Лекции по электрорадио измерениям

Линейная непрерывная развертка: периодическое перемещение луча ЭЛТ по экрану вдоль оси с постоянной скоростью. Такой вид развертки применяют при исследовании периодических непрерывных процессов. Для получения этой развертки в канал X включается генератор пилообразного напряжения. Схема представлена на рисунке:

Период Тразв. состоит из времени прямого хода луча tпрям в течении которого напряжение на пластинах X линейно возрастает и эл. луч перемещается с постоянной скоростью слева направо – развертка во времени изображения, и времени обратного входа tобр в течении которого напряжение быстро возвращается к начальному значению. Обычно линия обратного луча гасится. На экране ЭЛТ неподвижного изображения частота исследуемого сигнала должна в целое число раз превышать частоту развертки. Это достигается подбором частоты развертки т.о. генераторы развертки работают в широком и плавно регулируемом диапазоне частот. В следствии неизбежного колебания частот fвх и fразв их соотношение в течении времени может нарушится, что приведет к перемещению изображения на экране, т.о. необходима постоянная подстройка частоты развертки. Чтобы избежать этого необходимо синхронизировать. Обычно его синхронизируют частотой исследуемого сигнала т.е. заставляют частоту развертки автоматически следовать за изменением входной частоты, для сохранения постоянства частоты. Такая синхронизация называется – внутренней. Частоту развертки можно синхронизировать с частотой внешнего сигнала – внешняя синхронизация.

Линейная ждущая развертка: при исследовании импульсных периодических сигналов с большой скважностью или одиночных импульсов применение непрерывной развертки не целесообразно т.к. в этом случае изображение импульса принимает малую часть ЭЛТ. Кратковременный импульс при этом наблюдается в виде всплеска, для решения этой проблемы используют линейную ждущую развертку. При ней каждый импульс исследуемого сигнала допускает генератор который подает на горизонтальную пластину одиночный импульс пилообразной напряженности определенной длительности. Амплитудой необходимой для развертки на всю ширину экрана. Длительность ждущей развертки или ширину импульса можно изменить. Это осуществляется также регулировкой, что и при непрерывной развертки. Генератор вырабатывающий напряжение линейной ждущей развертки до прихода импульса запуска находится в режиме ожидания, разрешение на импульс развертывающий напряжение поступает на генератор несколько ранее, чем этот исследуемый импульс поступит на пластину вертикального отклонения т.е. в канал “Y” вводят линию задержки. Это позволяет наблюдать фронт импульса даже при очень большой величине крутизны. Запуск генератора может производиться импульсами положительными или отрицательной полярности, что позволяет наблюдать как передний ток задерживает фронт импульса.

Круговая развертка: применяется для измерения временных интервалов, частоты сигнала и т.д. Она получается в том случае, когда на часть отклоняющих пластин подают сигналы одной частоты со сдвигом фаз = 900, вызывающие одинаковые отклонения луча “X,Y”.

Обобщенная схема осциллографа представлена на рисунке:

Двухканальные, двухлучевые осциллографы.

Предназначены для наблюдения двух сигналов на одной ЭЛТ. Двухканальные осциллографы содержат 2 канала: вертикальные отклонения и эл. коммутатор, который попеременно передает сигналы каналов 1 и 2 на одни и тежи вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ. Такие осциллографы имеют следующие режимы работы:

1) Одноканальный (работает или на 1 или на 2 канале)

2) Чередование каналов (поочередное включение каналов после каждого хода развертки)

3) Прерывание (работают оба канала через эл. коммутатор)

4) Алгебраического сложения (одновременно работают оба канала на одновременную нагрузку)

В двухканальных осциллографах имеется 2 развертки – основная и задержанная. Основная обычная развертка, задержанная имеет свой генератор развертки и схему сравнения, что позволяет получать растяжку любого участка сигнала наблюдаемого на развертке.

Двухлучевой осциллограф.

Имеет специальную ЭЛТ с двумя лучами, т.е. имеет 2 электронно-оптические системы, 2 пары отклоняющих пластин, которые образуют два независимые луча поступающие на экран. В осциллографе 2 независимые пластины вертикального отклонения. Генератор развертки как правило общий, поэтому внутренняя синхронизация осуществляется либо от первого либо от второго канала. Каждая разновидность осциллографов имеет свои преимущества: двухлучевой позволяет наблюдать 2 сигнала раздельно ( их применяют для исследования 2 не повторяющих сигналов) и при исследовании нестационарных процессов. Двухканальные имеют более лучшую стабильность и лучшие характеристики.

Выбор осциллографа и техника осциллографических измерений.

При выборе осциллографа определяющим фактором является достоверность наблюдаемого на экране сигнала т.е. его неискаженности. Для этого необходимо выполнение ряда условий заключающиеся как в правильном выборе тех. параметров осциллографа, так и в правильной годимости к исследуемому объекту.

Выбор режима работ: в выборе развертки и ее синхронизации в исследуемом сигнале.

Осуществляется в зависимости от:

· Частотного спектра сигнала. Простые соединительные провода применяются при исследовании непрерывных сигналов низких и средних частот, а коаксиальные кабели при исследовании сигнала высокой частоты и импульсной. Также следует иметь ввиду, что при наблюдении постоянного или медленно меняющегося процесса вход осциллографа должен быть открытый.

· Величины входного сигнала. Сигналы малой амплитуды подаются на вход “Y” при значительном напряжении входного сигнала 150-200В (точно этот предел определяется чувствительностью ЭЛТ, которая указана в тех. характеристиках осциллографа), исследуемый сигнал особенно импульсный целесообразно подавать непосредственно на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ, при этом искажения формы сигнала будет минимальным по сравнению если его подавать через усилитель канала “Y”. При исследовании высоковольтных сигналов между источником сигнала или входом осциллографа или вертикально отклоняющие пластины включают делитель напряжения – выносной аттюниатор. Он должен иметь большое входное сопротивление и малое выходное сопротивление. Последнее необходимо, чтобы входное сопротивление осциллографа не изменяло коэффициент передачи. Схема аттюниатора на листе. Аттюниатор должен сохранять постоянство коэффициента передачи во всей полосе частот пропускания осциллографа.

· В случае когда требуется исследовать осциллограмму тока в исследуемую цепь включают последовательно во вспомогательный резистор малой величины с минимальной внутренней индуктивностью и емкостью. Падение напряжения создаваемым. Потом на этом резисторе подается на вход “Y” или вертикально отклоняющей пластине. Если же исследуется импульс тока, нужно следить за тем, чтобы постоянная составляющая времени цепи образуемая вспомогательным резистором, и параллельно подключенной к ней емкости кабели и входной емкости осциллографа, должна быть существенно меньше длительности импульса.

1	2	3	4	5	6	7