лучевая трубка. Универсальные одноканальные многоканальные цифровые скоростные стробоскопические запо
Работа добавлена на сайт samzan.net:
24. Электронно-лучевая трубка. Универсальные, одноканальные, многоканальные, цифровые, скоростные, стробоскопические, запоминающие осциллографы.
Осциллографическая электронно-лучевая трубка предназначена для отображения на люминесцентном экране электрических сигналов. Изображение на экране служит не только для визуальной оценки формы сигнала, но и для измерения его параметров, а в некоторых случаях – для фиксации его на фотоплёнку.
Физические принципы работы и особенности конструкции.
Осциллографическая ЭЛТ представляет собой вакуумированную стеклянную колбу, внутри которой находятся электронная пушка, отклоняющая система и люминесцентный экран. Электронная пушка предназначена для формирования узкого пучка электронов и его фокусировки на экран. Электроны испускаются катодом косвенного накала с подогревателем за счет явления термоэлектронной эмиссии. Интенсивность электронного пучка и следовательно яркость пятна на экране регулируется отрицательным относительно катода напряжением на управляющем электроде. Первый анод служит для фокусировки, второй для ускорения электронов.Управляющий электрод и система анодов образуют фокусирующую систему.
Универсальные осциллографы позволяющие исследовать разнообразные электрические сигналы с длительностью от единиц наносекунд до нескольких секунд в диапазоне амплитуд от долей милливольт до сотен вольт, а также измерять параметры таких сигналов с приемлемой для практики погрешностью (5...7 %). Полоса пропускания лучших универсальных осциллографов составляет 300...500 МГц и более. Изображение сигнала на экране индицируется практически одновременно с его появлением на входе прибора, поэтому их называют осциллографами реального масштаба времени. Универсальные осциллографы выполняют и со сменными блоками, расширяющими их функциональные возможности.
Повторяющиеся кратковременные процессы исследуют с помощью стробоскопических осциллографов. По принципу действия стробоскопические осциллографы относятся к приборам с преобразованием временного масштаба и отличаются высокой чувствительностью и широкой (до 10 ГГц) рабочей полосой.Для исследования быстро протекающих процессов (нано- и пикосекундной длительности)
скоростные осциллографы, которые снабжены специальной электронно-лучевой трубкой бегущей волны. Предварительного усиления входного сигнала в скоростных осциллографах обычно не производят, поэтому чувствительность их невелика. Эти приборы являются осциллографами реального времени, имеют широкую рабочую полосу частот (до 5 ГГц), и позволяют наблюдать и фотографировать одиночные и периодические сигналы.
Запоминающие осциллографы, имеющие специальные электронно-лучевые трубки, обладают способностью сохранять и воспроизводить изображение сигнала в течение длительного времени после исчезновения его на входе. Основное назначение запоминающих осциллографов — исследование однократных и редко повторяющихся процессов. Запоминающие осциллографы имеют почти те же характеристики, что и универсальные, однако отличаются расширенными функциональными возможностями.
По числу одновременно наблюдаемых на экране электронно-лучевой трубки сигналов различают одноканальные и многоканальные осциллографы. Совмещение на экране изображений нескольких входных сигналов реализуют или использованием специальной многолучевой трубки, или путем периодического переключения осциллографа на разные входы с помощью электронного коммутатора.
Цифровой осциллограф позволяет одновременно наблюдать на экране сигнал и получать численные значения ряда его параметров с большей точностью, чем это возможно путем считывания количественных величин непосредственно с экрана обычного осциллографа. Это возможно потому, что параметры сигнала измеряются непосредственно на входе цифрового осциллографа, тогда как сигнал, прошедший через канал вертикального отклонения, может быть измерен с существенными ошибками. Эти ошибки могут достигать 10 %. Предусмотрен вывод информации с осциллографа на печать и другие функциональные возможности. В современных цифровых осциллографах автоматически устанавливаются оптимальные размеры изображения на экране трубки.
- Режим линейной развертки электронно-лучевого осциллографа (режим Y-t).
Режим линейной развертки (рис. 1) называется также режимом Y – t, поскольку входной сигнал Y как бы разворачивается в текущем времени t.
Рис. 1. Режим линейной развертки (режим Y – t)
Это наиболее часто используемый режим, в котором можно исследовать изменения входного сигнала во времени. В этом случае на пластиныY подается исследуемый сигнал, а на пластины X подается пилообразное напряжение. На рис. 1 показан случай синусоидального исследуемого сигнала UY с периодом Тс и линейно изменяющегося напряжения ГР UX с периодом Тр = Тс.Линейная развертка может быть реализована в автоколебательном режиме или в режиме ждущей развертки.
Автоколебательный режим развертки. В этом режиме ГР непрерывно генерирует периодическое пилообразное напряжение. Если период сигнала Тс окажется равным периоду напряжения генератора развертки Тр, то траектория движения светящегося пятна на экране будет повторяться от цикла к циклу, т.е. в каждом периоде развертки Тр изображение будет одним и тем же. Таким образом, изображение на экране будет устойчивым (рис. 2).
Рис. 2. Случай равенства периодов сигнала и генератора развертки
Отметим, что изображение будет устойчивым также и при кратном отношении (Тр / Тс = 2; Тр / Тс = 3; Тр / Тс = 4; ...).
В более общем случае, когда периоды исследуемого сигнала и ГР не равны (и не кратны), изображение на экране будет неустойчивым и/или неудобным, так как в каждом цикле развертки луча изображение будет отличаться от изображений предыдущих циклов. Суммарное изображение как бы бежит по экрану. В некоторых случаях изображение может быть устойчивым, но неудобным для анализа. При достаточно высоких частотах сигналов (десятки герц и выше) отдельные изображения в каждом цикле чередуются так быстро, что (из-за инерционности человеческого глаза) накладываются друг на друга, создавая единый образ.
Одни и те же пары сигналов могут создавать разные изображения на экране в зависимости от начальных временных сдвигов напряжений на пластинах.
На рис. 3 приведены примеры изображений для сигналов с различными временными сдвигами. Изображение 1 соответствует паре напряжений UY и UX1. Изображение 2 соответствует паре напряжений UY и UX2, изображение 3 соответствует паре напряжений UY и UX3, изображение 4 соответствует паре напряжений UY и UX4.
Рис. 3. Формирование изображения на экране
Ждущий режим развертки. В отличие от автоколебательного режима развертки режим ждущей развертки позволяет получить повторяющееся устойчивое изображение при периодическом сигнале на входе Y независимо от соотношения периодов напряжения ГР UГР и входного напряжения UY. При этом цикл работы ГР определяется (задается) неким управляющим напряжением, например входным исследуемым сигналом UY. Запуск ГР (начало формирования «пилы») происходит лишь при наличии заданных оператором признаков, например определенного уровня входного сигнала и знака его изменения (производной). На рис. 4 показан случай, соответствующий нулевому уровню запуска (значению входного напряжения UY = 0) и положительному изменению входного сигнала (т.е. при его возрастании).
Цикл работы ГР при этом состоит из интервалов рабочего хода – Tр и интервала ожидания – Tож. Значение Тр не зависит от периода входного сигнала и задается оператором. Значение Тож (точнее – момент его окончания) определяется следующим моментом совпадения заданных признаков управляющего сигнала (см. рис. 4).
Рис.4. Режим ждущей развертки
В качестве управляющего запуском развертки сигнала (сигнала синхронизации) могут использоваться:
входной исследуемый сигнал (внутренний запуск);
внешний вспомогательный сигнал (внешний запуск);
сигнал напряжения электрической сети питания ЭЛО.
Режим ждущей развертки удобен в большинстве случаев, по
этому он наиболее часто используется.
2. Экономическая эффективность предприятия
3. реферату- Мак дикий маклюра оранжева малина звичайнаРозділ- Біологія Мак дикий маклюра оранжева малина з
4. На сьогодні збереглися численні предмети матеріальної культури- стародавні поховання мумії предмети побут
5. исполнительной системы Министерства внутренних дел Республики Казахстан Академии Министерства внутренн
6. Glmorous movie strs run for elective office nd win
7. Реферат- Нило-Столобенская пустынь
8. Содержание Соответствие программе Глубина научность системность последовательность и др
9. 66 килобайт Порядковый номер- XVII Легион.html
10. Методичне забезпечення занять шкільного радіотехнічного гуртк
11. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА 1
12. тема; 2 Люблінська унія спричинила зміни в адміністративному управлінні укр
13. 8 вв до нэ на территории Греции сохранились лишь руины на основании которых можно установить что строител
14. Волгоградская школаинтернат Кедроградская ул
15. Введение.6
16. О Святая Марта Ты Чудотворная Обращаюсь к тебе за помощью И полностью в моих нуждах и будешь мне помощнице
17. . Определения кинематики и механики
18. вариант 2010 год
19. Нарушения звукопроизношения у детей дошкольного возраста с минимальными дизартрическими расстройствами
20. Внешняя среда агенства недвижимости ООО Очаг