Файл: Атамалян Э.Г. Методы и средства измерения электрических величин учеб. пособие.pdf

внешнего или собственного генератора СО запускающие импульсы синхронизации подаются на вход блока синхронизации БС, в котором осуществляется усиление и формирование синхронизирующих импуль­ сов (частотой следования не выше 100 кГц). Синхронизирующие им­ пульсы запускают генератор быстрого пилообразного напряжения ГБПН и генератор ступенчатого напряжения ГСПН, который явля­ ется также и генератором развертывающего напряжения осциллог-

Рис. 3-12. Временные диаграммы, поясняющие ра­ боту стробоскопического осциллографа

рафа. ГБПН работает в ждущем режиме, крутизна генерируемого на­ пряжения S5 а период повторения равен периоду исследуемого сигнала Т„. С приходом каждого синхронизирующего импульса (рис. 3-12, а) напряжение ГСПН возрастает на ступеньку Д ( р и с . 3-12, б). Период ступенчатого пилообразного напряжения много больше пери­ ода быстрого пилообразного напряжения. С выхода обоих генерато­ ров сигналы подаются на схему сравнения СС. В пределах одного пери­ ода развертки ступенчатого пилообразного напряжения сравнение быстрого пилообразного напряжения со ступенчатым происходит каждый раз на более высоком уровне A UC1.

Таким образом, момент равенства напряжений смещен на величину времени At относительно предыдущего момента. Величина автомати­ ческого временного сдвига выходного импульса СС

70

Выходной импульс СС запускает генератор строб-импульсов ГСИ, который вырабатывает короткие прямоугольные импульсы длитель­

строб-импульс сдвинут относительно предыдущего на время Дt. Таким образом, строб-импульсы в определенной временной последовательности поступают на вход преобразователя П (см. рис. 3.11). Одновременно строб-импульс, поступая на ГПБН, срывает его колебания и перево­ дит последний в ждущий режим, до прихода следующего запускающего импульса. На другой вход П одновременно со строб-импульсом подают исследуемый сигнал длительностью т„ и периодом Т„.

П представляет собой электронный ключ, открываемый на время, равное длительности строб-импульса. Но так как на П подан еще и исследуемый сигнал, то на выходе П возникает импульс тока, ампли­ туда которого пропорциональна мгновенному значению исследуемого сигнала в момент прихода строб-импульса (рис. 3-12, а). Огибающая строб-импульсов повторяет форму исследуемого сигнала, но следует во времени с более низкой частотой и может быть выделена с помощью фильтра низкой частоты. В СО выделение огибающей осуществляется методом накопления заряда в конденсаторе.

Во время действия строб-импульса (ключ открыт) -конденсатор быстро заряжается. Когда же прекращается строб-импульс (ключ за­ крыт) конденсатор будет медленно разряжаться. Выходные короткие импульсы тока преобразовываются в более длинные импульсы напря­ жения. Эти импульсы напряжения усиливаются обычными импульс­ ными усилителями У и обязательно расширяются. В схеме удлини­ теля Удл расширенные импульсы через усилитель вертикального откло­ нения УВО поступают на вертикально-отклоняющие пластины ЭЛТ.

На экране осциллографа будет изображена серия импульсов, оги­ бающая которых дает форму исследуемого сигнала. Преобразованный импульс по длительности оказывается в т раз больше исследуемого

т. е. растягивание исследуемого сигнала во времени равно отноше­ нию периода строб-импульсов к шагу считывания. Примерная вели­ чина необходимого1шага считывания

где /а — наивысшая частота в спектре исследуемого сигнала.

71

Для нормальной работы в осциллографе обеспечивается:

1. Получение на входе преобразователя строб-нмпульсов, сдвину­

2.Синхронизация первого строб-импульса с исследуемым сигналом.

3.Синхронизация начала напряжения горизонтальной развертки

спервым строб-импульсом.

В осциллографе предусмотрено блокировочное устройство Б (см. рис. 3.11.) Для того чтобы запускающие импульсы не нарушали режим работы генераторов развертки и сдвига, Б закрывает БС сразу же после прихода первого запускающего импульса до момента окон­ чания сравнения, т. е. до появления строб-импульса. В момент воз­ никновения строб-импульса блок подсвета Б Подсв. обеспечивает подсветку луча.

СО типа С7-11, предназначенный для исследования одного или двух синхронных сигналов, имеет полосу пропускания 0 н- 5 ГГц и коэффициент отклонения 5 ч- 200 мВ/дел.

Результаты исследования сигналов можно наблюдать на экране ЭЛТ, фотографировать или записывать на внешние устройства.

СО типа С7-9 (С1-60) состоит из осциллографа и аналого-цифрового преобразователя. Результаты измерения временных и амплитудных параметров выдаются в цифровом виде с погрешностью 5%. Прибор имеет внутреннее и внешнее программное управление.

Запоминающие осциллографы. Эти осциллографы применяют для изучения однократных и редко повторяющихся процессов, переход­ ных характеристик электронных элементов,- работающих в режиме переключения, регистрации импульсов биотока, и т. п.

Запоминающие осциллографы (30) выполняют на специальных «запоминающих» трубках, которые записывают исследуемый сиг­ нал, хранят эту запись и затем воспроизводят в нужный момент вре­ мени. Основным узлом 3 0 является запоминающая ЭЛТ с видимым изображением. Эти ЭЛТ по принципу действия разделяют на полуто­ новые и бистабильные.

П о л у т о н о в ы е з а п о м и н а ю щ и е Э Л Т . Эти ЭЛТ преобразуют электрические сигналы в видимое изображение с полуто­ нами, т. е. такое изображение, яркость которого в каждой точке пропорциональна величине электрического сигнала.

ющее полутонов, т. е. в такое изображение, которое имеет только два тона: светлый и темный, и яркость его не зависит от величины иссле­ дуемого сигнала.

Полутоновые и бистабильные трубки могут быть с непосредствен­ ным переносом изображения на экран без изменения его масштаба

ис увеличением масштаба. Современные запоминающие полутоновые

ибистабильные ЭЛТ имеют два отдельных прожектора для записи и воспроизведения изображения.

Взависимости от типа трубки в 3 0 время воспроизведения записан­

ного изображения лежит в пределах 1 ч- 30 мин. При выключенном

72

I

Т а б л и ц а 3-4