Генератор развертки

Вторым важным элементом электронно-лучевого осциллографа является генератор развертки. Генератор развертки представляет собой радиотехническое устройство, позволяющее получить напряжение развертки. Генератор развертки позволяет перемещать электронный луч вдоль горизонтальной оси с постоянной скоростью.

Если исследуемое напряжение имеет периодический характер, то для наблюдения на экране формы кривой этого напряжения его подводят к пластинам П_у, а на пластины П_х подают периодическое напряжение, изменяющееся по какому-либо временному (желательно простому) закону. Это последнее напряжение называется напряжением развертки. Обычно напряжение развертки, используемое в осциллографах, изменяется во времени либо по линейному, либо по синусоидальному закону. Наиболее часто используется напряжение развертки, изменяющееся по линейному временному закону.

На рис. 4 в качестве примера линейного развертывающего напряжения изображено так называемое пилообразное напряжение. Пилообразным оно

Рис. 4

называется потому, что форма его кривой напоминает зубцы пилы. Оно характеризуется тем, что увеличение напряжения пропорционально времени и происходит в течение периода времени Т₁, спадание же напряжения от наибольшего его значения U_m до исходной величины происходит в течение времени T₂. Так как время Т₂ много меньше Т₁, то спадание напряжения происходит практически мгновенно. Под действием такого напряжения электронный луч отклоняется в одном направлении пропорционально времени (так называемый прямой или рабочий ход), а затем практически мгновенно возвращается в исходное положение (обратный ход). Обычно на время обратного хода луч гасится. Таким образом, на экране виден только прямой ход.

Если продолжительность такого перемещения электронного луча по экрану равна одному периоду исследуемого напряжения, приложенного к вертикально отклоняющим пластинам электронно-лучевой трубки, то на экране при одновременном действии обоих напряжений появится кривая, воспроизводящая один период исследуемого напряжения. Если частота исследуемого напряжения равна f, а частота напряжения развертки f : n, то на экране мы получим n периодов исследуемого напряжения. Если деление f на n производится без остатка, т.е. частоты исследуемого напряжения и напряжения развертки кратны друг другу, то на экране мы получим неподвижное изображение. В противном случае изображение на экране осциллографа будет медленно передвигаться.

Перемещение изображения по экрану нежелательно, так как при этом затрудняется наблюдение за изображением. Для устранения этого недостатка применяется синхронизация частоты генератора с частотой какого-либо постороннего стабильного источника напряжения. Благодаря синхронизации генератор развертки вынужден будет работать точно с такой же частотой, как и исследуемый сигнал, что вызовет устойчивость изображения на экране. Синхронизировать генератор развертки можно либо частотой исследуемого напряжения, либо частотой переменного напряжения, взятого от сети, либо частотой какого-нибудь внешнего напряжения. Для этой цели осциллограф снабжен переключателем рода синхронизации (переключатель «Синхронизация») и зажимами для подключения внешнего источника напряжения синхронизирующей частоты («Внешняя синхронизация»).