- •Лекция 1. Основные сведения об измерениях. Основные понятия и определения Понятие об измерении
- •Основные элементы процесса измерения
- •Классификация измерений
- •Особенности электрорадиоизмерений
- •Лекция 2. Оценка и способы уменьшения случайных и систематических погрешностей Математическое описание случайных погрешностей
- •Оценка случайных погрешностей прямых равноточных измерений
- •Лекция 3. Общие сведения о методах и средствах измерения
- •1) Классификация средств измерений по их роли, выполняемой в процессе измерений
- •2) Классификация средств измерений по роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений
- •3) Классификация средств электрорадиоизмерений по измеряемой величине и принципу действия
- •Лекция 4. Обобщенные структурные схемы измерительных приборов
- •Структурная схема прямого преобразования
- •Структурная схема уравновешивающего преобразования
- •Аналоговые и дискретные физические величины
- •Квантование по значению и дискретизации по времени
- •Обобщенная структурная схема цип
- •Лекция 5. Общие методы повышения точности средств измерений
- •Основные принципы нормирования погрешностей
- •Формы выражения метрологических характеристик, классы точности
- •Лекция 6. Аналоговые электромеханические и змерительные преобразователи и приборы
- •Maгнитoэлeктpичecкиe пpибopы
- •Maгнитoэлeктpичecкиe ампepмeтpы
- •Maгнитoэлeктpичecкиe вoльтмeтpы
- •Элeктpoмaгнитныe пpибopы
- •Условные обозначения, наносимые на шкалы приборов
- •Детектор среднеквадратического значения
- •Детектор средневыпрямленного значения
- •Лекция 7. Измерение тока и напряжения особенности измерения силы тока и напряжения в радиоэлектронике
- •Структурные схемы и принцип действия электронных вольтметров
- •Лекция 8. Измерение постоянных напряжений Электронные вольтметры постоянного напряжения
- •Измерение переменных напряжений
- •Вольтметры амплитудных значений
- •Лекция 9 вольтметры средневыпрямленных и среднеквадратических значений Вольтметры среднеквадратических значений
- •Вольтметры средневыпрямленных значений
- •Цифровой вольтметр с времяимпульсным преобразователем
- •Лекция 10. Измерительные генераторы
- •Параметры генераторов синусоидальных колебаний
- •Нч генератор
- •Измерительные высокочастотные генераторы сигналов
- •Особенности измерительных генераторов свч
- •Генераторы импульсов
- •Генераторы шумовых сигналов
- •Лекция 11. Классификация приборов для исследования формы, спектра и нелинейных искажений сигналов
- •Электронно-лучевые осциллографические трубки
- •Структурная схема осциллографа
- •Канал вертикального отклонения
- •Канал горизонтального отклонения
- •Канал управления яркостью
- •Калибраторы амплитуды и длительности
- •Измерение напряжений методом прямого преобразования
- •Измерение напряжений методом сравнения
- •Измерение t методом прямого преобразования
- •Метод интерференционных фигур
- •Электрические характеристики и параметры осциллографа
- •Рекомендации по выбору осциллографа
- •Калориметрический метод
- •Болометрический (термисторный) метод
- •Термоэлектрический метод
Канал вертикального отклонения
Входное устройство любого осциллографа содержит входные цепи и аттенюатор. С помощью входных цепей осуществляется коммутация режима входа Y (открытый или закрытый), а аттенюатор обеспечивает изменение коэффициента отклонения в требуемых пределах. В целом ВУ осциллографов аналогичны ВУ вольтметров.
Усилитель вертикального отклонения не только усиливает входные сигналы в необходимое число раз, но и преобразует их в симметричные (противофазные) напряжения, подаваемые на пластины Y. Это является обязательным условием получения высококачественных осциллограмм и обусловлено особенностями конструкции и работы ЭЛТ. Только при симметричных отклоняющих напряжениях (постоянных и переменных) обеспечиваются постоянство среднего потенциала пластин Y относительно второго анода и оптимальные условия для фокусировки луча во всей рабочей части экрана. Кроме того, симметричность выходных каскадов улучшает условия работы самого УВО (снижаются требования к транзисторам по допустимому напряжению и компенсируются нелинейные искажения по четным гармоникам и синфазные помехи).
Структурно УВО разбивается на предварительный и оконечный. Это необходимо для включения линии задержки (ЛЗ), а также позволяет сосредоточить в предварительном УВО все необходимые регулировки и образовать сигнал, управляющий запуском ГР при внутренней синхронизации. С помощью ЛЗ обеспечивается неискаженное воспроизведение фронта сигнала в режиме ждущей развертки. Для большинства типов осциллографов з=0,12...0,25 мкс. Более того, ЛЗ используется и при наблюдении формы сигналов в режиме автоколебательной развертки, т.е. практически является неотъемлемой частью УВО (только в низкочастотных осциллографах она отсутствует). В зависимости от частотных свойств осциллографа ЛЗ реализуется с помощью искусственной линии, спиральных и радиочастотных кабелей задержки.
Канал горизонтального отклонения
Основные функции канала X реализуются с помощью специфичных функциональных узлов, к которым относится переключатель входа, ГР, устройство синхронизации и запуска развертки, а также УГО.
Переключатель входа позволяет выбрать вид синхронизации развертки осциллографа. Далее, с помощью переключателя на вход УГО может быть подан внешний сигнал со входа X, который после усиления поступает на пластины X (ГР при этом выключается). За счет этого существенно расширяются эксплуатационные возможности осциллографа (например, появляется возможность создания сложных видов разверток) и номенклатура измеряемых параметров (например, при исследовании различных функциональных зависимостей). При необходимости могут осуществляться также коммутация режима входа X (открытый или закрытый) и дискретное изменение уровня входного сигнала.
Генераторы развертки современных осциллографов представляют собой достаточно сложный функциональный узел, включающий устройство управления и формирователь пилообразных импульсов (ФПИ). В качестве УУ, как правило, используется триггер с устройством сравнения и блокировки.
Если в осциллографе предусматриваются специальные виды разверток, он должен иметь два ГР, образующие совместно с компаратором и переключателем режимов работы систему двойных разверток. Задавая опорное напряжение, можно получить различные значения задержки развертки. Переключатель режимов работы позволяет реализовать любую из двойных разверток (задержанную, задерживающую или смешанную), а также любую из самих разверток А и Б (компаратор в этом случае не работает).
Основное назначение устройства синхронизации и запуска развертки – преобразование различных по амплитуде и форме сигналов синхронизации или запуска в стандартные импульсы, воздействующие на ГР. Устройство обеспечивает также выбор момента времени запуска развертки, соответствующего определенному уровню исследуемого сигнала (регулировка уровня синхронизации или запуска развертки).
Назначение и основные функции УГО и УВО аналогичны. Дополнительной функцией УГО является обеспечение растяжки развертки, характеризующей изменение в определенное число раз масштаба развертки с целью увеличения изображения по горизонтали. Растяжка достигается дискретным увеличением коэффициента усиления УГО, что пропорционально повышению скорости развертки. Требования к параметрам УГО менее жестки чем к УВО, поскольку напряжение ГР достаточно велико. Исключение составляют случаи, когда характеристики каналов Y и X должны быть идентичны (например, при фазовых измерениях) и необходимы специальные меры для обеспечения такого условия (например, с помощью сменных блоков).