ГЛАВА ПЯТАЯ. ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ

5-1. НАЗНАЧЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Электронно-лучевой осциллограф является универсальным измерительным прибором. С его помощью можно визуально наблюдать и документально фиксировать периодические непрерывные и импульсные сигналы, непериодические и случайные сигналы, а также мгновенные одиночные явления. Исследуемый сигнал отображается на экране осциллографа в виде светящихся линий или фигур, называемых осциллограммами. Осциллограмма представляет собой функциональную зависимость двух или трех величин: или Большинство сигналов удобно рассматривать в реальном масштабе времени, поэтому чаще всего используется функциональная связь вида или

Электронно-лучевые осциллографы применяются также для измерения напряжения, временных интервалов и длительности сигналов, частоты и фазового сдвига, параметров модулированных сигналов и многих физических величин, преобразованных в электрические сигналы. На базе осциллографа созданы приборы для измерения переходных, частотных и амплитудных характеристик различных электро- и радиотехнических устройств. Широкое распространение электронно-лучевых осциллографов обусловлено возможностью их использования в полосе частот от нуля до десятков гигагерц, в пределах напряжений сигнала от долей милливольта до сотен вольт при длительностях от единиц наносекунд до нескольких секунд.

Электронно-лучевые осциллографы подразделяют на универсальные, скоростные, стробоскопические, запоминат

тощие и специальные. Все они могут быть одно- и двухлучевыми и двухканальными. Имеется многолучевой осциллограф типа с пятью каналами. Наибольшее распространение получили универсальные осциллографы, которые выполняются по структурной схеме, представленной на рис. 5-1. Любой универсальный осциллограф состоит из электронно-лучевой трубки, трех электрических каналов управления лучом, калибратора К и блока питания (на схеме не показан).

Рис. 5-1. Структурная схема осциллографа

По каналу поступает исследуемый сигнал вызывающий вертикальное отклонение луча в электронно-лучевой трубке. В канал входят: аттенюатор для ослабления больших сигналов; предварительный усилитель Ууир для усиления малых сигналов; линия задержки для небольшой временной задержки сигнала; оконечный усилитель Ууок, на выходе которого вырабатывается симметричный противофазный сигнал, поступающий на две вертикально отклоняющие пластины Переключателем можно отключить канал и соединить пластины непосредственно с гнездами «Вход на пластины У». Этот вход используется в том случае, если частота сигнала выше верхней граничной частоты канала а напряжение его не требует усиления.

По каналу X поступает напряжение их, вызывающее горизонтальное отклонение луча. Одновременное воздействие двух напряжений и их на электронный луч трубки вызывает появление осциллограммы, отображающей

зависимость или Напряжение называют развертывающим напряжением, а канал X — каналом развертки. Главным узлом канала X является генератор развертки вырабатывающий напряжение, пропорциональное времени: их для управления частотой развертывающего напряжения используется напряжение синхронизации, поступающее из канала или от внешнего источника через селектор синхронизации и формирующее устройство В канале X имеется усилитель вход которого с помощью переключателя можно присоединить к выходу генератора развертки или к зажимам «Вход X». Выходное двухфазное напряжение усилителя поступает на пластины

По каналу через усилитель и переключатель подают напряжение от генератора развертки или внешнего источника через «Вход для управления яркостью электронного луча.

В двухлучевых осциллографах применяются электронно-лучевые трубки с двумя электронными пушками и двумя парами пластин для управления ими предусматриваются два отдельных канала В двухкакальных осциллографах используется обычная однолучевая трубка и один быстродействующий электронный коммутатор, подключающий выходы двух каналов к отклоняющим пластинам Канал горизонтального отклонения всегда один.

Основными характеристиками осциллографов являются: диапазон измеряемых напряжений; диапазон измеряемых интервалов времени; полоса пропускаемых частот канала или время нарастания переходной характеристики, выброс на ней и ее неравномерность; диапазон значений коэффициента отклонения канала диапазон значений коэффициента развертки (длительности развертки), входные сопротивления и емкости канала канала канала входа синхронизации и входов на пластины и диапазон частот и амплитуд напряжения внешней синхронизации (длительность импульсов синхронизации); диапазон частот и амплитуд напряжения в канале параметры сигнала на выходе калибратора (амплитуда, частота, форма).