Обзор развития, современное состояние и значение метрологии
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
нт усиления;
обладать линейной АЧХ во всем рабочем диапазоне частот осциллографа;
не вносить заметных фазовых сдвигов гармонических составляющих сигнала;
- изменения напряжения на вертикальных отклоняющих пластинах всегда должны быть пропорциональны изменениям напряжения входного сигнала.
Полоса пропускания выходного усилителя должна превышать полосу пропускания тракта вертикального отклонения в 1,6...1,7 раза. В осциллографах с полосой пропускания не более 10 МГц наиболее употребительной стала конструкция двух однотактных усилителей с соединенными цепями эмиттеров. Отрицательная обратная связь по току в эмиттерных цепях транзисторов позволяет уменьшить нелинейные искажения и корректировать частотную характеристику в области средних и высоких частот полосы пропускания. Современный уровень развития интегральной схемотехники позволяет строить усилители с полосой пропускания до нескольких сотен МГц.
Одним из важнейших параметров усилителя вертикального отклонения является его чувствительность. Она соответствует минимальному значению коэффициента отклонения луча на экране: мВ/дел. Ограничение повышения чувствительности связано с уровнями внутренних шумов входных устройств (аттенюатор и входные узлы усилителя вертикального отклонения) и внешних наводок.
Входной аттенюатор служит для регулирования амплитуды сигнала на экране осциллографа. Его выполняют по схеме частотно-компенсированного делителя.
Для наблюдения переднего фронта коротких импульсов на выходе предусилителя включена линия задержки, которая обеспечивает задержку исследуемого сигнала на время, затрачиваемое генератором развертки на образование начала рабочего хода.
Рисунок 8.2
Для удобного визуального наблюдения осциллограммы на экране к усилителю подсвета ("Вход Z") подают специальные импульсы. Они обрабатываются усилителем-инвертором и подаются на модулятор ЭЛТ во время прямого хода, обеспечивая повышение яркости свечения луча в этот период развертки.
Напряжение, необходимое для создания горизонтальной (временной) развертки, может поступать на пластины ЭЛТ либо от внутреннего генератора (генератор развертки), либо от внешних источников периодических колебаний через специальный разъем ("Вход X"). Форма сигнала, используемого для создания горизонтальной развертки, может быть любой в зависимости от цели измерений. Однако для обеспечения равномерного перемещения луча по экрану необходимо, чтобы развертывающее напряжение изменялось линейно во времени. Характерный для осциллографов вид развертывающего напряжения представлен на рис.8.2: ?п - прямой ход, интервал времени, за который луч пробегает всю рабочую часть экрана в горизонтальном направлении; ?о - длительность обратного хода; ?бл - длительность блокировки, интервал времени между моментом окончания обратного хода предыдущего периода и началом прямого хода следующего периода; Tр - период повторения импульсов; U0 - начальный уровень напряжения развертки; Um - амплитуда напряжения развертки.
В большинстве конструкций осциллографов внутренний задающий генератор выполнен по схеме интегратора Миллера. Структурно такое звено представляет собой усилитель постоянного тока, охваченный глубокой отрицательной обратной связью через конденсатор. Если на вход интегратора подать прямоугольный импульс напряжения длительностью ?и, то на выходе получим линейный пилообразный импульс практически той же длительности (рис.8.3).
Неподвижное изображение исследуемого периодического процесса можно получить лишь в том случае, если частота развертывающего напряжения равна или в целое число раз меньше частоты исследуемого сигнала. Поскольку такое соотношение без специальных регулировок редко реализуется, изображение на экране при подаче сигнала равномерно перемещается вправо или влево (плывет). Устойчивости и четкости изображения достигают регулировкой частоты развертки - синхронизируют два колебательных процесса.
Для обеспечения синхронизации из канала вертикального отклонения на генератор развертки подают часть сигнала. Такая синхронизация называется внутренней. При внешней синхронизации сигнал подают в канал горизонтального отклонения непосредственно через разъем "Вход X". В осциллографах предусматривают еще один вариант синхронизации - от сети (точнее, от цепи переменного тока вторичной обмотки трансформатора питания с частотой сети и амплитудой 1 В). Такой вид синхронизации легко реализуется и необходим в работе по исследованию аппаратуры, в которой за основу длительностей периодических процессов выбраны частота сети и ее гармоники (магнитофоны, телевизоры, видеомагнитофоны и другие устройства).
Различают три режима запуска развертки луча - автоколебательный, ждущий и однократный. В автоколебательном режиме задающий генератор развертывающего устройства работает постоянно и сигнал синхронизирующего импульса к нему поступает периодически. В этом случае очень важно соблюдение условия, при котором длительность прямого хода развертки больше времени периода исследуемого сигнала, иначе на экране будет воспроизводиться только часть осциллограммы сигнала.
Режим ждущей развертки характеризуется тем, что импульс развертки вырабатывается в момент поступления исследуемого сигнала на генератор блока развертки.
В режиме однократного запуска работа генератора развертки аналогична работе