22. Искажения осциллограмм
Причины, вызывающие искажения осциллограмм, т.е. их несоответствие форме исследуемого сигнала, разнообразны. К ним относятся: астигматизм, т.е. неравномерность фокусировки по разным осям; трапецеидальные искажения; дефокусировка луча; нелинейные искажения вблизи границ экрана трубки.
Астигматизм возникает в основном вследствие неправильной взаимной юстировки элементов электронного прожектора и отклоняющих пластин.
Трапецеидальные искажения объясняются тем, что чувствительность пластин, расположенных ближе к электронному прожектору, зависит от напряжения, приложенного ко второй паре пластин.
Дефокусировка луча, т.е. размытость пятна на экране, возникает вследствие нестабильности напряжения питания.
Нелинейные искажения вблизи краев экрана возникают из-за краевого эффекта в отклоняющих пластинах, заключающегося в том, что электростатическое поле между ними неоднородно у их краев.
23. Применение электронно-лучевых осциллографов для измерений в технике связи (проверка синхронности и градуировка генераторов)
В многоканальной аппаратуре для получения от одного задающего генератора необходимого числа токов несущих частот применяют делители и умножители частоты. Если частота задающего генератора ст. А соответствует паспорту аппаратуры, тогда несущие частоты для различных каналов этой станции определяются с помощью частоты задающего генератора и коэффициентов деления и умножения. Допустим, что частота колебаний задающего генератора ст.Б отклоняется от паспортных данных.
При описанных условиях сигнал, имеющий определенную частоту, переданный одновременно с помощью верхних боковых частот по каналам 1 и n со ст.А на ст.Б, а также с помощью нижних боковых частот с несколько отличными частотами.
Это обстоятельство позволяет использовать осциллограф для проверки синхронности частоты колебаний задающего генератора ст.Б с частотой колебаний задающего генератора ст.А. С этой целью выход одного канала включают на горизонтальный, а другого – на вертикальный вход осциллографа (напряжение линейной развертки выключают). При неравенстве частот сигнала, принятого по разным каналам, на экране осциллографа будет видна вращающаяся фигура Лиссажу. Настраивая генератор ст.Б, добиваются, чтобы скорость вращения фигуры не превышала 30 об/мин.
С помощью осциллографа коэффициент модуляции можно определить методом линейной развертки. Для этого необходимо напряжение сигнала подвести к вертикально отклоняющим пластинам, а пилообразное напряжение подать на горизонтально отклоняющие пластины. Полученное таким образом изображение положено в основу метода линейной развертки. Определив с помощью масштабной сетки экрана размеры А и Б (рисунок 2.7), коэффициент глубины модуляции рассчитывают по формуле:
.
24. Измерение частоты и интервалов времени
Частота является одной из важнейших характеристик переменного тока (напряжения). Измерение частоты, контроль ее стабильности, измерение отрезков времени представляют собой наиболее часто выполняемые операции.
Частотой f называется количество идентичных событий, происходящих в единицу времени. Единица частоты герц (Гц) соответствует одному событию за 1 с. Диапазон частот, применяемых в технике связи, простирается от долей герц до десятков гигагерц.
Для периодических, но не гармонических колебаний справедливо лишь понятие периода. В этом случае частота используется как величина обратная периоду.
Наиболее широко измерения частоты используются:
при определении резонансных частот колебательных контуров;
при определении полосы пропускания различных четырехполюсников, например, фильтров;
при измерении или контроле отклонения частоты от номинального значения, присвоенного данному устройству – радиостанции; генераторному оборудованию аналоговых и цифровых систем передачи, оборудованию тактовой сетевой синхронизации (ТСС).
В зависимости от участка частотного спектра и допустимой погрешности при проведении измерений используют различные методы измерений. Все методы можно разбить на две группы: методы сравнения и методы непосредственной оценки. К методам сравнения относятся осциллографический, гетеродинный (нулевых биений) и резонансный; к методам непосредственной оценки – метод дискретного счета, метод заряда и разряда конденсатора.
Измерение интервалов времени требуется при разработке и настройке генераторов измерительных сигналов импульсной формы, систем передачи с временным разделением каналов (ВРК), систем передачи дискретной информации, импульсной модуляции, устройств аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования, систем и средств телеметрии и телеуправления и т.д. Длительность этих интервалов времени занимает диапазон от наносекунд до единиц секунд. Интервалы времени измеряются методом сравнения (осциллографическим) и методом непосредственной оценки (дискретного счета).