Электронно-лучевой осциллограф. Назначение эо. Достоинства и недостатки. Структурная схема.

Электронный осциллограф представляет собой универсальный измерительный прибор для визуального наблюдения электрических сигналов и измерения их параметров с использованием средств отображения формы сигнала. Они имеют высокую чувствительность, обладают высоким входным сопротивлением и малой инерционностью. Доминирующее положение занимают осциллографы, в которых исследуемый процесс в виде светящейся кривой наблюдается на экране ЭЛТ.

ВД

УН

УМ

Канал У

Вх У

СС

СР

У

СУЛ

Канал Х

Вх Х

КАД

БП

Вход Z

Рис. 1

В

Вход У

Д – входной делитель,

УН – усилитель напряжения,

УМ – усилитель мощности

СС – схема синхронизации,

СР – схема развертки,

У – усилитель,

СУЛ – схема управления лучом

БП – блок питания,

КАД – калибратор амплитуды и длительности .

Принцип работы: принцип отображения формы сигнала на экране ЭЛТ можно представить как: исследуемое напряжение является функцией времени, отображенной в прямоугольных координатах графической функции U=f(t). Две пары пластин ЭЛТ отклоняют луч в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, которые можно рассматривать как координатные оси. Поэтому для наблюдения исследуемого напряжения на экране ЭЛТ необходимо чтобы луч отклонялся по горизонтальной оси пропорционально времени, а по вертикальной оси – пропорционально исследуемому напряжению. Для этого к ГО пластинам подводится линейно-изменяющееся напряжение (ЛИН), которое заставляет луч перемещаться по горизонтали с V=const слева направо и быстро возвращаться обратно. Исследуемое напряжение подается на ВО пластины и следовательно, положение пера в любой момент времени однозначно соответствует значению исследуемого сигнала в этот момент. За время действия ЛИН луч вычерчивает кривую исследуемого сигнала. Изображение называется осциллограммой.

Достоинствами ЭО является высокое входное сопротивление, малая входная емкость, возможность визуального наблюдения сигнала, возможность измерения многих параметров сигнала измерения.

Недостатками является невысокая точность, сложность регулировки пар-ров и калибровки.

Функции узлов.

Канал вертикального отклонения (У) – входной делитель и усилитель вертикального отклонения, предназначен для передачи напряжения исследуемого сигнала на вход ВОП. ВД – позволяет ослабить сигнал в определенное число раз и согласовать входное сопротивление канала сигнала с волновым сопротивлением кабеля по которому поступает исследуемый сигнал. УВО – усиливает исследуемый сигнал до значения позволяющего получить достаточно большой размер видимого вертикального отклонения луча. Канал Х – для создания напряжения вызывающего горизонтальное отклонение луча на экране ЭЛТ пропорционально времени. Схема управления лучом (СУЛ)+Генератор развертывающего напряжения + усилитель развертки+схема синхронизации. СУЛ вырабатывает прямоугольные импульсы которые поступают на блокирующие пластины и гасят луч во время обратного хода развертки. Большинство осциллографов имеют канал яркости Z который обеспечивает передачу на управляющий электрод ЭЛТ сигнал модулирующий яркость свечения. Для измерения включаются калибраторы чувствительности и длительности с помощью которых градуируют оси экрана.

ЭЛТ. Индикатор осциллографа обычно ЭЛТ с электростатической фокусировкой и управлением, исследуемый процесс в виде светящегося изображения возникающего на экране трубки в результате бомбардировки его электронным лучом. Электронный луч – пучок электронов. ЭЛТ вакуумный прибор с длинным стеклянным баллоном конусообразно расширенным на одном из концов. Электроды внутри баллона разделяются на 2 группы: «электронная пушка» - создание луча вдоль оси трубки.

Отклоняющие пластины – для управления электронным лучом при движении его по экрану.