхронізованими. Для узгодження процесів використовують «синхронізацію», від якої генератор розгортки автоматично вмикається досліджуваною напругою через ціле число періодів.

14.1.4 Додавання коливань однакового напрямку з близькими частотами

При додаванні коливань одного напрямку з близькими частотами і + ( << ):

, (14.2)

, (14.3)

Результуюче коливання описується рівнянням:

, (14.4)

Множник в дужках змінюється значно повільніше, ніж другий множник. Це дає змогу розглядати процес як коливання частоти , амплітуда якого змінюється за періодичним законом:

Періодична зміна амплітуди результуючого коливання називається биттям. Період биття:

, (14.5)

14.1.5 Додавання взаємно перпендикулярних коливань

Нехай коливання вздовж осей X та Y описуються рівняннями:

, (14.6)

, (14.7)

Тоді результуюче коливання, яке отримано внаслідок додавання зазначених вище взаємно перпендикулярних, описується рівнянням кривої другого порядку:

, (14.8)

Замкнуті траєкторії, які спостерігаються на екрані внаслідок додавання взаємно перпендикулярних коливань з кратними частотами, називають фігурами Ліссажу. Форма цих кривих залежить від співвідношення амплітуд, частот і різниці фаз складових коливань (рис. 14 3).

Рисунок 14.3 Фігури Ліссажу.

14.1.6 Визначення різниці фаз між двома сигналами однієї частоти

Для визначення різниці фаз можна дослідити фігури Ліссажу у випадку додавання взаємно перпендикулярних коливань однакової частоти. Якщо зображення є прямою діагонально спрямованою лінією, то різниця фаз φ = 0 (рис. 14. 4 а) або φ = 180° (рис. 14.4 в)

Якщо зображення - еліпс (рис. 14.5), тоді зсув фаз можна обчислити за формулою:

(14.9)

де А - відстань між точками перетину кривої з вертикальною лінією;

В - максимальне відхилення по вертикалі.

Рисунок 14.4 Пряма.

Рисунок 14.5 Еліпс.