Перевірка функціонування осцилографа

Структурна схема осцилографа

а) канал вертикального відхилення. Структурна схема універсального одноканального осцилографа наведена на рис. 5.3. До складу каналу вертикального відхилення входить вхідний пристрій, попередній підсилювач, лінія затримки і парафазний підсилювач Y.

Вхідний пристрій перемикачем П2 дискретно змінює чутливість каналу Y до вхідного сигналу; в більшості випадків він має 10 дискретних положень (змінює величину А у виразі (13)) і окреме положення для приєднання до каналу Y калібратора, амплітуда і тривалість сигналу якого мають задані і стабільні величини. Перемикач П1 визначає склад вхідного сигналу для каналу Y: відкритий вхід(@), коли потрібно вимірювати і постійну, і змінну складові вхідного сигналу, або тільки постійну напругу; закритий вхід (~), при якому вимірюється лише змінна складова сигналу (вхідний сигнал подається через роздільний конденсатор); виставлення нуля (^) - цей перемикач від'єднує вхідний сигнал від вхідного пристрою, а його сигнальний провід замикає на корпус; це необхідно для виставлення по-

автоколи- очікува- вальний льний

		Рис.5.3. Структурна схема універсального осцилографа.

чаткового (перед початком вимірювань) положення лінії горизонтальної розгортки по координаті Y.

Попередній підсилювач підсилює сигнал з можливістю плавного регулювання коефіцієнта підсилення (потенціометром R₁ в режимі калібрування встановлюється необхідна чутливість каналу Y), узгоджує великий вхідний опір (кілька МОм) каналу Y з малим опором лінії затримки, встановлює положення осцилограми в межах робочої частини екрану ЕПТ (потенціометром R₂ "↕" змінюється положення осцилограми у вертикальному напрямку).

Лінія затримки (ЛЗ) затримує вхідний сигнал на величину десятих долей мікросекунди на вході парафазного підсилювача кналу Y, а в канал Х сигнал (для синхронізації генератора розгортки) поступає без затримки. ЛЗ компенсує затримку проходження сигналу в каналі X і подає сигнал на пластини вертикального відхилення після початку горизонтальної розгортки електронного променя; це необхідно для того, щоб можна було спостерігати, наприклад, початкову стадію наростання (фронт) імпульсних сигналів.

Парафазний підсилювач Y підсилює сигнал і має два виходи з протифазними сигналами (на рис. 5.4 вони показані для гармонічного сигналу). Виходи (через перемикач П₂) з'єднані з сигнальними пластинами ЕПТ. Відносно постійної складової напруги U_- (яка визначає швидкість електронів променя в межах сигнальних пластин і впливає на фокусування променя), напруги відхилення 1 і 2 (рис.7) мають різну полярність. Напрям стрілок показує напрямок руху електронного променя між сигнальними пластинами; відхилення променя пропорційне величині стрілок. При парафазних напругах відхилення напруга сигналу не впливає на повздовжній рух електронів в межах сигнальних пластин, а отже нелі-

нійних спотворень осцилограм не буде (a_Y не залежить від величини сигналу). Фокусування електронного променя по всій площі екрану при цьому буде однаковим. Перемикач П₃ дозволяє безпосередньо подавати зовнішній сигнал на пластини вертикального відхилення.

б) канал горизонтального відхилення. До складу цього каналу входять: перемикач входів, що вибирає тип синхронізації розгортки (внутрішній - від вхідного сигналу, або зовнішній - від зовнішніх імпульсів різної полярності і амплітуди та синхронізації від мережі); пристрій синхронізації і запуску розгортки; парафазний підсилювач X.

В осцилографах є також автоколивальний режим роботи, коли генератор розгортки періодично запускається навіть і при відсутності імпульсів синхронізації; режим “очікування”, коли генератор розгортки запускається тільки за наявності імпульсів синхронізації, а в деяких випадках - режим однократної розгортки (використовується при фотографуванні осцилограм). Перемикач П₄ вибирає тип розгортки, а регулюванням " Рівень " (R₃) і " Стабільність " (R₄) досягають часової синхронізації періоду розгортки з періодом імпульсів, які надходять з перемикача входів.

Генератор розгортки формує напругу (рис.5.5), яка має лінійний прямий хід, тривалість якого Т_P вибирається дискретно перемикачем П₈; зворотній хід T₃, який забезпечує швидке повернення електронного променя в початкове положення, інтервал блокування T_БЛ і період повторювання T_S, який в автоколивальному режимі необхідно вибирати кратним періоду повторювання вимірюваного сигналу (для забезпечення стабільного положення осцилограми вздовж горизонтальної - часової - координати). Перемикач П₈ має, як правило, багато дискретних положень і задає ціну поділки по часу, плавне регулювання якої в режимі калібрування здійснюється потенціометром R₅ (тривалість "Плавно"). Регулюванням постійної складової напруги розгортки (потенціометр R₆ " ↔ ") змінюється розташування осцилограми вздовж горизонтальної координати.

Перемикач П₇ подає на вхід парафазного підсилювача X напругу від внутрішнього генератора розгортки або зовнішній сигнал ("Вхід X"). Парафазним підсилювачем X можна змінювати коефіцієнт підсилення в 5 разів (або в 10 разів) за допомогою перемикача П₆ (режим "Розтягування"). Це еквівалентно зміні в 5 (10) разів ціни поділки по часу, що необхідно враховувати при відліку часових інтервалів осцилограми. Перемикач П₅ приєднує до пластин горизонтального відхилення або сигнали з виходів парафазного підсилювача, або безпосередньо зовнішній сигнал з клем " Вхід X ".

Щоб на осцилограму сигналу не накладалося його "паразитне" зображення, яке діє на протязі інтервалів часу T₃ і Т_БЛ, необхідно на цей час “вимикати” електронний промінь (подавати закриваючу напругу на модулятор чи катод). Для цього модулятор на час прямого ходу розгортки відкривають спеціальними прямокутними імпульсами, що формуються в генераторі розгортки і після підсилення в підсилювачі Z подаються на модулятор чи катод ЕПТ. На час зворотного ходу розгортки потік електронів із катоду блокується.

Величина струму електронного променя протягом T_P, від якого залежить яскравість осцилограми, визначається напругою на катоді або модуляторі потенціометром R₇ (" Яскравість "). Потенціометр R₈ (" Фокус ") регулює напругу на фокусувальному електроді, яка встановлюється по мінімальній товщині лінії осцилограми.

Перемикач П₉ дозволяє подавати на вхід підсилювача Z зовнішній сигнал (" Вхід Z "), який модулює яскравість осцилограми.

Якщо вхідний сигнал, що поступає на " Вхід Y ", перевершує за величиною максимальне значення діапазону вимірювання осцилографа (розмах осцилограми перевищує розмір екрану по вертикалі), то використовують додатковий зовнішній подільник. Він зменшує величину сигналу на вході каналу Y додатково ще в 10 разів. Подільник перевіряють за осцилограмою відомого сигналу (від калібратора), який подають на вхід подільника.

Перевірку функціонування осцилографа після його вмикання доцільно проводити в такій послідовності;

- встановити режим автоколивальної розгортки і внутрішньої синхронізації;

- потенціометр " Яскравість " встановити в середнє положення;

- без сигналу на вході Y потенціометрами зміщення зображення вгору - вниз (↕) і вліво - вправо (↔) відрегулювати зображення горизонтальної лінії так, щоб вона співпадала з серединою екрану по вертикалі, а її початок був у крайньому лівому положенні екрану;

- ручкою “Яскравість” встановити бажану яскравість лінії розгортки, а ручкою " Фокус " мінімальну товщини лінії;

- перевести перемикач вхідного пристрою осцилографа в положення "Калібрування" (Т) і ручками потенціометра " Рівень " (або " Рівень " і " Стабільність ") досягти стійкого зображення прямокутних періодичних імпульсів калібрування;

- перемикач тривалості розгортки перевести в положення, за якого на екрані осцилографа буде видно зображення не менше, ніж одного періоду сигналу калібрування;

- за осцилограмою сигналу калібратора визначити розмах сигналу і його період. Якщо отримані значення відповідають паспортним, то осцилограф готовий до роботи. Якщо ж цього немає, то відповідності досягають ручкою " Підсилення " і в подальшому при вимірюваннях її положення не змінюють. Перемикач вхідного пристрою встановлюють в положення, в якому будуть вимірюватися сигнали (коли діапазон змін сигналу відомий) або в положення мінімальної чутливості.

Якщо відлікові значення сигналу калібратора не співпадають з паспортними в часі - ручкою " Плавно " досягають співпадання вимірюваного періоду сигналу калібрування з паспортними даними і в подальшому положення її також не змінюють.

Дата добавления: 2014-01-07