I. Теоретическое введение. Осциллограф в основном применяется для следующих целей:
Осциллограф в основном применяется для следующих целей:
1. Для исследования напряжения или тока быстропеременных процессов в зависимости от времени (форма кривой) или в зависимости от напряжения или тока другого процесса.
2. Для сравнения амплитуд двух напряжений или двух токов.
3. Для сравнения фаз двух токов, двух напряжений или тока и напряжения.
4. Для определения частот колебаний, измерения малых промежутков времени.
Электронный осциллограф может быть также использован для исследования изменения любой физической величины, если эти изменения могут быть преобразованы в изменения напряжения в электрической цепи. Например, используя микрофон, можно преобразовать колебания давления воздуха при распространении в нем звука в механические колебания диафрагмы, колебания диафрагмы вызывают колебательное движение связанной с ней катушки в поле постоянного магнита, а это движение катушки сопровождается возникновением переменного напряжения на ее концах. Присоединив выводы микрофона к входу электронного осциллографа, можно исследовать звуковые колебания.
Осциллографы различают:
а) по назначению;
б) количеству одновременно исследуемых сигналов;
в) ширине полосы пропускания;
г) точности измерений;
д) характеру исследуемого сигнала и т.д.
По назначению осциллографы делят на: осциллографы универсальные (С1); осциллографы скоростные, работающие на частотах 100 МГц - 1 ГГц (С7); осциллографы запоминающие (С8); осциллографы специальные (С9).
По количеству одновременно исследуемых сигналов на – однолучевые, двухлучевые, многолучевые (многоканальные).
По ширине полосы пропускания ЭЛО делятся на низкочастотные (fверхн = 1 МГц), на среднечастотные (fверхн = 10 МГц), скоростные. Полоса пропускания дается при спаде АЧХ в 3 дБ.
По точности измерения временных интервалов и амплитуд осциллографы делятся на 4 класса точности (таблица1).
Таблица 1
Класс точности | Изм. амплит. | Изм. Врем. интервалов | Нелин. АЧХ | Нелинейность развертки |
± 3 % | ± 3 % | ± 3 % | ± 3 % | |
± 5 % | ± 5 % | ± 5 % | ± 5 % | |
± 10 % | ± 10 % | ± 10 % | ± 10 % | |
нет | нет | ± 20 % | ± 20 % |
По характеру исследуемых сигналов различают ЭЛО для исследования периодических сигналов, ЭЛО для исследования апериодических сигналов.
Основная структурная схема ЭЛО изображена на рис.1 и состоит из следующих узлов: электронно-лучевой трубки; канала вертикального отклонения (канала У); канала горизонтального отклонения (канала Х); двух калибраторов 3,5 (амплитуды и длительности), блока питания и блока временной развертки. От блока питания напряжение подается на электроды электронно-лучевой трубки, электронные схемы блока временной развертки и усилителей горизонтального и вертикального отклонения луча.
С помощью переключателей S устанавливают различные режимы работы прибора.
Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) служит для преобразования исследуемого сигнала в видимое изображение - осциллограмму.
Канал вертикального отклонения обеспечивает регулировку (усиление и ослабление) входного напряжения до уровня, необходимого для отклонения луча по вертикальной оси ЭЛТ. Канал состоит из входного устройства 1 и широкополосного усилителя напряжения 2.
Исследуемый сигнал поступает на входное устройство, в котором он ослабляется и задерживается для того, чтобы напряжение развертки поступило на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ с некоторым опережением, что позволит наблюдать на экране начало процесса. Усилитель канала обеспечивает необходимое усиление исследуемого сигнала и преобразует его из однофазного в два противофазных напряжения, которые подаются на вертикально отклоняющие пластины.
Канал горизонтального отклонения вырабатывает развертывающее напряжение, усиливает его, а также синхронизирует в различных режимах работы. Канал состоит из входного устройства 6, блока синхронизации 7, генератора развертки 8 и усилителя горизонтального отклонения 9.
Синхронизация колебаний генератора развертки может осуществляться как исследуемым сигналом, так и от внешнего источника, подключаемого к гнезду "Вход Х" (при этом переключатель S3 ставят в положение 2).
Развертывающим напряжением может быть как пилообразное напряжение генератора развертки, так и любое другое, поданное на гнездо "Вход Х" ( в последнем случае переключатели S3, S4, S5 ставят в положение 2).
Входное устройство и усилитель напряжения канала Х выполняют функции, аналогичные функциям соответствующих узлов канала вертикального отклонения. Блок синхронизации служит для усиления синхронизирующего напряжения и изменения его полярности в том случае, когда оно не совпадает с полярностью, необходимой для запуска генератора развертки.
Калибраторы ЭЛО служат для измерения амплитуды и длительности исследуемого сигнала. Канал управления яркостью 4 (канал Z) предназначен для получения масштабных меток, которые используются при измерении временных параметров сигнала.
Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 1275;