
Цель работы
Исследовать вольт-амперные и частотные характеристики транзистора в схеме с общим эмиттером, определить его параметры.
Теоретическая часть
В
схеме с общим эмиттером общим электродом,
относительно которого измеряются
входные и выходные переменные напряжения,
является эмиттер. Включение транзистора
по схеме с общим эмиттером приведено
на рис. 28.
Входная статическая характеристика p-n-p транзистора в схеме с общим эмиттером (рис. 29, а) представляет собой зависимость тока базы Iб от напряжения база – эмиттер Uбэ при постоянном напряжении между коллектором и эмиттером Uкэ. Ход её такой же, как и у диода на прямой ветви. При напряжении между коллектором и эмиттером, равном нулю, и отрицательном напряжении на базе оба перехода транзистора смещены в прямом направлении. Транзистор находится в режиме насыщения, и через вывод базы течет ток двух прямо смещённых переходов. При увеличении отрицательного напряжения между коллектором и эмиттером, когда это напряжение станет равным напряжению между базой и эмиттером, напряжение на коллекторном переходе станет равным нулю. Это приведет к резкому уменьшению тока базы, поскольку прекратится инжекция носителей тока через коллекторный переход. Дальнейшее увеличение напряжения смещает коллекторный переход в обратном направлении, и незначительное уменьшение тока базы происходит за счет уменьшения толщины базы при увеличении коллекторной ОПЗ (эффект Эрли). Уменьшение толщины базы приводит к уменьшению инжектированного в базу заряда (его величина пропорциональна площади прямоугольного треугольника, образованного линией распределения концентрации дырок в базе, пунктирной линией и осью ординат на рис. 29, б) по сравнению со случаем, когда напряжение между коллектором и базой равно нулю. Это ведет к уменьшению тока рекомбинации, являющегося компонентом тока базы.
С
ростом температуры увеличивается время
жизни носителей в базе, что приводит к
уменьшению тока рекомбинации, а
следовательно, и уменьшению тока базы.
Ток базы также уменьшается за счёт
увеличения обратного тока перехода
коллектор – база (этот ток имеет
противоположное направление к другим
компонентам тока базы). Но одновременно
увеличивается инжекция через эмиттерный
переход, что увеличивает ток базы.
Поэтому входные характеристики при
различных температурах пересекаются,
но в основной части характеристики с
ростом температуры ток базы увеличивается.
Выходная характеристика в схеме с
общим эмиттером (рис. 30, а) – это
зависимость тока коллектора от напряжения
коллектор – эмиттер при постоянном
токе базы. Крутой участок характеристики
соответствует режиму насыщения
(Uкэ<Uбэ),
а более пологий – активному режиму
(Uкэ>Uбэ).
Рост тока на участке, соответствующем
активному режиму, может быть объяснен
с помощью графика распределения
концентрации дырок в активной части
базы (рис. 30, б). При Uкэ
= Uбэ, т.е. когда
напряжение коллектор – база равно нулю
(начало участка активного режима),
распределение концентрации дырок
соответствует прямой 1. При увеличении
напряжения Uкэ за
счет расширения коллекторной ОПЗ и
уменьшения концентрации дырок у
коллекторного конца базы распределение
будет соответствовать прямой 2. При этом
градиент концентрации дырок и,
следовательно, ток коллектора
увеличиваются. Заштрихованная площадь
под этой прямой пропорциональна
инжектированному заряду и, следовательно,
току рекомбинации, который является
частью базового тока. Из рисунка видно,
что площадь под прямой 1 больше, чем под
прямой 2. Следовательно, ток базы с ростом
Uкэ будет уменьшаться.
Поскольку выходная характеристика
снимается при постоянном токе базы, то
для восстановления тока базы до прежней
величины повышается напряжение на
эмиттерном переходе до величины,
восстанавливающей площадь под прямой
3 до прежнего значения. Это приводит к
увеличению градиента концентрации
дырок у коллекторного перехода и,
следовательно, к дополнительному
увеличению тока коллектора. Таким
образом, в отличие от схемы с общей базой
в схеме с общим эмиттером в активном
режиме с ростом напряжения Uкэ
происходит более заметный рост тока
коллектора.
В
режиме насыщения коллекторный переход
смещен в прямом направлении. Поэтому
ОПЗ коллекторного перехода уменьшается,
а концентрация дырок у коллекторного
конца базы увеличивается по сравнению
со случаем нулевого напряжения на
коллекторном переходе. Это приводит к
увеличению площади под прямой распределения
концентрации дырок в базе. Следовательно,
увеличиваются инжектированный в базу
заряд и ток рекомбинации, а поэтому и
ток базы. Одновременно уменьшается
градиент концентрации дырок в базе, что
приводит к уменьшению коллекторного
тока. Поскольку ток базы следует
поддерживать неизменным, уменьшают
напряжение между базой и эмиттером. Это
приводит к дополнительному снижению
тока коллектора.
Инжекция носителей в пассивную базу и коллектор через прямо смещённый коллекторный переход, учитываемая в рамках двумерной модели, вызывает рост компоненты базового тока, текущего через коллектор. Данная компонента экспоненциально растёт с увеличением прямого напряжения на коллекторном переходе. Это дополнительно увеличивает ток базы в режиме насыщения. Для поддержания неизменным тока базы требуется резкое снижение напряжения Uбэ и, следовательно, градиента концентрации в активной части базы, что приводит к уменьшению тока коллектора. Следует добавить, что составляющая тока коллектора, текущего в пассивную часть базы, имеет направление, противоположное току, текущему в коллектор из активной части базы, что также уменьшает результирующий ток коллектора. В результате действия всех перечисленных причин в режиме насыщения коллекторный ток резко спадает при уменьшении по модулю напряжения между коллектором и эмиттером.
В схеме с общим эмиттером током коллектора управляет ток базы. Качество управления характеризуется интегральным (статическим) коэффициентом передачи тока базы . Он определяется отношением дырочной компоненты тока коллектора к току базы:
(14)
Поскольку в активном режиме обратный ток коллекторного перехода Iкб намного меньше дырочной компоненты тока коллектора Iкp, то
.
(15)
Интегральный коэффициент передачи тока базы для транзисторов малой мощности (мощность, рассеиваемая на коллекторе меньше 0,3 Вт) находится в диапазоне 50 100. Для транзисторов большой мощности (мощность, рассеиваемая на коллекторе больше 1,5 Вт) – в диапазоне 5
20.
Помимо интегрального коэффициента передачи тока базы, для малосигнальных применений используется дифференциальный коэффициент передачи тока базы:
.
(16)
Дифференциальный коэффициент передачи тока базы зависит от режима по постоянному току (выбора рабочей точки). На низких частотах он примерно равен интегральному коэффициенту передачи тока. На практике в режиме малого сигнала используют схему замещения транзистора четырёхполюсником и обозначают дифференциальный коэффициент передачи h21э. Индекс "э" означает, что коэффициент определён в схеме с общим эмиттером.
Частотная характеристика транзистора в схеме с общим эмиттером представляет собой зависимость дифференциального коэффициента передачи тока базы от его частоты. Характеристика снимается путем подачи в цепь базы переменной составляющей тока базы с постоянной амплитудой и измерения переменной составляющей тока коллектора при изменении частоты тока базы. Характеристика снимается в режиме малого сигнала, когда величины переменных токов много меньше величин постоянных токов в тех же цепях. Эта характеристика отражает инерционные свойства транзистора. Более наглядно эти свойства отражает переходная характеристика, которая однозначно связана с частотной характеристикой. В данном случае переходная характеристика – это реакция тока коллектора на скачок тока базы, которая количественно оценивается с помощью постоянной времени переходного процесса . Постоянная времени складывается из трёх основных составляющих:
(17)
где n - время жизни электронов в базе, *э - постоянная времени перезарядки барьерной ёмкости эмиттерного перехода в схеме с общим эмиттером, *к - постоянная времени перезарядки барьерной ёмкости коллекторного перехода в схеме с общим эмиттером.
Вначале рассмотрим
реакцию токов эмиттера и коллектора на
скачок тока базы без учета барьерных
емкостей (рис. 31, а). Поскольку в схеме с
общим эмиттером управляющим параметром
является ток базы, то первичным процессом
будет введение электронов в базу из
электрода базы (рис. 31, б). Нарушение
электронейтральности базы при введении
электронов приведет к появлению
электрического поля, которое обеспечит
ввод из эмиттера такого же количества
дырок. В результате электронейтральность
базы будет непрерывно восстанавливаться.
До тех пор, пока дырки за счет диффузии
не дойдут до коллекторного перехода,
ток эмиттера будет замыкаться через
ввод базы. Когда дырки дойдут до
коллекторного перехода, появится ток
коллектора. Эта задержка и среднее время
пролета для современных транзисторов
пренебрежимо малы по сравнению с
инерционностью основного процесса в
схеме с общим эмиттером. Поскольку ток
базы поддерживается постоянным, то
количество дырок, инжектируемых из
эмиттера в базу, непрерывно увеличивается.
Это происходит потому, что электроны
накапливаются в потенциальной яме (рис.
31, в). Если бы отсутствовали механизмы
потерь электронов в базе, то заряд
электронов в базе линейно увеличивался
во времени, что вызывало бы линейный
рост токов эмиттера и коллектора
(наклонные пунктирные линии на рис. 31,
а). Однако по мере накопления электронов
в базе растет скорость рекомбинации
(она пропорциональна произведению
концентраций электронов и дырок) и
увеличивается их инжекция из базы в
эмиттер. Рост скорости ухода электронов
по мере увеличения накопленного заряда
при постоянной скорости поступления
приводит к тому, что все большая часть
вводимых в базу электронов идет на
восполнение потерь и меньшая – на
накопление. Поэтому скорость роста
токов эмиттера и коллектора уменьшается.
При некотором накопленном заряде
скорости поступления и ухода электронов
становятся равными. Это означает, что
эмиттерный и коллекторный токи перестают
изменяться. Время, в течение которого
приращение тока коллектора увеличится
до 0,67 установившегося значения,
соотв
етствует
среднему времени жизни электрона в базе
n
.
Наряду с временем жизни n, в постоянную времени нарастания тока коллектора вносят вклад времена заряда барьерных емкостей транзистора. Постоянная времени заряда эмиттерной ёмкости определяется соотношением *э= Сэrэ, где rэ - дифференциальное сопротивление эмиттерного перехода в рабочей точке. Дифференциальное сопротивление в схеме с общим эмиттером примерно в м раз больше, чем в схеме с общей базой, где м - дифференциальный коэффициент передачи тока базы (для мощных транзисторов он имеет величину порядка 10, а для транзисторов малой мощности – порядка 50). Постоянная времени заряда коллекторной ёмкости определяется соотношением *к = мСк (Rб+ Rк+ Rн ), где Rб – сопротивление тела базы, Rк - сопротивление тела коллектора, Rн - сопротивление нагрузки. Увеличение примерно в м раз постоянной времени заряда барьерной емкости коллекторного перехода объясняется тем, что в цепи базы включен источник переменного тока с большим внутренним сопротивлением. Поэтому заряд емкости происходит через эмиттерный переход. Это вызывает протекание тока коллектора, в м раз большего, чем ток заряда. Ввиду того, что ток от источника питания коллектора ограничен сопротивлением нагрузки, большая часть тока идет в цепь коллектора транзистора и меньшая – на заряд емкости. В схеме с общей базой в цепи эмиттера стоит источник переменного тока с большим внутренним сопротивлением, что исключает заряд емкости через эмиттерный переход. Поэтому в схеме с общей базой весь ток идет на заряд емкости. Наибольшим сопротивлением, через которое происходит заряд коллекторной ёмкости, является сопротивление нагрузки. Наибольший вклад в постоянную времени вносит время заряда коллекторной емкости. Поэтому остальными составляющими обычно пренебрегают.
И
спользуем
вместо одиночной ступеньки тока
переменную составляющую тока базы в
форме меандра (рис. 32). На частоте f1,
когда длительность полупериода меандра
больше среднего времени пролёта,
амплитуда тока коллектора Iкf1
соответствует установившемуся значению
при одиночной ступеньке тока базы. С
ростом частоты, когда длительность
полупериода меандра становится
соизмеримой с постоянной времени
переходного процесса ,
амплитуда тока коллектора уменьшается,
поскольку переходный процесс не успевает
завершиться. Поскольку коэффициент
передачи тока на малом сигнале м
равен отношению приращения тока
коллектора к приращению тока базы, то
с ростом частоты он будет убывать,
поскольку приращение тока коллектора
уменьшается, а приращение тока базы
остается неизменным. Замена формы
переменной составляющей тока эмиттера
на синусоидальную, принятую при измерении
коэффициента передачи, принципиально
вида зависимости не изменит. Поэтому
при представлении транзистора
четырехполюсником коэффициент передачи
тока h21э падает с
ростом частоты входного тока. Поскольку
в схеме с общим эмиттером постоянная
времени переходного процесса примерно
в м раз больше,
чем в схеме с общей базой, то предельная
частота будет в м
раз меньше.
3. Задание и методика выполнения
3.1. Собрать схему, приведенную на рис. 33.
3
.2.
Снять семейство входных характеристик
при напряжениях на коллекторе: 0 В
(отключить провод от минуса источника
питания коллекторной цепи и соединить
коллектор с эмиттером), - 0,5 В, - 5 В.
3.3. Снять семейство выходных характеристик при токах базы: 0 мА (цепь базы разорвать), 0,05 мА, 0,1 мА.
3.4. Повторить выполнение пп. 3.2, 3.3 при температуре 55 0С. Для нагрева соединить проводником отрицательный полюс источника напряжения 15 В с клеммой "Нагрев Si диода, бипол. транзист." макета, а положительный полюс источника – с клеммой "" макета. Температура 55 0С устанавливается в течение 5-и минут после подачи напряжения.
3.5. Собрать схему, приведенную на рис. 34. Схема с ОЭ позволяет измерить абсолютное значение дифференциального коэффициента передачи тока h21э. Если на выходе генератора напряжения синусоидальной формы установить действующее напряжение 0,05 В, входной переменный ток базы будет равен 0,01 мА. В результате усиления тока базы в цепи коллектора будет протекать переменная составляющая тока 0,01 h21э мА, а на резисторе 100 Ом выделится напряжение, в милливольтах численно равное дифференциальному коэффициенту передачи тока базы транзистора h21э.
3.6. Снять зависимость дифференциального коэффициента передачи тока базы от частоты тока базы синусоидальной формы при токе коллектора 15 мА, Uк = -5 В.
3
.6.1.
Методика выполнения п. 3.5:
включить генератор кнопкой "Сеть". При этом подсветится кнопка "Sine", означающая, что будет генерироваться напряжение синусоидальной формы;
установить частоту напряжения синусоидальной формы 100 Гц. Для этого набрать на клавиатуре генератора число 100 и нажать кнопку под словом "Hz" меню генератора. В результате установится частота 100 Гц;
установить величину действующего напряжения 0,05 В. Для этого нажать кнопку под словом "Ampl" меню генератора. Набрать на клавиатуре 0,141 и нажать на кнопку под словом "Vpp". Эта величина соответствует действующему значению синусоидального напряжения 0,05 В. Нажать на кнопку "Output" для подачи напряжения на выходной разъём генератора "СH1";
включить осциллограф кнопкой "Сеть". Нажать на кнопку "CH1" для вызова экранного меню осциллографа. Если в меню на экране в опции "Связь" не установлена опция "Перем", то нажать кнопку выбора опций в меню на экране, соответствующую опции "Связь". В выпавшем меню вращением ручки многофункционального регулятора выбрать опцию "Перем" и подтвердить выбор нажатием на ручку многофункционального регулятора вдоль его оси. В меню на чёрном фоне появится опция "Перем". При этом на вход осциллографа попадёт только переменная составляющая напряжения на базе;
вращением ручек регуляторов "SCALE" зон "VERTICAL" и "HORIZONTAL" установить удобные масштабы изображения осциллограммы по вертикали и горизонтали. При этом на экране осциллографа должно быть от четырёх до пяти периодов напряжения;
нажать кнопку "Measure". На экране появится меню. Нажать на кнопку выбора параметров меню, соответствующую опции меню "Напряжение". В выпавшем дополнительном меню вращением ручки многофункционального регулятора выбрать опцию "Vскз" и подтвердить выбор нажатием на ручку многофункционального регулятора вдоль его оси. На экране появится белая полоса, а в нижней части сетки экрана появится выражение "Vrms(1)=…mV", где вместо многоточия будет действующее значение переменного напряжения в милливольтах, которое численно равно дифференциальному коэффициенту передачи тока базы;
установить частоту генератора 300 Гц. Для этого нажать на кнопку под словом "Freq" в меню на экране генератора и набрать на клавиатуре 300, а затем нажать на кнопку под словом "Hz", установить вращением ручки регулятора "SCALE" зоны "Horizontal" число периодов напряжения на экране от четырёх до пяти и измерить дифференциальный коэффициент передачи тока базы по значению действующего напряжения "Vrms(1)=…mV", находящемуся в нижней части сетки экрана. Аналогичным образом повторить измерения дифференциального коэффициента передачи тока базы для 1 кГц, 30 кГц, 100 кГц, 300 кГц, устанавливая частоту напряжения генератора аналогичным образом;
нажать кнопку "Output" генератора для отключения генератора от схемы.
3.7. Снять зависимость дифференциального входного сопротивления транзистора в схеме с общим эмиттером от частоты входного тока. Для этого присоединить пробник осциллографа к базе транзистора и снять зависимость входного напряжения от частоты в том же режиме, что и в п. 3.6. Дифференциальное входное сопротивление транзистора в Ом определяется делением входного напряжения на входной ток. В режиме п. 3.6 входной ток равен 0,01 мА. Поэтому входное сопротивление в Ом численно равно действующему значению "Vrms(1)" в мВ, умноженному на 100.
4. Обработка результатов измерений
Построить графики полученных характеристик. Однотипные характеристики для различных температур строятся на одном графике. По графикам статических характеристик определить интегральный коэффициент передачи тока базы при Uкэ = -5 В для различных температур. Используя семейство статических характеристик, определить дифференциальный коэффициент передачи тока базы на низкой частоте для Uкэ = -5 В для различных температур.
5. Контрольные вопросы
5.1. Объясните входную характеристику биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером. Чем обусловлено влияние на её ход напряжения коллектор – эмиттер?
5.2. Объясните выходную характеристику биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером в активном режиме и в режиме насыщения и её зависимость от температуры.
5.3. В чём заключаются основные отличия входных и выходных характеристик транзистора в схеме с общим эмиттером от аналогичных характеристик в схеме с общей базой? Чем это обусловлено?
5.4. Как объяснить зависимость интегрального коэффициента передачи тока базы в схеме с общим эмиттером от температуры?
5.5. Объясните зависимость интегрального коэффициента передачи тока базы от тока коллектора.
5.6. Какие факторы определяют частотные свойства транзисторов в схеме с общим эмиттером? Назовите основной фактор.
5.7. Почему в схеме с общим эмиттером предельная частота транзистора ниже, чем в схеме с общей базой? Можно ли использовать транзистор в схеме с общим эмиттером на частотах выше предельной?
5.8. Что такое граничная частота биполярного транзистора?
5.9. Чем определяются допустимые режимы работы транзистора?
5.10. Поясните принцип усиления напряжения и тока при включении транзистора в схеме с общим эмиттером.
5.11. Назовите достоинства и недостатки транзисторного ключа на биполярном транзисторе, работающего с использованием режима насыщения.
5.12. Почему величина сопротивления резистора, включенного между базой и эмиттером, влияет на напряжение пробоя коллекторного перехода транзистора?
5.13. Изобразите область максимальных режимов биполярного транзистора и поясните, чем она ограничивается.
5.14. В каком случае транзистор следует размещать на радиаторе?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Твердотельная электроника. Ч 1: учеб. пособие / В. К. Базылев; Рязан. гос. радиотехн. ун-т. Рязань, 2006.
Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М.: Мир, 1984. Т.1.
3. Дулин В. Н. и др. Электронные приборы. М.: Энергоатомиздат, 1989.
4. Тугов Н. Н., Глебов Б. А., Чарыков И. А. Полупроводниковые приборы. М.: Энергоатомиздат, 1990.
5. Гуртов В. А. Твердотельная электроника: учеб. пособие. 2-е изд., доп. М.: Техносфера, 2005. 408 с.
6. Твердотельная электроника. Ч 2: учеб. пособие / В. К. Базылев; Рязан. гос. радиотехн. ун-т. Рязань, 2011.
7. Пасынков В. В., Чиркин Л. К. Полупроводниковые приборы. СПб.: Лань, 2002.
Приложение
Краткое описание назначения органов управления двухканального
генератора сигналов произвольной формы RIGOL DG1022
На рис. 1 представлен внешний вид передней панели двухканального генератора сигналов произвольной формы с пояснением назначения основных органов управления формой и параметрами сигнала.
Кнопкой "Сеть" включается питание генератора от сети. Через некоторое время включается экран. Затем нужно выбрать номер канала "CH1" или "CH2", так как генератор двухканальный. Номер канала отображается в правом верхнем углу экрана. По умолчанию всегда включен первый канал "CH1". Далее следует выбрать форму сигнала, для чего следует нажать на одну из кнопок (синус "Sine", меандр "Square", пила "Ramp", импульс "Pulse"). Кнопка выбранной формы сигнала подсвечивается. Далее нажатием одной из кнопок выбора параметра сигнала (частота "Freq", амплитуда "Ampl", постоянное смещение "Offset" и т.д.) следует задать один из параметров. Значение имён параметров высвечивается в нижней части экрана над соответствующей кнопкой. Выбранное имя параметра затемняется изображением курсора. При этом на экране высветится численное значение параметра, установленное по умолчанию. Далее с помощью клавиатуры следует набрать численное значение параметра. Затем соответствующей кнопкой выбора параметра необходимо выбрать единицу измерения. Далее таким же образом следует установить другие параметры сигнала. Значение каждой цифры установленного параметра можно корректировать, перемещая на неё изображение курсора кнопками "Курсор влево" или "Курсор вправо", а затем вращая ручку "Изменение цифры, помеченной курсором". Сигнал на выходной разъём подается при нажатии кнопки "Выход канала" ("Output"). При этом эта кнопка подсвечивается. На соответствующем разъёме генератора появится сигнал.
При длительной работе экран может погаснуть. Для его включения следует нажать кнопку «Включение экрана». При установлении величины параметра, которую не может обеспечить генератор, на экране появляется предельное значение параметра.
Краткое описание назначения органов управления двухканального цифрового осциллографа RIGOL DS1102E
Н
а
рис. 2 представлен внешний вид передней
панели двухканального осциллографа
RIGOL DS1102E
с пояснением назначения основных
органов управления.
Включение и выключение осциллографа производится нажатием кнопки "Сеть", расположенной на верхней крышке осциллографа. После включения осциллографа на экране появляется фирменная заставка и подсвечивается жёлтым цветом ряд кнопок. После исчезновения заставки с экрана осциллограф готов к работе.
На рис. 2 представлен вид передней панели осциллографа. На ней имеется несколько зон, ограниченных прямоугольными периметрами, на которых сгруппированы определённые органы управления осциллографом.
Зона управления каналом по вертикали "VERTICAL" содержит кнопку включения/выключения канала 1 "CH1". При нажатии на кнопку происходит подсветка кнопки и появление в правой части экрана меню, определяющего ряд параметров: вид входа (по постоянному току, переменному току или заземлённый вход), коэффициент делителя входного напряжения, полосу пропускания, цифровой фильтр, шкалу по вертикали "Грубо" или "Точно", т.е. на сколько будет изменяться усиление по вертикали при вращении регулятора "SCALE", расположенного в этой же зоне. Кроме этого, в меню имеется возможность инвертировать сигнал. Для выбора параметра следует нажать на соответствующую кнопку выбора параметра (рис. 2). При этом на экране появляется дополнительное меню, в котором можно произвести выбор параметра либо вращением многофункционального регулятора (рис. 2), либо повторными нажатиями на ту же кнопку выбора параметра. Имя выбранного параметра располагается на тёмном фоне. Дополнительное меню исчезает через некоторое время автоматически либо при нажатии на ручку многофункционального регулятора вдоль её оси. Для того чтобы убрать основное меню с экрана, необходимо нажать на кнопку Вкл/Выкл меню ("MENU ON/OUT") (рис. 2).
В зоне управления по вертикали расположена кнопка включения/выключения канала 2 "CH2". С её помощью включается меню управления каналом 2 по вертикали. Выбор параметров управления аналогичен выбору патаметров управления каналом 1 "CH1".
В этой же зоне расположена кнопка выбора математических преобразований "MATH". При её нажатии она подсвечивается и появляется меню выбора математических преобразований, например можно выбрать быстрое Фурье-преобразование. Это меню убирается с экрана кнопкой "OFF", при нажатии на которую кнопка "MATH" гаснет.
Вращение регулятора "POSITION" приводит к перемещению осциллограммы включенного канала по вертикали. При нажатии на ручку регулятора вдоль оси изображение осциллограммы возвращается в исходное положение, привязанное к середине экрана.
Вращением регулятора "SCALE" задаётся масштаб изображения осциллограммы по вертикали В/дел. При нажатии на ручку регулятора вдоль оси масштаб изменяется с "Грубо" на "Точно" и наоборот. Масштаб (сколько вольт или милливольт в одном делении сетки по вертикали) отображается в нижней части экрана. Если включены оба канала, то символ канала (CH1 или CH2), расположенный внизу экрана, управляемого регуляторами, подсвечивается фоном, имеющим цвет осциллограммы.
В зоне управления по горизонтали "HORIZONTAL" расположены регулятор перемещения осциллограммы по горизонтали "POZITION", кнопка "MENU" и регулятор развёртки по горизонтали.
При вращении ручки "POZITION" осциллограмма перемещается по горизонтали. Нажатие на ручку регулятора вдоль её оси возвращает изображение осциллограммы в исходное положение.
Кнопка "MENU" выводит на экран меню опций развёртки. Наиболее часто употребляемая из них – "Y-T". Это развёртка по времени.
При вращении ручки регулятора "SCALE" изменяется масштаб развёртки по горизонтали. Масштаб (сколько секунд, миллисекунд, микросекунд, наносекунд в одном делении сетки по горизонтали) отображается в нижней части экрана.
Для того чтобы убрать основное меню с экрана, необходимо нажать на кнопку Вкл/Выкл меню ("MENU ON/OUT") (рис. 2) или повторно нажать на кнопку "MENU".
Зона запуска развёртки "TRIGGER" содержит регулятор уровня запуска "LEVEL", кнопку "MENU", кнопку 50 % и кнопку "FORCE".
При вращении ручки регулятора "LEVEL" на экране появляется горизонтальная линия уровня запуска развёртки относительно нулевого уровня, отмечающая напряжение сигнала, при котором происходит запуск развёртки. Через несколько секунд линия уровня запуска исчезает с экрана. При нажатии на ручку регулятора вдоль оси уровень запуска развёртки возвращается к нулевой отметке.
Кнопка "MENU" выводит на экран меню опций запуска развёртки: "Режим", "Источник", "Наклон", "Регистрация" и др.
Для выбора параметра следует нажать на соответствующую кнопку выбора параметра (рис. 2). При этом на экране появляется дополнительное меню, в котором можно произвести выбор параметра либо вращением многофункционального регулятора (рис. 2), либо повторными нажатиями на ту же кнопку выбора параметра. Имя выбранного параметра располагается на тёмном фоне. Дополнительное меню исчезает через некоторое время автоматически либо при нажатии на ручку многофункционального регулятора вдоль её оси. Для того чтобы убрать основное меню с экрана, необходимо нажать на кнопку Вкл/Выкл меню ("MENU ON/OUT") (рис. 2) или повторно нажать кнопку "MENU".
Кнопка 50 % устанавливает уровень запуска на половине размаха сигнала.
Кнопка "FORCE" принудительно запускает развёртку.
Зона "MENU" содержит подсвечивающиеся при нажатии на них кнопки "Measure", Acquire", "Storage", "Cursor", "Display", "Utilty".
При нажатии кнопки "Measure" на экране появляется меню, содержащее опции "Источник", "Напряжение", "Очист", "Показать всё". При нажатии кнопки выбора опций меню, соответствующей опции "Источник", выбирается источник сигнала – либо канал 1 ("CH1"), либо канал 2 ("CH2"). При нажатии кнопки выбора опций меню (рис. 2), соответствующей параметру "Напряжение", выпадает вспомогательное меню, в котором можно выбрать измеряемый параметр напряжения (максимальное, минимальное, пиковое, наибольшее, наименьшее, амплитудное, и т.д) путём вращения ручки многофункционального регулятора (рис. 2). Выбор параметра подтверждается нажатием на ручку регулятора вдоль его оси. При этом на экране появляются лини, показывающие, между какими уровнями измеряется напряжение, а внизу экрана в нижней части сетки отображается измеренное значение напряжения. При этом вспомогательное меню исчезает.
Для стирания результата измерения необходимо нажать кнопку выбора опции меню, соответствующую опции "Очист".
При нажатии кнопки выбора опций меню, соответствующей опции "Время", выпадает вспомогательное меню выбора измерения соответствующего временного параметра (период, частота, время нарастания, время спада, длительность положительного импульса, длительность отрицательного импульса, скважность и т.д). Измеряемый параметр выбирается вращением ручки многофункционального регулятора и подтверждается нажатием на ручку регулятора вдоль его оси. При этом на экране появляются лини, показывающие, между какими уровнями измеряется временной интервал, а внизу экрана в нижней части сетки отображается измеренное значение временного интервала. При этом вспомогательное меню исчезает.
Для стирания результата измерения необходимо нажать кнопку выбора опции меню, соответствующую опции "Очист".
При нажатии кнопки выбора опций меню, соответствующей опции "Показать всё", на экране появляется таблица с измеренными параметрами напряжения и временных интервалов исследуемого сигнала. Повторным нажатием этой кнопки таблица убирается с экрана.
Кнопка "Acquire" зоны "MENU" при нажатии вызывает появление на экране меню установки регистрации. Выбор опций этого меню определяет способ обработки и регистрации сигналов.
Кнопка "Storage" зоны "MENU" предназначена для сохранения или вызова осциллограмм или установок прибора при использовании внутренней или внешней памяти. Во внешней памяти можно создавать и удалять файлы осциллограмм (формат BMP или CSV) и установок. Для сохранения осциллограмм во внешней памяти используется разъём USB на передней панели осциллографа. Для сохранения изображения экрана во внешней флэш-памяти необходимо совершить следующие действия.
Вставить флэшку в разъём USB осциллографа.
Нажать на кнопку "Storage". При этом кнопка подсветится и на экране появится меню.
Нажать кнопку выбора опций меню (рис. 2), соответствующую опции меню "Сохранение". Появится вспомогательное меню, в котором вращением ручки многофункционального регулятора выбрать опцию "Файл BMP" и подтвердить выбор нажатием на ручку регулятора вдоль его оси. При этом вспомогательное меню исчезнет, а в основном меню под опцией "Сохранение" появится на чёрном фоне фраза "Файл BMP".
Нажать кнопку выбора опций меню (рис. 2), соответствующую опции меню "Внешн". Через паузу в несколько секунд красным подсветится кнопка фиксации экрана "RUN/STOP", на экране появится окно, а в основном меню появится опция "Новый Файл".
Нажать кнопку выбора опций меню (рис. 2), соответствующую опции меню "Новый Файл". При этом на экране появится изображение клавиатуры и окошка для имени файла. Последовательным нажатием на кнопку выбора опций меню в виде перекрещенных линий (рис. 2) очистить окошко для имени файла от символов.
Вращением ручки многофункционального регулятора (рис. 2) выбрать первый символ имени файла. Намеченный к выбору символ мигает зелёным цветом. Для подтверждения выбора нажать на ручку регулятора вдоль его оси. В окошке для имени файла появится выбранный символ имени файла. Аналогичным образом вводятся остальные символы имени файла.
Нажать кнопку выбора опций меню (рис. 2), соответствующую опции меню "Сохранить". На короткое время появится сообщение "Saving", и файл изображения экрана запишется в корневом каталоге флэш-карты.
Для выхода из режима сохранения следует нажать кнопку "MENU ON/OUT", а затем нажать кнопку "RUN/STOP" (рис. 2).
Кнопка "Cusor" зоны "MENU" обеспечивает проведение курсорных измерений. При нажатии кнопки "Cusor" на экране появляется меню. Нажать кнопку выбора опций меню (рис. 2), соответствующую опции меню "Режим". Появится вспомогательное меню, в котором вращением ручки многофункционального регулятора необходимо выбрать опцию "Ручной" и подтвердить выбор нажатием на ручку регулятора вдоль его оси. При этом, если в опции меню "Тип" подсвечивается слово "Напряжение", то на экране появятся две горизонтальных линии курсоров и дополнительное окно, в котором указываются величина отклонения в вольтах каждого курсора от нулевого уровня и разница между курсорами. Активный курсор, тот, который можно перемещать по экрану вращением ручки многофункционального регулятора, подсвечивается в меню в опциях "CurA" или "CurB". Курсор активируется нажатием на ручку многофункционального регулятора вдоль оси или нажатием кнопки выбора опций меню "CurA" или "CurB". Если активированы оба курсора, то их перемещение по экрану происходит одновременно.
Для измерения временных интервалов с помощью курсоров следует нажать кнопку выбора опций меню, соответствующую опции "Тип". При этом слово "Напряжение" в меню заменится словом "Время", появятся два курсора в виде вертикальных линий и дополнительное окно, в котором указываются величина отклонения в единицах времени каждого курсора от середины экрана и временной интервал между курсорами. Управление курсорами производится аналогично изложенному в предыдущем абзаце.
Кнопка "Display" позволяет изменять некоторые параметры экрана (вид сетки, яркость и др.). Яркость осциллограммы можно изменять также вращением ручки многофункционального регулятора.
Кнопка "Utility" позволяет включать и выключать звук при нажатии кнопок, выбирать язык меню, вид экрана и т.д.
Кнопка "Автоматический выбор параметров измерения" (рис. 2) в зоне "RUN CONTROL" позволяет автоматически выбрать масштабы изображения осциллограммы.
Кнопка "Фиксация экрана" "RUN/STOP" (рис. 2) в зоне "RUN CONTROL" позволяет зафиксировать изображение осциллограммы на экране.
Исследуемые сигналы подключаются через пробники к входам канала 1 "CH1" и канала 2 "CH2".