Будова та принцип дії осцилографа

Тема: 3. Види розгорток осцилографа

План:

1. Лінійна розгортка.

2. Режими роботи генератора розгортки.

3. Синусоїдна розгортка.

4. Кругова розгортка.

1.Лінійна розгортка

Осцилограф має три види розгортки: лінійну, синусоїдну та кругову. Описаний вище спосіб отримання зображення є лінійною розгорткою.

2.Режими роботи генератора розгортки

Найпростішим генератором, що забезпечує одержання пилкоподібної напруги розгортки, є пристрій, робота якого заснована на заряді й розряді конденсатора. На мал. 8.9, а показана еквівалентна схема такого пристрою. Конденсатор С с допомогою перемикача 5 (положення 1) підключається до джерела напруги Е. Відомо, що напруга на конденсаторі наростає за експонентним законом:

и_с = Е (1 — е- ),

де — напруга на конденсаторі; К1С1 = т_зар — постійна часу заряду конденсатора.

Постійна часу т_зар підбирається такою, щоб виходило плавне наростання напруги на конденсаторі, що забезпечує прямий хід розгорнення (мал. б). Гранична напруга на конденсаторі дорівнює напрузі джерела Е. Якщо наприкінці прямого ходу перемикач 5 установити в положення 2, конденсатор С почне разря­джатись через резистор К2. Максимальна напруга в кінці прямого ходу (точка в) може бути визначена при

Зміна напруги під час зворотного ходу розгортки

Де постійна часу кола розряду конденсатора.

Для отримання необхідно, щоб

Тобто

Розмах пилкоподібної напруги розгортки

Відношення

Наз. коефіцієнтом використання напруги джерела живлення.

Як відзначалося раніше, пилкоподібна напруга розгорнення для деяких типів осцилографічних ЭЛТ може становити кілька сотень вольтів. При конструюванні генератора розгорнення завжди прагнуть одержати можливо більше значення к, граничне значення якого дорівнює 1. Однак цьому перешкоджає викривлення форми отриманого коливання. Звичайно це викривлення оцінюється за допомогою коефіцієнта нелінійності.

Коефіцієнт нелінійності пилкоподібної напруги (у відсотках) визначається зі співвідношення

Таким чином, значення р й к приблизно однакові. Із цього випливає, що для одержання коефіцієнта нелінійності розгорнення приблизно 5 % необхідно, щоб коефіцієнт використання джерела живлення також не перевищував 5 %. Наприклад, якщо Е= 100В, Р = 5 %, та напруга розгорнення складе всього и_р = 5В. Таким чином, при використанні експоненти для формування пилкоподібної напруги високу лінійність можна одержати лише при використанні малої початкової ділянки, тобто при малому к. Якщо отримана напруга и_Р менше необхідного, то вихід один — збільшення напруги джерела харчування. Це викликає більші незручності при проектуванні осцилографа. Тому на практиці прибігають до різних способів виправлення форми (лінеаризації) напруги, що відхиляє.

Один з розповсюджених способів заснований на стабілізації струму заряду конденсатора.

3.Синусоїдна розгортка

Синусоїдна розгортка. Якщо на один із входів осциллографа, немає значення, на який саме Х чи У, подати досліджуваний синусоїдний сигнал, а на інший вхід – синусоїдний сигнал з генератора еталонної частоти, то на екрані утвориться інтерференційна картина – фігури Лісажу. За цими фігурами зручно визначати частоту. Генератор розгортки при цьому не працює.