
- •6. Измерение фазового сдвига
- •6.1. Общие сведения и классификация приборов для измерения фазового сдвига
- •6.2. Измерение фазового сдвига методом суммы и разности напряжений
- •Преобразование частоты в фазометрах
- •6.3. Нулевой метод
- •Измерительные фазовращатели
- •6.4. Метод преобразования фазового сдвига в интервал времени
- •Неинтегрирующие цф
- •Интегрирующие цф
- •6.5. Коммутационно-модуляционный метод
- •7. Исследование формы, спектра и нелинейных искажений сигналов
- •7.1. Классификация приборов для исследования формы, спектра и нелинейных искажений сигналов
- •7.2. Обобщенная структурная схема и основные параметры электронно-лучевого осциллографа
- •Основные параметры канала y
- •7.3. Универсальные осциллографы
- •7.3.1.Одноканальные осциллографы
- •Канал вертикального отклонения
- •Канал горизонтального отклонения
- •Канал управления яркостью
- •Калибраторы амплитуды и длительности
- •7.3.2. Многоканальные осциллографы
- •7.3.3. Многофункциональные осциллографы
- •7.3.4. Цифровые осциллографы
- •7.4. Скоростные и стробоскопические осциллографы
- •7.4.1. Скоростные осциллографы
- •7.4.2. Стробоскопические осциллографы
- •7.5. Запоминающие осциллографы
- •7.6. Осциллографические измерения
- •7.6.1. Визуальное наблюдение осциллограмм
- •7.6.2. Измерение напряжений
- •Измерение напряжений методом прямого преобразования
- •Измерение напряжений методом сравнения
- •7.6.3. Измерение интервалов времени
- •Измерение методом прямого преобразования
- •Измерение методом сравнения
- •7.6.4. Измерение частоты
- •Метод интерференционных фигур
- •Метод круговой развертки
- •7.6.5. Измерение фазового сдвига
- •7.6.6. Автоматизация осциллографических измерений
- •Автоматизация управления осциллографом
- •Автоматизация считывания осциллограмм
- •7.7. Измерение обобщенных параметров импульсов
- •7.7.1. Система обобщенных параметров импульсов
- •7.7.2. Интегральные измерители параметров импульсов
- •7.8. Анализ спектра сигналов
- •7.8.1. Общие сведения и классификация анализаторов спектра
- •7.8.2. Фильтровые анализаторы спектра
- •Анализаторы спектра параллельного действия
- •Анализаторы спектра последовательного действия
- •Комбинированные анализаторы спектра
- •Основные параметры анализаторов спектра
- •7.8.3. Дисперсионные анализаторы спектра
- •7.8.4. Рециркуляционные анализаторы спектра
- •7.8.5. Цифровые анализаторы спектра
- •7.9. Измерение параметров модуляции
- •7.9.1. Измерение коэффициента амплитудной модуляции
- •Измерение среднего значения кам
- •Измерение пиковых значений кам
- •7.9.2. Измерение девиации частоты
- •Измерение методом частотного детектирования
- •Измерение по «нулям» функции Бесселя
- •7.10. Измерение нелинейных искажений
- •Измерение кг спектральным методом
- •Измерение кг интегральным методом
- •8. Измерение характеристик случайных сигналов
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Измерение среднего значения, средней мощности и дисперсии
- •8.3. Анализ распределения вероятностей
- •Метод измерения по относительному времени пребывания
- •8.4. Измерение корреляционных функций
- •8.5. Спектральный анализ
- •9. Измерительные генераторы
- •9.1. Классификация измерительных генераторов
- •9.2. Обобщенная структурная схема и основные параметры измерительных генераторов
- •9.3. Генераторы гармонических сигналов
- •9.3.1. Низкочастотные генераторы
- •9.3.2. Высокочастотные генераторы
- •Иг радиовещательного диапазона
- •Иг метрового диапазона
- •9.3.3. Сверхвысокочастотные генераторы
- •9.3.4. Синтезаторы частоты
- •9.3.5. Генераторы качающейся частоты
- •9.4. Генераторы импульсов
- •9.4.1. Генераторы одинарных и парных импульсов
- •9.4.2. Генераторы кодовых комбинаций импульсов
- •9.5. Генераторы сигналов специальной формы
- •9.6. Генераторы шумовых сигналов
- •Аналоговые генераторы шума
- •Цифровые генераторы шума
Канал горизонтального отклонения
Основные функции канала X уже рассмотрены. Они, как видно из рис. 7.1 и 7.6, реализуются с помощью специфичных функциональных узлов, к которым относятся переключатель входа, ГР, устройство синхронизации и запуска развертки, а также УГО.
Переключатель входа позволяет прежде всего выбрать вид синхронизации развертки осциллографа. Далее, как видно из рис. 7.6, 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 УУ и формирователь пилообразных импульсов (ФПИ). В качестве УУ, как правило, используется триггер с устройством сравнения и блокировки (рис. 7.7). Триггер может иметь либо два, либо одно устойчивое состояние. Первый режим соответствует ждущей развертке, а второй — автоколебательной. Реализуется и режим однократного запуска ГР.
Рис. 7.7. Структурная схема ГР.
Как видно из рис. 7.7, напряжение ФПИ нарастает только до уровня, который задается устройством сравнения и блокировки. Затем выходной сигнал этого устройства переводит триггер в исходное состояние, и процесс формирования пилообразного напряжения заканчивается. Так как уровень сравнения остается постоянным при переключении времязадающих элементов ФПИ, длительность импульсов триггера определяется значением . Кроме того, выходной сигнал устройства сравнения и блокировки удерживает триггер в исходном состоянии в течение времени . Во всех схемах ФПИ принимаются специальные меры для линеаризации генерируемого напряжения. Известно несколько методов линеаризации, среди которых наиболее эффективны компенсационные, реализуемые с помощью интеграторов (см. § 3.6.4).
Если в осциллографе предусматриваются специальные виды разверток (см. рис. 7.4), он должен иметь два ГР, образующие совместно с компаратором и переключателем режимов работы систему двойных разверток (рис. 7.8). Задавая опорное напряжение , можно получить различные значения задержки развертки Б (t2 на рис. 7.4). 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). Обобщенную схему устройства можно представить в виде, показанном на рис. 7.9. С помощью компаратора и потенциометра регулируется уровень синхронизации (запуска), а переключатель выбора полярности позволяет установить момент
Р
ис.
7.8. Структурная схема системы двойных
разверток.
запуска развертки во время растущей или спадающей части сигнала. Усилитель обеспечивает достижение запускающим сигналом определенного уровня, а ФУ представляет собой генератор импульсов со стандартными параметрами.
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.
Р
ис.
7.9. Структурная схема устройства
синхронизации и запуска развертки.
Растяжка достигается дискретным увеличением коэффициента усиления УГО, что пропорционально повышению скорости развертки. В сочетании с задержанной и смешанной развертками применение растяжки развертки значительно повышает универсальность осциллографов. 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).