Характериографы.

На экране ЭЛТ можно получить не только временные зависимости как в осциллографах, но и график функций любой величины, которые могут быть преобразованы в пропорциональные напряжения. Прибор предназначенный для получения таких функций называется характериографом. Принцип действия его заключается в следующем: пусть требуется получить график зависимости переменной от некоторого аргумента, в этом случае, при помощи некоторого апериодического напряжения управляют величиной аргумента, одновременно управляющее напряжение подают на ГО пластины ЭЛТ, т.о. перемещение луча в горизонтальном направлении оказывается пропорциональным к приращению аргумента.

Напряжение пропорциональное переменной величине подают на ВО пластины ЭЛТ. В течении каждого периода управляющего напряжения луч прочерчивает искомый график, образую неподвижное изображение.

Функциональная схема для исследования резонансной кривой контура:

Рис. 3

ГКЧ – генератор качающейся частоты;

ГР – генератор развертки.

Схема состоит из ГР напряжение от которого поступает на ГО пластины ЭЛТ и служит также управляющим напряжением для ГКЧ. В ГКЧ в соответствии с величиной управляющего напряжения изменяется частота, ГКЧ могут быть собраны по схемам RC или LC генераторов. Управляющее напряжение (от ГР) может быть пилообразным или пульсирующим т.о. частота ГКЧ и отсекающее по горизонтали напряжение изменяются по одному и тому же закону.

Напряжение, модулированное по частоте, поступает на резонансный контур. Напряжение на контуре зависящее от частоты подается на ВО пластины ЭЛТ. При постоянном напряжении U1 ГКЧ зависимость напряжения U2 от частоты, полученное на экране ЭЛТ представляет собой частотную характеристику резонансного контура.

Рассмотрим простейшую схему для получения ВАХ полупроводникового диода.

Рис. 4

На ГО пластины подают напряжение Uд приложенное к диоду VDx, на ВО – напряжение пропорциональное току i протекающему через этот диод, который снимается с R1. это сопротивление должно быть значительно меньше сопротивления VDx, в прямом направлении, тогда включение R, не исказит ВАХ диада, а напряжение между точками 1-1 можно считать равное Uд. Диод питается синусоидальным напряжением т.к. в обратный период ток VDx мал и не может быть отмечен на экране ЭЛТ.

Амплитуда отрицательного полупериода напряжения приложенного к VDx значительно больше положительной амплитуды. Для получения амплитуд различной величины при изменении полярности используется диод VD и сопротивление R. В положительный полупериод U на VDx подается через большое сопротивление R, т.к. VD закрыт, поэтому положительная амплитуда на VDx будет мала. В отрицательный полупериод напряжение на VDx поступает через малое прямое сопротивление диода VD и значительно превышает положительную амплитуду. Т.о. получается ВАХ.

Лекция 16

Фазометры. Фазометры без преобразования и с преобразованием сигнала. Схемы.

Измерение сдвига фазы без преобразования синусоиды.

С помощью электронного осциллографа.

Р азличают следующие методы:

а) метод линейной развертки, при котором на экране осциллографа возникают два сигнала опорное и измеряемое напряжение, а отчет сдвига фаз ведется непосредственно по сетке ЭЛТ. Этот метод является неточным и требует наличие двухканального или двулучевого осциллографа.

б) метод эллипса д ля измерения фазы этим методом одно из напряжений (чаще опорное) подается на ГО ЭЛТ (вход Х), а второе на ВО (вход У). в зависимости от амплитуды напряжения и сдвига фазы сигналов на экране ЭЛТ в общем случае получается эллипс, по виду которого и судят об угле изменения фаз.

.

Недостатком является невысокая точность.

в ) метод круговой развертки для получения круговой развертки опорное напряжение расщепляется по фазе и в виде двух находящихся в квадратуре (сдвиг 90˚) напряжений подается на вход Х и У осциллографа. Если каналы усиления одинаковы и фазировка сигналов произведены верно, т.е. коэффициенты усиления равны и сдвиг фаз равен 90˚, то мы будем наблюдать окружность.

Второй сигнал (измеряемый) подается на управляющий электрод ЭЛТ (вход Z) при его достаточной амплитуде во время отрицательной полуволны, будет засвечено пол окружности.

Существуют и другие методы: метод яркостных меток и метод спиральной развертки и т.д.

Эти методы не точны и, как правило, им нужна сложная аппаратура. Практически с помощью осциллографических методов фазовых измерений можно измерить не больше чем с точностью 3-4˚.