Електронний осцилограф

Електронно-променевий осцилограф – прилад для віддаленого спостереження електричних процесів, сформованих в формі напруги, а також для вимірів різних характеристик сигналів: частоти f, період Т, величини амплітуди, фазових засувів і т.п.

Основним вузлом приладу є електронна – променева трубка.

Рис. 2.12. Електронна – променева трубка (ЕПТ).

В ЕПТ:

1-нитка підігрівача ()

2-натод

3-модулятор (керуючий електрод)

4-фокосуючий анод А1

5-фокосуючий анод А2

6-пластиди вертикального відхилення

7-пластиди вертикального відхилення

8-аквадач

9-люминофорте покриття екрану ЕПТ.

Коротко розглянемо роботу типової ЕПТ.

Нитка розжарення підігрівача 1 з катодом 2 забезпечують. Вихід електронів, електронний потік в сторону інших електродів.

Модулятор 3 (керуючий електрод), знаходиться під від’ємним потенціалом відносно катоду, забезпечує початкове формування електронного катоду. Регулює кількість електронів, силу катодного струму – «Яскравість» (свічення екрану).

З допомогою системи анодів 4,5 та які подано позитивні відносно катоду напруги, забезпечуються розгін електронів в сторону екрану, фокусування пучка електронів в промінь (світлове пятно на ЕПТ) – «Фокус».

9 – люмінофорне покриття екрану, забезпечує свічення екрану під дією, вдаряючи в нього, електронів.

Аквадач 8 – тонкий шар металу (графіту) всередині трубки (з’єднаний з А2) – електронний екран трубки. Він є після анодом, вловлює вторинні електрони з поверхні екрану.

Для захисту ЕПТ від зовнішніх магнітних полів її розміщають в кожусі з магнітом якою матеріалу (пермалой).

Зображення на екрані вхідного сигналу формується слідуючим чином: вхідний сигнал через канал вертикального поступає на пластити вертикального відхилення. Це визиває приміщення електронного проміння по вертикалі – на екрані буде вертикальна світлова лінія її довжина пропорційна рівню вхідного сигналу.

Для отримання зображення сигналу необхідного «розгорнути» лінію вертикального каналу в часі.

Тоді вхідний сигнал буде зображений на екрані ЕПТ. Для цього на пластиди горизонтального відхилення з каналу КГВ приладу подається лінійно-зростаюча напруга (пилоподібна) – напруга розгортки. Тільки при такій формі напруги розгортки зображення сигналу буде лінійним в часі, тобто реальним.

Рис. 2.13. Пилоподібна напруга розгортки

Час прямого (робочого) ходу напруги розгортки вибирається таким, щоб на екрані було чітко видно декілька періодів вхідного сигналу. На час зворотного ходу (Uмах. Розгортки складає до 0), щоб не було засвітки променем екрану ЕПТ закривається. Завдяки післясвіченню екрана зображення триває.

Щоб зображення сигналу було стійким (не переміщувань по горизонталі), необхідно синхронізувати частоти сигналу і розгортки (вони повинні бути кроткими).

Звичайно, синхронізуються частоту розгортки по частоті вхідного сигналу.

Роботу приладу розглянемо по функціональній схемі сервісного осцилографа С1-94, який широко застосовується при налагоджувальна - регулювальних та ремонтних роботах автоматики, електронного обладнання.

С1-94 має наступні основні технічні характеристики:

- розмір екрана 40х80 мм.

- максимальна амплітуда вхідних сигналів ≤ 300 В.

- полоса частот пропущення КВВ - 0÷10 мГу.

- вхідний опір з дільником 1:10 ≥ 10мОм.

- маса ≤ 3,5кг.

КВВ забезпечує підсилення вхідного сигналу з мінімальними амплітудними та частотними спотвореннями в діапазоні 0÷10 мГу. До рівня, необхідного для одержання заданого коефіцієнта відхилення.

КГВ складається з підсилювача синхронізації, тригера синхронізації, пристрою запуску, генератора розгортки, пристрою блокіровки і підсилювача розгортки.

Калібратор призначений для формування сигналу каліброваного по амплітуді і тривалості.

Досліджуваний сигнал поступає на вхід каналу КВВ. Через аттенюатор електричний сигнал проходить на вхід попереднього підсилювача, який разом з вхідним підсилювачем забезпечують рівень вхідного сигналу, достатнього для спостереження на екрані ЕПТ.

Вхід каналу (відкритий чи закритий) вибирається перемикачем В 1.1.

Лінія затримки забезпечує чітке зображення сигналу (початкової його фази) в режимі ждучої синхронізації. Це і ще важливо при дослідженнях не періодичних та одиничних імпульсів (щоб не пропустити передній їх фронт).

З виходу попереднього підсилювача сигнал проходить також на вхід підсилювача синхронізації КГВ (перемикач В 1÷2 в положенні «Внутрішня»). Підсилювач вмісті з три геном синхронізації формує пилоподібну напругу розгортки, яка після підсилення і поступає на пластини горизонтального відхилення ЕПТ.

Блок запуску разом з генератором формують пилоподібну напругу розгортки, забезпечують авто поливальний чи жду чий режим розгортки (синхронізація).

Блок управління променем ЕПТ по яскравості формує позитивні імпульси на модулятор на час робочого ходу розгортки. На час зворотного ходу – ЕПТ закрита значним від’ємним потенціалом модулятора відносно катода.

Високовольтний та низьковольтні блоки електроживлення забезпечують відповідно високовольтною та низьковольтними напругами ЕПТ та електронні блоки і канали осцилографа.