Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 5-4. КАНАЛЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛУЧОМКанал вертикального отклонения. Канал
Рис. 5-10. Структурная схема канала вертикального отклонения Канал У (рис. 5-10) характеризуется входным сопротивлением и входной емкостью; максимальным допустимым входным напряжением; коэффициентом отклонения Аттенюатор Сигнал с выхода аттенюатора поступает на вход усилителя, который состоит из входного каскада Входной каскад предназначен для преобразования большого сопротивления аттенюатора в малое выходное сопротивление, необходимое для согласования его с входом транзисторного предварительного усилителя. Входной каскад выполняется по схеме истокового, эмиттерного или катодного повторителя; его коэффициент усиления близок к 1. Предварительный усилитель предназначен для усиления исследуемых сигналов в полосе частот осциллографа при минимальных допустимых амплитудных, частотных и фазовых искажениях. В универсальных осциллографах полоса пропускания лежит в пределах В предварительном усилителе предусмотрены органы плавного регулирования коэффициента усиления и смещения (центровки) электронного луча по вертикали. Каскады усилителя строятся по симметричным схемам на маломощных высокочастотных транзисторах с коррекцией амплитуда о- и фазочастотных характеристик и глубокой обратной связью. Для повышения устойчивости и получения большей широкополосности каскады предварительных усилителей часто строят по каскодным схемам. Выходной каскад предварительного усилителя нагружается на низкоомную линию задержки ЛЗ. В качестве линии задержки используют искусственные линии с сосредоточенными постоянными, спиральные кабели задержки и радиочастотные коаксиальные кабели. Искусственная линия представляет собой ряд LC-звеньев, соединенных по схеме фильтра нижних частот (рис. 5-11, а). Волновое сопротивление одного звена и всей линии одинаково и равно характеристика приближенно определяется выражением
Общее время задержки линии из Удобным задерживающим устройством является отрезок специально разработанного для этой цели спирального кабеля задержки (рис. 5-11, в). Внутренний проводник в таком кабеле выполнен в виде спирали, навитой на изоляцию, что увеличивает время задержки.
Рис. 5-11. Линии задержки Погонная задержка Оконечный усилитель предназначен для создания двух симметричных противофазных напряжений, достаточных для отклонения луча электронно-лучевой трубки в пределах экрана по вертикали. Максимальное отклоняющее напряжение определяется по формуле: Оконечный каскад нагружен на емкостную нагрузку, состоящую из параллельного соединения емкости отклоняющих пластин со всеми электродами трубки, собственной емкости пластин и емкости монтажа. В емкость выходной цепи каскада входит также емкость коллекторного перехода транзисторов. Если оконечный усилитель работает на нагрузку типа линии бегущей волны, то нагрузку можно считать чисто активной и равной волновому сопротивлению отклоняющей линии. Для обеспечения линейности амплитудной и фазочастотной характеристик используется глубокая отрицательная обратная связь и работа на линейном участке характеристики транзисторов. Рис. 5-12. (см. скан) Упрощеннавя схема широкополосного усилителя вертикального отклонения луча В качестве примера на рис. 5-12 приведена упрощенная схема усилителя верти кального отклонения с полосой пропускания линии задержки; выход транзисторов Гц, Первый каскад (транзисторы Второй каскад (транзисторы Третий каскад (транзисторы На схеме опущены вспомогательные цепи: температурной компенсации, демпфирующие, выравнивающие амплитудно-частотную характеристику; вследствие этого порядок нумерации элементов на рис. 5-12 нарушен. Канал горизонтального отклонения. Канал X предназначен для отклонения луча по горизонтали. Для непрерывной развертки формируется периодическое пилообразное напряжение, синхронное с исследуемым сигналом. Для ждущей развертки импульсы пилообразной формы получаются путем запуска вспомогательным или исследуемым сигналом формирующего устройства. Для однократной развертки импульс развертки получается при нажатии кнопки «пуск». Канал X состоит из селектора синхронизации, генератора развертки и усилителя. Он характеризуется диапазоном синхронизирующих частот и напряжений, коэффициентом развертки Главной частью канала X является генератор развертки, работающий с широкими пределами регулировки частоты непрерывной развертки или длительностей импульсов пилообразной формы при ждущей развертке. Принцип получения пилообразного напряжения заключается в заряде конденсатора для получения прямого хода луча и разряде — для обратного.
Рис. 5-13. Структурная схема генератора развертки Линейность нарастания напряжения при заряде достигается применением стабилизатора тока в зарядной цепи или использованием глубокой отрицательной обратной связи при заряде конденсатора через резистор. Переключение конденсатора с заряда на разряд происходит автоматически с помощью электронного быстродействующего переключателя. При непрерывной развертке этот процесс периодически повторяется, при ждущей и однократной — вызывается внешним воздействием. Генератор развертки (рис. 5-13) состоит из формирующего устройства Формирующее устройство предназначено для преобразования сигналов синхронизации любой формы в импульсы, крутизна фронта и высота которых не зависит от параметров входного сигнала. Оно состоит из усилителя и формирователя запускающих импульсов. Управляющее устройство вырабатывает прямоугольный импульс, длительность которого определяет время прямого хода луча. Запускающий импульс переводит управляющее устройство из исходного состояния в рабочее, и в устройстве формирования пилообразных импульсов начинает нарастать напряжение прямого хода. Это напряжение поступает на усилитель X и одновременно в устройство сравнения и блокировки. При достижении пилообразным импульсом установленного уровня сравнения управляющее устройство возвращается в исходное состояние и прямой ход прекращается. В устройстве формирования начинается спад напряжения (обратный ход), и оно также возвращается в исходное состояние. В связи с резким переходом от прямого хода к обратному в устройстве формирования пилообразных импульсов возникает переходный процесс, до окончания которого управляющее устройство не должно реагировать на запускающие импульсы, т. е. должно находиться в исходном состоянии. Это требование реализуется устройством сравнения и блокировки. Процесс «торможения» перехода управляющего устройства от исходного состояния к рабочему называется блокировкой генератора развертки. В качестве управляющего устройства применяются несимметричные триггеры с эмиттерной связью (рис. 5-14) или схемы с использованием туннельного диода, обладающие большим быстродействием.
Рис. 5-14. Упрощенная схема управляющего устройства генератора развертки Рассмотренный процесс работы управляющего устройства соответствует режиму ждущей развертки. Чтобы осуществить режим непрерывной развертки, нужно перевести генератор развертки в автоколебательный режим. Для этого управляющее устройство, например триггер, показанный на рис. 5-14, с помощью потенциометра блокировки триггер возвращается в рабочее (устойчивое) состояние самостоятельно, без запускающего импульса. Устройство сравнения и блокировки можно построить по различным схемам. Одна из них (рис. 5-15) работает следующим образом. В исходном состоянии транзистор
Рис. 5-15. Упрощенная схема устройства сравнения и блокировки Во время прямого хода положительное пилообразное напряжение поступает на эмиттер транзистора Во время обратного хода развертки потенциал на аноде закончились. Когда напряжение на конденсаторе Устройство формирования пилообразных импульсов в большинстве современных осциллографов реализуется по схеме интегратора Миллера, представляющего собой усилитель постоянного тока с отрицательной обратной связью, осуществляемой через конденсатор. Одна из простых схем формирователя (рис. 5-16) состоит из усилителя, работающего на транзисторе
Рис. 5-16. Простейшая схема формирователя пилообразных импульсов Улучшение формы пилообразного напряжения достигается увеличением входного и уменьшением выходного сопротивлений усилителя. Одним из способов получения требуемых значений этих сопротивлений является применение на входе истокового повторителя, а на выходе — эмиттерного повторителя. После рассмотрения отдельных узлов генератора развертки рассмотрим его полную схему (рис. 5-17). Здесь управляющее устройство состоит из диода (кликните для просмотра скана) в него входят: усилитель на полевом транзисторе В ждущем режиме уровень напряжения на базе транзистора В автоколебательном режиме на базе транзистора микросхемы Рассмотренный генератор развертки вырабатывает пилообразное напряжение с длительностью прямого хода от Усилитель горизонтального отклонения выполняется по балансной схеме усилителя постоянного тока с глубокой отрицательной обратной связью. Предусматривается возможность скачкообразного и плавного изменения коэффициента усиления, а значит, и коэффициента развертки. Двухтактный выход усилителя X связан с горизонтально отклоняющими пластинами гальванической связью. В качестве примера рассмотрим однокаскадную схему усилителя (рис. 5-18), обеспечивающую полосу пропускания Резистор Канал управления яркостью. Канал осциллограммы. Установка яркости производится вручную (см. рис. 5-2), а подсвет или бланкирование — автоматически, путем подачи в цепь модулятор — катод импульсов напряжения соответствующей полярности. Импульсы должны совпадать по времени с прямым (подсвет) и обратным (гашение) ходами луча, и потому они снимаются с соответствующих точек схемы генератора развертки.
Рис. 5-18. Принципиальная схема усилителя горизонтального отклонения луча Изменение яркости получается за счет изменения плотности электронного потока в луче. Существует и другой способ подсвета и гашения осциллограммы. Он осуществляется путем подачи соответствующих импульсов на дополнительные, так называемые бланкирующие пластины, расположенные внутри электроннолучевой трубки между первым анодом и диафрагмой с малым отверстием. Импульс напряжения, приложенный к бланкирующим пластинам, отклоняет луч за пределы диафрагмы, и экран затемняется; плотность луча при этом не изменяется. Такой способ применяется в осциллографах со сравнительно узкой полосой пропускания и имеет ограниченное распространение. В цепь модулятор — катод подают калиброванное напряжение для измерения длительности линии развертки или исследуемого сигнала, а также напряжение сигнала при круговой развертке. В этих случаях осциллограмма приобретает вид штриховой линии: темный штрих вызывается отрицательным, светлый — положительным полупериодом напряжения, поданного в цепь модулятор — катод трубки. Темный и светлый штрихи называются метками. Цена метки в единицах времени (длительность светлого и темного штрихов) равна периоду калиброванного сигнала. Этот сигнал должен иметь прямоугольную форму и определенный уровень, поэтому в канале предусматривается усилитель, состоящий из формирующего и оконечного каскадов. Схемы каналов чрезвычайно разнообразны, и выделить типовую из них трудно. Однако чаще всего в качестве формирующего каскада применяются триггеры, а оконечного — эмиттерные повторители, выполненные на высокочастотных транзисторах средней мощности.
|
1 |
Оглавление
|