1.3 Описание осциллографа с1 – 131/1

Осциллограф С1 – 131/1 – универсальный измерительный прибор, с помощью которого можно не только измерить параметры периодического или почти периодического электрического сигнала, но и визуально наблюдать его форму, т. е. зависимость величины сигнала от времени.

Принцип действия осциллографов (более точное, но редко употребляющееся название – осциллоскопов) заключается в следующем

О сновной составной частью осциллографа является т.н. электронно-лучевая трубка ЭЛТ (рисунок 3).

В трубке имеется экран Э, поверхность которого светится в точке, в которую попадает пучок быстро летящих электронов Л, формируемый электронной пушкой П. С помощью двух пар отклоняющих пластин –горизонтально отклоняющих (ОПГ) и вертикально отклоняющих (ОПВ) место падения луча на экран можно изменять. Для этого на соответствующих парах пластин задается разность потенциалов, и точка падения электронного луча отклоняется от своего первоначального положения вследствие действия электрического поля на электроны луча, когда они летят между пластинами.

Очевидно, что если на ОПВ подать предварительно усиленное усилителем УсY исследуемое напряжение, а на ОПГ –линейно во времени нарастающее напряжение U_x из блока развертки БР, то точка падения луча будет двигаться на экране по траектории, форма которой подобна зависимости исследуемого напряжения от времени.

Если исследуемое напряжениеU_y – периодическая функция времени, а напряжение U_x – синхронизированная с U_y пилообразная функция, состоящая из отрезков линейно нарастающей, (см. вставку рис 3), то светящаяся точка на экране будет многократно повторять свой путь. Если это движение точки повторяется достаточно часто, то человеческий глаз вместо точки видит ее светящуюся траекторию движения на экране, т.е. функцию зависимости входного напряжения от времени. Если U_x и U_y во времени не синхронны, то устойчивой картинки на экране не получается или она вообще отсутствует.

Для синхронизации служит блок синхронизации БС, который, следя за входным напряжением, заставляет БР вырабатывать очередной зуб пилы в момент времени, соответствующий равенству входного напряжения определенному значению U_с. Это напряжение называется уровнем синхронизации. Обычно уровень синхронизации может быть легко изменен оператором с помощью органов управления осциллографом. Такой способ синхронизации (от самого входного напряжения U_y) называется «внутренним». В качестве напряжения, за которым «следит» блок синхронизации, может использоваться какой-либо третий сигнал, с которым входное напряжение синхронно. Для этого напряжения осциллографы имеют отдельный вход. Такой режим синхронизации называется «внешним».

Оба описанных способа синхронизации относятся к «ждущему» режиму работы горизонтальной развертки луча осциллографа.

Существует еще один режим развертки, который называется «автоматическим». В этом режиме напряжение U_c становится равным нулю и БС реагирует на каждый переход входного напряжения через нуль.

По описанной выше схеме построен и применяемый в комплексе осциллограф С1-131. Отличия заключаются в том, что С1-131 способен регистрировать одновременно два входных напряжения и имеет, соответственно, два входных усилителя с регуляторами чувствительности. При этом имеются возможности наблюдать

• только напряжение Y1 (кнопка Y2 отпущена)

• только напряжение Y2 (кнопка Y2 нажата, кнопка Y1 отпущена)

• напряжение Y1 и напряжение Y2 одновременно/попеременно (кнопки Y2 и Y2 нажаты)

• сумму напряжений Y1 и Y2 (кнопка  нажата)

Входное напряжение Y1 инвертируется, если нажата кнопка Y1

Блоки развертки и синхронизациии осциллографа обеспечивают

• регулировку длительности прямого хода пилообразного напряжения (движок время/дел)

• переключение из автоматического режима в ждущий