§ 3.2 Обобщенная структурная схема осциллоскопа

Каналом, на вход которого обычно подается сигнал, является канал Y.

Входное устройство выполняет функцию согласования. НЧ осциллограф имеет сопротивление в десятки МОм (чтобы не изменять характеристики измеряемой цепи) (типичное значение – 1-10 МОм). Во входном устройстве присутствует делитель (аттенюатор) позволяющий выбирать динамический диапазон, ручка «усиление» (Вольт/деление). После входного устройства сигнал подается на широкополосный ( десятки-сотни МГц) усилитель постоянного тока с фиксированным и точно заданным коэффициентом усиления. С усилителя далее сигнал поступает на высоковольтный парафазный усилитель управляющий отклоняющими пластинами Y и на линию задержки ET1. Парафазный усилитель – создает напряжения противоположные по фазе (полярности). На обкладки управляющих пластин подается напряжение от ПФУ для поддержания постоянного потенциала между пластинами (среднего потенциала). Этим мы обеспечивается постоянная скорость потока электронов, что в свою очередь обеспечивает стабильность характеристик изображения и делает возможным применение осциллографа в качестве измерительного прибора. ET1 – линия задержки необходимая для реализации возможности синхронизации с сигналом канала Y или внешним сигналом. Линия задержки должна обладать линейной АЧХ и линейной ФЧХ с целью сохранения формы сигнала. Отклоняющие пластины Y находятся ближе к катоду и фокусирующему электроду, так как входной сигнал может быть слабым, а при таком расположении этих пластин при слабом изменении напряжения происходит отклонение потока электронов на значительный угол. Чувствительность характеризуется отклонением электронного луча при изменении напряжения на пластинах на 1В.

Напряжение развертки, вырабатываемое ГЛИН (G1) подается на парафазный усилитель, а далее на отклоняющие пластины X, которые могут быть расположены дальше от катода, так как величина напряжения развертки не зависит от входного сигнала и может быть задана на необходимом уровне для перемещения луча по оси X через всю ширину рабочей зоны ЭЛТ. Период ГЛИН устанавливается ручкой «длительность» (Время/деление).

Устройство синхронизации и запуска обеспечивает выбранный режим работы развертки и порог срабатывания синхронизации для выполнения условия синхронизма. Развертка может работать в двух режимах:

а) Автоколебательный режим – сам сигнал (канал Y) используется в качестве опорного для достижения синхронизма. Устройство синхронизации и запуска формирует запускающие импульсы, которые воздействуют на генератор G1. G1 синхронизирует свой период с периодом сигнала (но не обязательно каждый период).

б) Ждущий режим работы. Устройство синхронизации и запуска формирует запускающий импульс в момент прихода синхронизирующего сигнала (внешнего или внутреннего) , генератор G1 вырабатывает 1 пилообразный импульс, и затем ожидает следующего импульса запуска.

Ждущий режим применяется, когда период сигнала много больше длительности сигнала.

Иногда возможна внешняя синхронизация – переключатель S(1) в 1(при очень малых сигналах).

Сигнал задерживается линией задержки, чтобы обеспечить возможность увидеть его полностью (линия задержки 0,1-0,3 мкс). Линия задержки не искажает сигнал.

Канал ЭЛТ Z – канал управления яркостью. Канал Z используется, чтобы бороться с обратным ходом луча. С усилителя поступает импульс, который запирает электронную трубку, при этом обратный ход луча гасится. Бланкирующий электрод смещает луч за пределы экрана, при этом обратного ход луча не наблюдается. Канал Z при соответствующей коммутации S3 может использоваться как внешний канал для модуляции яркости входным сигналом.

С течением времени приборы могут терять точность и цена деления на них может изменяться. Для восстановления правильности показаний используется калибратор, встроенный в прибор.

Калибратор представляет собой генератор эталонного сигнала для проверки канала Y и канала X, точность характеристик калибратора выше, чем у всех остальных частей прибора, калибратор может быть термостатирован. (Калибратор чаще всего имеет выходной разъем для проверки калибратора и может использоваться для настройки других приборов)