Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Руководство_осциллограф.doc
Скачиваний:
19
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
527.36 Кб
Скачать

1. Принцип получения изображения сигнала на экране

При выборе единого языка описания различных осциллографов мы будем опираться на их основное функциональное назначение. Осциллографы предназначены для исследования функциональных зависимостей двух типов:

  • во-первых, зависимостей типа U = F(t), т. е. изменения сиг нала во времени;

  • во-вторых, U1 = F(U2), т. е. зависимости одной функции U1 от другой U2, причем обе функции могут являться, в свою очередь, функциями времени U1,2 = F(t).

Примеры

1) К задачам первого типа относится наблюдение формы и измерение парамет­ров периодических или одиночных сигналов U(t) (параметры: амплитуда Uа, период Т, начальная фаза φ0, угол наклона k и т. д.) (рис. 1, а, б).

2) К задачам второго типа относятся измерения с помощью фигур Лиссажу (рис. 1, в) и получение вольтамперных характеристик (ВАХ) какого-либо электронного устройства (рис. 1, г).

В первых двух примерах ось Х должна быть прокалибрована в единицах времени, а ось Y – в единицах напряжения.

В случае фигуры Лиссажу (см. рис. 1, в) оба сигнала Ux и Uу являются функциями времени (например, сигналами типа U(t), как на рис. 1, а, сдвинутыми относительно друг друга по фазе).

В случае ВАХ (см. рис. 1, г) обе функции U и I в принципе от времени могут не зависеть. В общем случае это есть отображение некоторой "таблицы", состоящей из двух колонок цифровых значений: каждому зна­чению Xk сопоставлено соответствующее Yk.

1.1. Визуализация сигнала

Сигнал в осциллографе отображается на экране. Но в электрон но-лучевых и в цифровых запоминающих осциллографах эта задача решается принципиально различным путем.

В электронно-лучевых осциллографах экраном является передняя стенка электронно-лучевой трубки (рис. 2), покрытая с внутренней стороны люминофором. Электронный луч, создаваемый электрон ной пушкой и управляемый напряжениями, подаваемыми на две пары пластин – вертикальную Y и горизонтальную Х, – перемещается по люминес­центному покрытию ЛС, "вычерчивая" соответствующую кривую (например, фи­гуру Лиссажу). Важно иметь в виду, что перемещение луча происходит в реальном времени, т.е. в каждый момент теку­щего времени его мгновенное положение соответствует именно этому моменту.

Рис. 2. Электронно-лучевая трубка.

1 – Электронная пушка: Н – накал, К – катод, М – модулятор,

А1, А2 – первый и второй анод; 2 – горизонтально и вертикально

отклоняющие пластины Х, Y; ЛС – люминесцентный слой

В цифровых запоминающих осциллографах сигналы предварительно преобразу­ются в цифровую форму с помощью АЦП (аналого-цифрового преобразователя), т.е. "превращаются" в таблицу дискретных значений, которая сохраняется в памяти, а уж затем воспроизводится на экране. Экраном служит обычный дисплей, подобный дисплею компьютера. Поэтому "картинка" воспроизводится на экране в форме видео­сигнала.

В обоих типах осциллографов "картинка" может воспроизводиться на экране либо в непрерывном режиме, либо в режиме одно кратной развертки. При этом в аналоговых электронно-лучевых осциллографах однократный сигнал виден только за счет послесвечения экрана. По­этому его скоростные возможности резко ограничены по сравнению с цифровыми осциллографами с памятью.