3.2.1. Канал вертикального отклонения

Канал вертикального отклонения (КВО) предназначен для создания на вертикально отклоняющих пластинах ЭЛТ напряжения, обеспечивающего на ее экране изображение формы исследуемого напряжения с удобным для наблюдения размером по вертикали.

КВО состоит из компенсированного делителя напряжения, предварительного усилителя вертикального отклонения, линии задержки (не обязательный узел, имеется не во всех осциллографах) и оконечного усилителя КВО.

Компенсированный делитель напряжения предназначен для регулировки чувствительности осциллографа. Он имеет ступенчато переключаемый коэффициент деления (типично – 10 ступеней, с коэффициентами передачи 1:1, 1:2, 1:5, 1:10, … 1:1000). Это позволяет исследовать напряжения с размахом от нескольких милливольт до десятков вольт, получая изображения с вертикальным размером на весь экран.

Чтобы на экране ЭЛТ точка свечения люминофора отклонялась по вертикали на 1 см, между вертикально отклоняющими пластинами ЭЛТ нужно приложить, в зависимости от ее типа, напряжение от единиц до десятков вольт. Поэтому для исследования напряжений с малым размахом необходимо их усиление. Это обеспечивается двумя усилителями канала вертикального отклонения: предварительным и оконечным.

Коэффициент передачи всего канала вертикального отклонения поддерживается с высокой точностью, что обеспечивает известный (калиброванный) по вертикали масштаб изображения (В/дел) на экране ЭЛТ и возможность измерения напряжений непосредственно по этому изображению.

Назначение линии задержки будет пояснено ниже при обсуждении внутренней синхронизации развертки.

3.2.2. Канал горизонтального отклонения

Изображение формы исследуемого напряжения на экране ЭЛТ получится только в том случае, если луч одновременно с отклонением по вертикали исследуемым напряжением будет с постоянной скоростью отклоняться и по горизонтали (слева направо). Такое отклонение луча по горизонтали осуществляется каналом горизонтального отклонения.

Канал горизонтального отклонения (КГО) состоит из коммутатора напряжений синхронизации, узла синхронизации, генератора напряжения развертки и усилителя КГО.

Отклонение луча по горизонтали слева направо с постоянной скоростью получается при подаче на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ линейно изменяющегося напряжения. В это время формируется так называемый «прямой ход луча». При достижении лучом правого края экрана ЭЛТ его нужно вернуть к левому краю экрана, то есть выполнить «обратный ход луча», а затем повторить прямой ход, так как изображение получается достаточно ярким только при большом количестве прямых ходов луча в единицу времени. Если считать, что в течение прямого хода луча напряжение на горизонтально отклоняющих пластинах увеличивается, то тогда во время обратного хода луча оно должно уменьшаться. Возвращение луча к левому краю экрана может происходить с непостоянной скоростью, требуется лишь, чтобы это произошло достаточно быстро; поэтому уменьшение отклоняющего напряжения во время обратного хода луча может быть нелинейным. Таким образом, для горизонтальной развертки луча на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ нужно подать пилообразное напряжение развертки, показанное ранее на рис. 1.12.

Это пилообразное напряжение вырабатывается генератором напряжения развертки; затем оно проходит через усилитель КГО и поступает на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ.

Скорость линейного нарастания напряжения развертки и коэффициент передачи усилителя КГО поддерживаются с высокой точностью. Это обеспечивает известный (калиброванный) по горизонтали масштаб изображения (Время/дел) на экране ЭЛТ и возможность измерения интервалов времени непосредственно по этому изображению.

В принципе, луч должен «рисовать изображение» на экране только во время прямого хода. А во время обратного хода и во время ожидания нового запуска развертки (то есть от окончания предыдущего прямого хода до начала следующего прямого хода) он не должен вызывать какого-либо свечения люминофора. Для этого изменяется еще и яркость луча: на время обратного хода и время ожидания нового запуска развертки луч «гасится», а «включается» он только на время прямого хода. Обеспечивается это тем, что кроме пилообразного напряжения генератор развертки вырабатывает еще и прямоугольный импульс «включения» луча на время прямого хода, подаваемый на специальный электрод ЭЛТ.

Луч ЭЛТ одновременно движется в двух взаимно перпендикулярных направлениях: по вертикали (пропорционально периодическому исследуемому напряжению) и по горизонтали (в соответствии с периодическим напряжением развертки). Однако этого недостаточно для получения на экране изображения, пригодного для исследования и измерений. Необходима еще синхронизация напряжения развертки с исследуемым напряжением.