Контрольные вопросы:

1. Назначение генераторов.

2. По каким признакам классифицируются измерительные генераторы?

3. Какие параметры генераторов нормируются?

4. Каковы особенности построения генераторов низкой частоты?

1. Недостаток генераторов класса LC и каково достоинство генераторов класса RC?

5. Назовите достоинство и недостаток генераторов на биениях.

Литература

1. Б.П. Хромой, Ю.Г. Моисеев. Электрорадиоизмерения, - М.: Радио и связь, 1985, стр. 117-121.

2. Н.П. Шумилин. Измерения в технике проводной связи. - М.: Связь, 1980, стр. 23-29.

_{Лекция № 22}

Тема программы : Электронный осциллограф

Тема урока: Классификация и основные параметры электронных осциллографов.

Цель урока: В процессе изучения студент должен усвоить принцип работы осциллографа и уметь применить его для исследования электрических сигналов..

Тип урока: Лекция

Оснащение урока: 1. Функциональная схема электронного осциллографа.

2. Прибор С1-70.

План урока.

1. Назначение осциллографа.

2. Классификация, особенности применения.

3. Структурная схема С1-70.

4. Принцип получения изображения на экране ЭЛТ.

Назначение осциллографа.

Осциллографом называется прибор для наблюдения или регистрации формы электрических сигналов и измерения их параметров.

Слово "осциллограф" произошло от латинского слова "осцилиум" - колебание и греческого слова "графо" -пишу. Таким образом осциллограф в буквальном смысле прибор для записи (регистрации) колебаний. С помощью осциллографа (т.е. осциллограмм) наблюдается зависимость напряжения (тока) от времени U(t) в декартовой системе координат. Ось X является осью времени, а по оси У откладывается напряжение сигнала. (Декартова система координат - система координат на плоскости или в пространстве с взаимно перпендикулярными осями и с одинаковыми масштабами по осям).

Осциллограф позволяет осуществить измерение различных параметров сигнала: амплитуды, длительности, частоты, глубины модуляции, фазового сдвига.

Согласно ГОСТ 9810-69 осциллографы обозначаются буквой С. Следующая за ней цифра характеризует тип прибора: С1 - универсальный; С7 - скоростной; С8 - запоминающий; С9 - специальный. Следующие цифры обозначают номер прибора в семействе однотипных осциллографов. Например, С1-40. Новым приборам присваиваются более высокие номера. Универсальные электронно-лучевые осциллографы позволяют наблюдать всевозможные электрические сигналы.

Рассмотрим структурную схему и принцип работы осциллографа С1-70 (рис. 1)

Осциллограф типа С1-70 является многофункциональным универсальным однолучевым прибором, универсальность которого обеспечивается сменными блоками в каналах вертикального и горизонтального отклонения.

Рис Л Структурная схема осциллографа С1-70. Канал вертикального отклонения

Исследуемый сигнал подается в канал вертикального отклонения на входное устройство 1 через аттенюатор. Аттенюатор необходим при работе с сигналами, имеющий большую амплитуду. Затем сигнал поступает на предварительный усилитель 2 для усиления и преобразования фазы. В предварительном усилителе имеются органы регулировки усиления и баланса каскадов по постоянному току. Далее сигнал, преобразованный в парафазный поступает на симметричную линию задержки 3 для компенсации времени срабатывания (запаздывания) канала горизонтального отклонения. С линии задержки сигнал поступает на оконечный усилитель 4, который возбуждает сигнальные пластины индикатора (ЭЛТ 13) для получения изображения в координате напряжения.

При работе осциллографа в режиме внутренней синхронизации из канала вертикального отклонения (до линии задержки) снимается часть исследуемого сигнала, усиливается 5 и поступает в канал горизонтального отклонения. При этом собственный ГР включается калибратор частот.

Для получения изображения развертки в координате времени на экране ЭЛТ служит канал горизонтального отклонения. Запускающий сигнал подается на входное устройство 6. На вход канала X может подаваться либо сигнал внешней синхронизации (от образцового генератора) либо исследуемый сигнал. После прохождения сигналом синхронизатора 7, выполняющего функцию нормирующего устройства (устройство запуска генератора развертки), сигнал подается на ГР 8.

Генератор развертки формирует (пилообразное линейное или ступенчатое (стробоскопическое) напряжение для отклонения луча ЭЛТ пропорционально времени. Генератор развертки содержит регулировки режимов работ и длительности.

Выходные сигналы генератора развертки (пилообразное напряжение и импульс подсвета) поступают на оконечный усилитель развертки 9 и модулятор ЭЛТ для отпирания луча на время прямого хода развертки. Усилитель преобразует фазу, усиливает пилообразное U до величины, необходимой для получения требуемого временного масштаба, изображенного на экране ЭЛТ. На экране ЭЛТ появится осциллограмма синусоидального сигнала.

В режиме внешней синхронизации. Колибратором частоты КЧ выключается собственный генератор развертки в канале X. исследуемый сигнал как описано выше воздействует на вход У осциллографа для получения развертки в координате напряжения.

Сигналом развертки является сигнал, поступающий на вход X осциллографа от образцового генератора переменного тока синусоидальной формы. В результате чего сигнал поступает на усилитель генератора развертки, усиливается, преобразовывается по фазе и возбуждает пластины X ЭЛТ для получения изображения в координате времени. На экране ЭЛТ в этом случае будем наблюдать фигуры Лиссажу при определенных условиях.

Для повышенной точности измерений в состав осциллографа входят колибратор амплитуд 10 и времени 11, предназначенные соответственно для калибровки коэффициентов развертки каналов вертикального и горизонтального отклонения.

Канал Z предназначены для управления яркостью ЭЛТ. Он содержит усилитель-ограничитель и устройство управления яркостью. Сигнал с выхода канала Z поступает на модулятор ЭЛТ. Электропитание осциллографа осуществляется от сети -I, напряжение которого преобразуется и стабилизируется блоком питания до величины, необходимой для нормальной работы электронного осциллографа.

Контрольные вопросы:

1. Назначение осциллографа.

2. Перечислить параметры сигнала, измеряемые с помощью осциллографа.

3. Как классифицируются осциллографы?

4. Каково требование получения изображения на экране ЭЛТ?

5. Поясните режим внутренней синхронизации.

6. Поясните режим внешней синхронизации.

7. Назначение линии задержки.

8. В каком случае используется канал Z