Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Структурная схема осциллографа




Рассмотрим принцип действия осциллографа. Для получения осциллограммы исследуемого сигнала необходимо управлять движением светового пятна на экране ЭЛТ в горизонтальном и вертикальном направлениях. Смещение пятна в вертикальном направлении осуществляется сигналом, а в горизонтальном – напряжением развертки. Генератор развертки вырабатывает колебания пилообразной формы, показанные на рис. 4. На участке ас напряжение развертки Uр линейно нарастает. Время Тпр, в течение которого Uр изменяется от минимального значения до максимального, называется временем прямого хода развертки.

Участок cd соответствует обратному ходу развертки. Время Тпр и Tобр составляет период развертки ТР. Если приложить напряжение Uр к горизонтальным отклоняющим пластинам, отключив сигнал от пластин вертикального отклонения, электронный пучок ЭЛТ будет отклоняться только в горизонтальной плоскости. При этом светящееся пятно на экране будет занимать следующие положения. При максимальном отрицательном значении Uр (точка а на рис. 5) светящееся пятно находится в крайнем левом положении (точка а') на экране. При линейном нарастании Uр пятно постепенно переместится в точку b` и после изменения полярности Uр в точку с'. На участке а'с' скорость движения пятна будет постоянной, так как Up нарастает по линейному закону и, согласно формуле (1), имеется линейная зависимость между смещением пятна на экране и напряжением, приложенным к пластинам. После достижения точки с' светящееся пятно начнет движение в обратном направлении (обратный ход). В исходное состояние луч возвращается за время Тобр<<Тпр, поэтому скорость движения пятна в обратном направлении значительно выше. Траектория движения пятна во время обратного хода показана на рис. 5 штриховой линией (для наглядности эта линия несколько смещена вниз относительно линии прямого хода). Для получения осциллограммы необходимо, чтобы напряжение Uр в течение всего периода Тпр изменялось линейно, форма напряжения Uр во время обратного хода cd не имеет принципиального значения. Важно только, чтобы длительность обратного хода была минимальной. Таким образом, при подаче Uр на горизонтальные (х) пластины, ось х является одновременно осью времени t, причем при постоянной скорости движения светящегося пятна на участке а'с' масштаб вдоль оси t является постоянным. Искажение формы Uр на интервале прямого хода вызывает нелинейность развертки, проявляющуюся в неравномерной скорости движения пятна по экрану и в искажении осциллограмм. Неравномерность скорости вызывает неравномерность масштаба вдоль оси х, что затрудняет оценку параметров сигнала.



Образование изображения на экране ЭЛТ при воздействии напряжения развертки Uр и напряжения сигнала Uс (соответственно на X и Y пластины) показано на рис. 6. При построении осциллограммы примем, что период пилообразного напряжения развертки равен периоду сигнала, а Тобр=0. Период развертки условно разделен на четыре равных интервала с границами t0, t1,t2,t3,t4. В момент t0 Uс=0, а Uр имеет максимальное отрицательное значение и световое пятно находится в точке а. В момент t1 напряжение сигнала имеет максимальное положительное значение, а Uр=1/4UPm, и пятно находится в точке b. Аналогично можно найти положение точек с, d и е на экране ЭЛТ. По окончании развертки световое пятно по прямой линии еа мгновенно возвращается в исходное положение. Направление движения пятна во время прямого и обратного хода показано стрелками. Последующие циклы развертки осциллограммы получаются так же, причем все ее точки совпадут с аналогичными точками осциллограммы, изображенной на рис. 6. Таким образом, оператор видит изображение, образованное наложением на одни и те же места экрана целой серии осциллограмм. Число таких первичных изображений, зафиксированных в зрительном образе, зависит от периода развертки, длительности послесвечения люминофора и зрительной памяти человека. Наложение осциллограмм с образованием неподвижного изображения возможно при выполнении условия, принятого при построении (см. рис. 6), т.е., когда Тср, периодический сигнал делится на временные интервалы, в пределах которых «отрезки» сигнала полностью идентичны и при наложении осциллограмм образуют неподвижное изображение. Так же образуется изображение осциллограммы, когда ТР = nТс. Если n – целое число, то в одном периоде напряжения развертки укладывается ровно n периодов сигнала. Осциллограмма будет отличаться от изображенной на рис. 6 числом периодов сигнала (2,3...), отложенных вдоль оси х. Выполнение условия Тр =nТс требует, чтобы период развертки Тр был равен или кратен периоду сигнала.

Рис. 7
Формирование изображения на экране осциллографа при нарушении кратности частот развертки и сигнала показано на рис. 7. Пусть период сигнала синусоидальной формы (рис. 7, а) Тср. При первом цикле развертки (рис. 7, б) на экране отображается осциллограмма в виде отрезка синусоиды между точками 0-1, при втором – отрезок 1-2, при третьем 2-3 и т д. Последовательное появление осциллограмм I….IV создает ощущение движения изображения

 





Читайте также:





Читайте также:
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней...
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.002 сек.)