Электронный осциллограф.
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. 2
Схема развертки.
Луч равномерно с постоянной скоростью должен перемещаться от левого края к правому ЭЛТ и очень быстро возвращаться в исходное состояние, что возможно при условии, что напряжение на ГО пластинах изменяется по пилообразному закону. Пилообразное напряжение, выработанное ГР должно иметь высокую линейность участка, создающего прямой ход луча, большую крутизну при обходе луча, амплитуду достаточную для отклонения луча на весь экран.
В ЭО для формирования линейно изменяющегося развертывающего напряжения применяют генераторы, выполненные по схеме интегрирующего звена (интегратора) и охваченного ООС RC-цепи.
Рис. 3
iR = iC так как KU очень большой и ООС очень глубокая
;
;
kд>>1
Если ко входу интегратора приложить прямоугольный импульс напряжения tи=tпр (длительность равна прямому ходу луча), то на выходе получается пилообразный импульс такой же длительности. Поэтому, подключив к интегратору мультивибратор (несимметричный), можно получить генератор периодически изменяющегося пилообразного напряжения. При переводе мультивибратора в режим одновибратора (ждущий) генератор вырабатывает напряжение ждущей развертки.
Синхронизация развертки.
При исследовании периодических сигналов для получения неподвижного изображения на экране ЭЛТ необходимо, чтобы периоды развертывающего напряжения и исследуемого сигнала были кратны или равны.
Выполнение этого условия требует специальных мер, т.к. частота ГПН (генератора пилообразных напряжений) нестабильна.
Выполнить это условие можно, если создан принудительный режим работы ГР (генератора развертки) – такой, что развертывающее напряжение и напряжение исследуемого сигнала синхронны.
В осциллографах ЭО используются три вида синхронизации: внутреннего (напряжением исследуемого сигнала); внешнего (с помощью внешнего источника); от сети.
Чаще всего используют внутреннюю синхронизацию, передаваемую из канала ВО в усилитель синхронизации. Там это напряжение усиливается, ограничивается и дифференцируется, т.е. из него формируются короткие однополярные импульсы с периодом следования, кратный периоду исследуемого напряжения.
Полученные импульсы в моменты прихода на мультивибратор или триггер опрокидывают его. Таким образом, момент начала цикла (периода работы мультивибратора) и в целом ГР согласован с моментом появления синхроимпульса. Следовательно, период колебаний мультивибратора, а значит и период развертывающего напряжения кратен периоду исследуемого сигнала.