4. Использование осциллографа в физико-технических исследованиях

Выбор осциллографа. Когда хотят проанализировать работу схемы с помощью осциллографа, то прежде всего определяют, какой из имеющихся приборов подходит в данном случае. Для этой цели можно воспользоваться описанием каждого прибора, выполненным заводом-изготовителем, где указаны его основные характеристики.

Рис. 7. Блок-схема осциллографа

Условия успешного осциллографирования. Перед рассмотре­нием какого-либо процесса желательно представить себе, ка­ким он должен быть в идеальном случае. Тогда изображенные на экране отклонения от нормы позволят судить о работе узла или устройства в целом. Осциллографирование нужно проводить в определенной последовательности, идя по пути прохождения сигнала в устройстве, и не только фиксировать результаты на­блюдений и измерений, но и стремиться найти причину заме­ченных отклонений. Осциллограф устанавливают так, чтобы экран был затенен, чтобы изображение можно было наблюдать при пониженной яркости луча. Наблюдение при большой ярко­сти вредно для ЭЛТ и искажает осциллограмму из-за большой толщины линии изображения. Иногда для наблюдения полезно применять светофильтры, повышающие контрастность изобра­жения.

Органы управления осциллографа. Перед тем как исполь­зовать осциллограф, надо изучить, например, с помощью описа­ния прибора назначение основных органов управления осцил­лографа данного типа и их расположение на панелях прибора.

На рис. 8 изображена лицевая панель осциллографа общего назначения С1-68. Органы управления и присоединения, распо­ложенные на лицевой панели, предназначены: тумблер «сеть» —

Рис. 8. Лицевая панель осциллографа CI-68 общего назначения и расположение на ней органов управления

для включения и выключения прибора; ручка «яркость» — для установки необходимой яркости луча; ручка «фокус» — для фо­кусировки луча ЭЛТ; шлиц «астигматизм» — для устранения астигматизма ЭЛТ; ручка «освещ. шкалы» — для регулировки освещения шкалы.

Усилитель «У»: ручка переключателя « ; ~» — для выбора открытого или закрытого (для постоянного напряжения) входа усилителя; гнездо « » — для подачи исследуемого сигнала на усилитель; большая ручка переключателя «V/cm, mV/cm» — для переключения входного аттенюатора (регулиру­ет чувствительность усилителя по оси У) по диапазонам; малая ручка переключателя «усиление» — для плавной регулировки-чувствительности усилителя; ручка, обозначенная « » — для перемещения луча по вертикали; ручка «балансир» — для ба­лансировки усилителя; шлиц « » — для калибровки чувстви­тельности усилителя; тумблер, обозначенный «X1»—«X10»— для загрубления чувствительности усилителя.

Развертка: переключатель « X, X1, Х0,2» — для пяти­кратного растяжения и подключения входа X; гнездо « X» — для подачи внешнего сигнала на входной усилитель горизон­тального отклонения; ручка « » — для перемещения по гори­зонтали; большая ручка сдвоенного переключателя «время/ст» и малая ручка «длительность»—для регулировки длительности-развертки; ручка «стаб.»—для выбора режима работы генера­тора развертки (ждущий, автоколебательный).

Синхронизация: ручка переключателя вида синхронизации

-«от сети, внутр., внеш. —1:1, 1:10»—для установки внутренней или внешней синхронизации с делителем и без делителя напряжения, а также для синхронизации от питающей сети;

ручка переключателя полярности синхронизации «±, , ±, ~»—для установки открытого или закрытого (по постоянному напряжению) входа синхронизации и выбора ее полярности .(полярности синхронизирующих импульсов); ручка «уровень» — для выбора уровня запуска развертки (регулирует амплитуду :импульсов, подаваемых на генератор развертки, необходимую для его запуска); гнездо « внеш.» — для подачи внешнего сигнала синхронизации; гнездо калибратора « 2кНz100mV» — с него выдаются импульсы заданной полярности, частоты следо­вания и амплитуды.

Органы, расположенные на боковых стенках прибора (на рис. 8 не приведены), предназначены на правой стенке — по­тенциометры «калибровка длительности» — «X1», «Х0,2» — для калибровки длительности развертки; гнездо калибратора «1V» — для выхода калибровочного напряжения; тумблер «—, »—для переключения режима работа калибратора; гнездо « » — для вывода пилообразного напряжения генератора развертки; гнезда «Пластины X», тумблер «Вкл.»—для подачи внешних отклоняющих напряжений; потенциометр «Уст. линии луча» — для совмещения линии развертки с линиями шкалы.

На левой стенке прибора — гнезда «Пластины X», тумблер «Вкл.»—для подачи внешних отклоняющих напряжений на пластины X; шлиц «балансир грубо»—для балансировки уси­лителя У.

На задней стенке прибора — разъем «сеть» — для подсоединения кабеля питания; тумблер «220V, 115V»—для переклю­чения величины питающего напряжения; гнезда « Z, » — для подключения внешней модуляции яркости луча; зажим « » — для заземления прибора.

Подготовка к измерениям. Перед включением прибора органы управления установите в следующие положения: «яркость» — в среднее; «фокус» — в среднее; переключатель входа « , ~»— в положение « »; переключатель аттенюатора «V/cm, mV/cm»— в 2тV/сm; «усиление»—в положение крайнее правое (калибр»); тумблер «Х10, X1»—в положение «X10»; « », « » — в положение среднее; «балансир.»—в среднее; тумблер «сеть»— выключено; тумблер « X, X1, Х0,2»—в положение «X1»; «время/ст»—«0,5 /ms»; «длительность» — в крайнее правое («ка­либр») ; «стаб.» — в крайнее правое; «уровень» — в среднее; тумб­лер « , —», расположенный на правой стенке, — в положение « »; тумблеры «Вкл.» переключения пластин (на боковых стенках) — в положение выключено; переключатель вида по­лярности синхронизации «—, +, , ~» — в положение «+, —, —»; переключатель вида синхронизации «от сети, внутр., внешн.» — в положение «внутр.».

Проверив соответствие положения тумблера «220V, 115V» напряжению сети, подсоедините кабель питания к разъему «сеть» (задняя стенка) и включите его в сеть. Тумблером «сеть» (лицевая панель) включите прибор. При этом должна загореть­ся сигнальная лампочка.

Если линия развертки не совпадает с горизонтальными ли­ниями шкалы экрана, то потенциометром «уст. линии луча» до­бейтесь этого.

Отрегулируйте через 2—3 минуты после включения яркость и фокусировку линии развертки с помощью ручек «яркость», «фокус» и шлицы «астигматизм».

Переместите луч в пределы рабочей части экрана ручками « » и « ». После прогрева прибора (до 15 минут) сбаланси­руйте УВО. Для этого: а) установите тумблер «X10, X1» в по­ложение «X10» и ручкой « » установите луч в центре экрана; б) установите тумблер «X10, Xl» в положение «X1» и ручкой «балансир.» снова установите луч в центре экрана; в) повто­ряйте эти операции до тех пор, пока линия развертки переста­нет перемещаться при переключении тумблера «X10, X1».

Произведите калибровку чувствительности УВО и длитель­ности развертки. Для калибровки используется точный и ста­бильный по амплитуде и частоте собственный сигнал калиб­ровочного напряжения размахом 100мВ±1,5%, 1В±1,5% и частотой 2 кГц±1,5%, который следует подавать на вход ос­циллографа (« » и « » соответственно. Ка­либровка чувствительности УВО производится при крайнем правом положении ручки «усиление», а калибровка длительно­сти развертки — при крайнем правом положении ручки «дли­тельность» (плавно).

Положение аттенюатора «V/cm, mV/cm», тумблера «X1, X10» выбирается так, чтобы размер изображения по вертикали составлял 50 или 20 мм (если предполагается в дальнейшем исследовать сигналы малой амплитуды).

Положение переключателя развертки «время/ст» — 0,5 ms. При калибровке в положении «0,5ms» «Xl» необходимо совме­стить 8 периодов калибровочного сигнала с вертикальными ли­ниями шкалы, а при использовании множителя «Х0,2»—уста­новить период калибровочного сигнала на пяти делениях гори­зонтальной шкалы экрана соответствующим потенциометром ка­либровки.

Отрегулируйте ручкой «освещ. шкалы» яркость подсвета де­лений шкалы экрана ЭЛТ. Прибор готов к работе. Теперь об­судим конкретные приемы работы с ним.