- •200503 Стандартизация и сертификация
- •1. Общие сведения
- •2. Индикаторы электроннолучевых осциллографов
- •3. Воспроизведение формы кривых переменных напряжений
- •4. Погрешности осциллографических измерений
- •5. Цифровые осциллографы
- •6.1. Общие сведения
- •«Техт» → «illum» → «техт»
- •Шушкевич Татьяна Викторовна
3. Воспроизведение формы кривых переменных напряжений
Д ля получения осциллограммы исследуемое напряжение подводится непосредственно или через усилитель к вертикально отклоняющим пластинам ЭЛТ (рис.3).
О дновременно на горизонтально отклоняющие пластины от генератора развертки подается пилообразное напряжение, примерная форма которого показана в верхней части рис. 4. Период повторения этого напряжения Тпл состоит из двух интервалов: времени прямого хода Тпр, в течение которого напряжение изменяется линейно и заставляет электронный луч равномерно перемещаться по экрану в горизонтальном направлении, развертывая изображение исследуемой кривой, и времени обратного хода То6р, в течение которого напряжение быстро возвращается к исходному значению. Периодичность пилообразного напряжения обычно характеризуют частотой повторения
На рис. 5 рассмотрен случай одновременной подачи на отклоняющие пластины исследуемого напряжения Uy и пилообразного напряжения Uпл, имеющих одинаковую частоту. Слева вверху схематически изображен экран трубки с проекциями на нем отклоняющих пластин Yl, Y2 и XI, Х2. Справа и внизу показаны графики напряжений Uy и Uпл, причем масштаб этих напряжений предполагается равным вызываемому ими отклонению светового пятна на экране. На осях времени обоих графиков и изображении экрана цифрами 0, 1, 2 и т. д. отмечены одни и те же моменты времени и соответствующие им положения светового пятна на экране.
В начальный момент времени 0, когда напряжение Uy = 0, под действием пилообразного напряжения электронный луч отклоняется максимально влево и световое пятно совпадает с точкой 0. Как видно из рисунка, дальнейшее перемещение пятна по вертикали в течение времени прямого хода Тпр сопровождается равномерным смещением его вправо; во время обратного хода Тобр пятно быстро движется в обратном направлении (влево) и к концу периода напряжения Uy возвращается в исходную - точку 0, после чего начинается новый период его движения по той же траектории. В результате на экране между точками 0 и 10 воспроизводится в определенном масштабе большая часть кривой напряжения Uy. Небольшая часть этой кривой, приходящаяся на время обратного хода луча, представлена в искаженном виде линией обратного хода между точками 10 и 12 (0). Хотя яркость этой линии и невелика (вследствие большой скорости обратного движения луча), все же она мешает наблюдению осциллограммы.
Рис. 5. Построение осциллограммы
Желательно, чтобы время Тобр было возможно меньшим, поскольку в этом случае исследуемая кривая будет воспроизводиться более полно при одновременном уменьшении яркости линии обратного хода. Обычно То6р=0,15Тпл. В большинстве осциллографов линию обратного хода устраняют посредством автоматической подачи на модулятор ЭЛТ в течение интервала времени То6р большого отрицательного напряжения, запирающего электронный луч.
Для получения на экране неподвижного изображения N периодов исследуемого напряжения частотой fy необходимо иметь пилообразное напряжение с частотой повторения
,
т. е. отношение частот должно быть равно целому числу N. Обычно выбирают N = 2 – 5.
В нижней части рис. 4 показаны кривые синусоидального напряжения, наблюдаемые на экране при различных целочисленных отношениях частот . Например, при отношении одному периоду пилообразного напряжения соответствуют четыре периода напряжения частотой fy, причем три из них будут воспроизведены на экране полностью.
Если отношение частот не равно точно целому числу, то в конце периода пилообразного напряжения электронный луч не возвращается в исходное положение и каждая новая траектория его движения отличается от предыдущей. Это приводит к непрерывному перемещению наблюдаемого изображения по экрану либо к возникновению на экране неподвижных изображений сложных фигур, состоящих из отрезков исследуемой кривой; последнее имеет место при отношении частот , равном отношению целых чисел, например 5:4.