23. Канал X

Числитель X обычно значительно хуже, чем Y (частотные характеристики хуже).

Режим X-Y: в двухканальном, или двухлучевом осциллографе обычно нет канала X. Частотные и фазовые характеристики у X и Y - разные.

Генератор работает либо в автоколебательном режиме, либо в ждущем. Есть регулировка (дискретная) коэффициента развёртки. Шкала коэффициента развёртки. Допускается плавное изменение развёртки (тогда шкала коэффициента развёртки не работает).

Генератор может работать и в однократном режиме (при подаче одного импульса запуска).

K_p определяется постоянной времени интегратора.

Усилитель X: обеспечивает режим растяжки изображения.

Угол можно менять

U_p изменением величиы

напряжения

Если наклон увеличивается в 10 раз, то K_{p уменьшается} в 10 раз.

Есть возможность просмотреть отдельные фрагменты осциллограммы (не меняя U_p).

Фрагмент можно перемещать регулировкой по горизонтали. Это дополнительный режим, т.к. есть недостатки: при растягивании экрана в 10 раз яркость уменьшается в 10 раз, искажения увеличиваются в 10 раз.

Но это даёт дополнительное уменьшение K_p .

Блок синхронизации и запуска

Обеспечивает неподвижность изображения и запуск развёртки.

Синхронизация входного сигнала и U_p.

Делает из произвольного сигнала X единичный импульс.

Усиленный игнал сравнивается с каким-то

U ₀ на компараторе (?) и вырабатывается и

мпульс запуска.

U₀

U₀

Н ужно подобрать такой уровень, чтобы получилось неподвижное изображение.

Уровень

Устройство достаточно сложное. Можно убрать импульсы, выбрать кадровые импульсы, определить формы лин.

Внешний сигнал (?) – есть разъём, куда подаётся сигнал. У внутр. Импульс всегда слева, а у внеш. – где кгодно.

На выходе появляется импульс, который воздействует на автогенератор и подстраивает его частоту, так чтобы периоды были кратными.

В процессе синхронизации изменяется время блокировки и период сигнала становится кратным периоду развёртки.

В ждущем режиме автогенератор отключается. Вырабатывается 1 импульс по приходу 1 сигнала. Генератор одиночного импульса.

Есть осциллографы с регулировкой стабильности (плавный переход из ждущего в автоколебательный режим).

М ы связываем начало сигнала и начало развёртки – созть (?) принципа синхронизации и запуска.

Линия задержки позволяет посмотреть фронт

сигнала.

Канал Z.

Это канал модуляции луча по яркости.

Подцветка прямого хода луча – главная задача!

Генератор развёртки вырабатывает прямоугольный импульс при подаче запирающего напряжения. В ждущей технике нет напряжения развёртки, следовательно, на экране ничего нет.

Можно подать на Z последовательность импульсов с известной частотой (гасящие импульсы), которые создают чёрную точку на экране. По контуру образуются чёрные точки и можно проводить временные измерения.

Калибратор

Для установки K₀ и K_p.

Это независимый образцовый генератор. Он вырабатывает сигнал с известной амплитудой и частотой.

Удобная частота 1 Кгц. Используется для установки K₀ и K_p , и подаётся на канал Y. Как правило, сигнал калибратора – миандр.

При необходимости подстраивается коэффициент регулировки (вывод под шлиц). Коэффициент развёртки подстраивается временем прямого хода.

Базовый блок.

Это корпус, блок питания, блок питания ЭЛТ, растяжка, органы управления ЭЛТ.

Регулировки:

- яркость (напряжение на ускоряющем электроде).

- фокусировка (регулировка напряжения на фокусирующем электроде)

- подсветка

- регулировка астигматизма луча (форма светового пятна).

-перемещение луча (по вертикале в канале Y, по горизонтали в канале X), путём добавления напряжения.

Базовый блок – самый дорогой.

Есть осциллографы со сменными блоками. Модульно-измерительная система – совокупность измерительных модулей в одном блоке. Есть осциллографы с двойной развёрткой (в канале Y).

Параметры осциллографа.

Параметры канала Y.

1. Основная погрешность измерения напряжения методом калиброванных шкал (5-10%)

2. Диапазон установки коэффициента отклонения (погрешность установки K₀)

3. Парметры переходной характеристики осциллографа.

Переходная характеристика – это изображение на экране скачка напряжения, поданного на вход.

ty

2

ty – время установления.

tн – время нарастания

ty – от 0,1 до установления прямой

0,9

1

0,1

Наша осциллограмма – перех. характеристика

δ δ – выброс, %

Если АЧХ более широкая, то переходная характеристика носит апериодический характер.

4. Параметры входного импеданса (R входа и С входа).

5. Пределы перемещения луча по вертикали.

6. Дополнительные параметры:

1. АЧХ для Y – это зависимость размера изображения от частоты.

B

Спад размера

L 0.707

п.п. fв f

fв – верхняя граничная частота осциллографа.

нс

МГц

На частоте fв погрешность измерения 30% (для гармонического сигнала)

1. Поэтому вводится нормальный диапазон АЧХ – диапазон частот, в которых неравномерность погрешности измерения напряжения.

2. Нелинейность отклонения – это зависимость К₀ от положения на экране.

Метод калиброванных шкал

Именно для этого метода осциллографы калибруются по точности.

Суть: исследуемые параметры измеряем в делениях шкалы. Точность определяется масштабом.

Um (дел.)

tg (дел.)

Чем больше измеряемая величина занимает места на экране, тем меньше относительная погрешность. Потом пересчитываем размер изображения через масштабные коэффициенты (амплитуда и развёртка). Если в осциллографе используется внешний дополнительный делитель, то он на шкале осциллографа не учитывается => нужно домножать. По горизонтали уменьшаем коэффициент развёртки при режиме растяжки. Плавные результаты должны быть в фиксированном положении.

Погрешности (причины):

1) погрешность калибровки по оси Y и Х;

2) нелинейность шкал по вертикали и горизонтали;

3) погрешность дискретности;

4) субъективная погрешность при отсчёте по шкале.

Осц. Деление на классы:

1. По точности: 1 класс – 3%

2 класс – 5%

3 класс – 10%

4 класс – 12%

Оценивается на заводе для размеров изображения, составляющих 30% от всей шкалы => большой запас (на самом деле, погрешность меньше).

Принцип использования метода для сигналов: измеряют амплитуду (максимальный размер по экрану); фронт и срез длительности импульса (по уровням 0,1 и 0,9 – длительность фронта и среза, по уровню 0,5 – длительность импульса).