 |
Рисунок 4.14 – Изображение сигналов с помощью двухканального коммутатора
|
|
|
|
Рисунок 4. 14 – Изображение сигналов с помощью двухканального коммутатора
Усилитель дифференциальный помощью двухканального коммутатора значительно расширяет возможности осциллографа. С его помощью можно исследовать: малые изменения напряжения на большом уровне постоянного напряжения, отдельные участки импульсных сигналов, сигнал при значительном уровне помех; выполнить настройку двух- и многоканальных систем с одинаковыми выходными сигналами. Например, исследование сигнала при значительном уровне помех выполняется в такой последовательности: исследуемый сигнал с помехой подается на один вход дифференциального усилителя, а на второй его вход подается сигнал, подобный сигналу помехи. Сигнал, исследуемый на экране ЭЛТ, представляет собой только полезный сигнал без помехи. Сигнал помехи подавляется.
Усилитель двухканальный. Двухканальный усилитель - коммутатор – позволяет исследовать два одновременных или следующих один за другим сигнала.
Коммутатор осциллографа попеременно подключает оконечный усилитель к предварительному усилителю то одного, то другого канала. При синхронном режиме коммутации коммутатор переключается во время обратного хода развертки, а при несинхронном - с постоянной частотой, задаваемой специальным генератором. Частота генераторов переключения составляет отнескольких десятков до нескольких сотен килогерц.
На рисунке 4. 14 показано изображение сигнала спомощью двухканального усилителя при несинхронном режиме.
Блок сдвоенной развертки. Этот блок служит для получения калиброванной по времени развертки на экране ЭЛТ. Он состоит из двух генераторов развертки, которые могут работать вместе или раздельно. Упрощенная схема системы сдвоенной развертки показана на рис. 4. 15. Генератор развертки Б идентичен генератору развертки А. Развертки содержат: цепи входные, синхронизации, запуска развертки, генераторы пилообразного напряжения и вспомогательные узлы. Задержка начала развертки относительно момента подачи управляющего импульса на время от 1 мкс примерно до 0, 5-1 с осуществляется при работе обоих генераторов. Генератором Б производится калиброванная во времени задержка, после которой генератор А вырабатывает обычное развертывающее напряжение. Применение сдвоенной развертки расширяет область применения осциллографа, так как появляется возможность большой растяжки нужных участков сигнала, а также увеличивается точность измерения временных интервалов. Но наибольшее растяжение во времени сигналов происходит в режиме одновременной работы двух разверток А + Б. Для этого на полном изображении сложного сигнала, развернутого разверткой А, получают яркостную метку от развертки Б.
|
|
|
Рисунок 4. 15 – Упрощенная схема системы сдвоенной развертки
Рисунок 4. 16 – Применение сдвоенной развертки для измерения временных интервалов сигнала сложной формы
Ручкой Задержка смещают яркостную метку так, чтобы высвечивалась представляющая интерес часть сигнала, и уточняют длительность развертки Б. Затем устанавливают переключатель режимов работы в положение и на экране окажется изображение только рассматриваемой части сложного сигнала.
На рис. 4. 16 показано применение задержанной развертки при исследовании сигнала сложной формы. Наличие такой развертки дает возможность задержать начало развертки Б на определенное время после момента запуска развертки А и получить изображение 1 только представляющей интерес части сложного сигнала. При этом необходимо установить правильное значение длительности развертки А.
|
|
|
Сказанное выше подтверждает многофункциональность осциллографа. По рассмотренной схеме выполнен осциллограф С1-70.
4. 6 Запоминающие электронные осциллографы
Запоминающие осциллографы выполняют на специальных запоминающих ЭЛТ, обладающих способностью преобразовывать электрические сигналы в электрические заряды, сохранять их в течение определенного времени и затем воспроизводить. Запоминающие ЭЛТ по принципу действия разделяют на полутоновые и бистабильные.
Полутоновые запоминающие ЭЛТ преобразуют электрические сигналы в видимое изображение с полутонами, т. е. такое изображение, яркость которого в каждой точке пропорциональна значению электрического сигнала.
Бистабильные запоминающие ЭЛТ преобразуют электрический сигнал в видимое изображение, не имеющее полутонов, т. е. в такое изображение, которое имеет только два тона: светлый и темный, яркость его не зависит от значения исследуемого сигнала.
Запоминающие ЭЛТ могут быть с непосредственным переносом изображения на экране без изменения его масштаба и с увеличением масштаба. Современные запоминающие ЭЛТ обычно выполняют двойную функцию. При использовании ЭЛТ в качестве устройства памяти изображенные сигналы можно сохранять продолжительное время для длительного исследования. ЭЛТ может работать и в обычном осциллографическом режиме. Основными элементами трубки являются прожекторы записывающие, воспроизводящие с элементами запоминания и покрытый люминофором экран. Записывающий прожектор с вертикально и горизонтально отклоняющими пластинами ничем не отличается от прожектора обычной осциллографической трубки.
Запоминающий осциллограф содержит такие дополнительные схемы, как управления воспроизведением и стиранием; автоматического стирания. Схема управления воспроизведением и стиранием осуществляет питание узла памяти и воспроизводящего прожектора, позволяет управлять яркостью воспроизведения записанного процесса, стереть записанное изображение, атакже управлять воспроизведением таким образом, чтобы получить эффект регулируемого послесвечения. Схема автоматического стирания и подготовки связана как с трубкой, так и с разверткой. Она дает возможность за установленное время воспроизвести записанный сигнал, стереть изображение и подготовить развертку к новому запуску.
|
|
|
В зависимости от типа трубки запоминающего осциллографа время воспроизведения записанного изображения составляет 1-30 мин. При выключенном запоминающем осциллографе время сохранения записанного изображения может быть от нескольких часов до нескольких суток. Бистабильные ЭЛТ, конструктивно отличающиеся от полутоновых, сохраняют информацию в течение более длительного промежутка времени, чем полутоновые; имеют в два раза большую разрешающую способность и примерно в сто раз выше яркость. Скорость же записи у бистабильных ЭЛТ гораздо ниже, чем у полутоновых ЭЛТ. Например, универсальный запоминающий осциллограф С8-12 имеет время воспроизведения записанных процессов 40 с, время сохранения записи 7 ч, максимальную скорость записи 4000 км/с, длительность развертки от 0, 1 мкс/дел до 0, 3 с/дел, коэффициент отклонения 10 мВ/дел - 5 В/дел, полосу пропускания от 0-50 МГц до 0-3, 5 ГГц.
|
|
|
