Канал управления яркостью
Всякий осциллограф имеет систему регулирования и управления яркостью. С ее помощью, во-первых, подбирают такую яркость свечения экрана ЭЛТ, при которой осциллограмма была бы достаточно яркой, а ширина линии увеличивалась лишь незначительно. Во-вторых, на яркость свечения необходимо воздействовать при измерениях в течение определенного интервала времени: например, гасить (бланкировать) луч на время Тобр, дополнительно подсвечивать при смешанной развертке, создавать чередующиеся светлые и темные участки осциллограммы и т.д. Первая задача решается с помощью схемы управления лучом, а вторая – с помощью усилителя Z.
Как видно из рис. 1, выход усилителя Z связан со схемой управления лучом, поскольку регулировка и управление яркостью осуществляются по катоду и управляющему электроду ЭЛТ как от ГР, так и внешними сигналами со входа Z. В зависимости от конкретных требований схема усилителя может состоять из предварительных каскадов, усиливающих и формирующих импульсы подсвета, и оконечных каскадов, обеспечивающих требуемую амплитуду импульсов на соответствующем электроде ЭЛТ. Кроме того, на входе канала Z может включаться аттенюатор.
Калибраторы амплитуды и длительности
Калибраторы амплитуды и длительности являются встроенными мерами сигналов. С их помощью перед измерениями устанавливаются требуемые значения коэффициента отклонения и коэффициента развертки. В зависимости от функциональных возможностей и класса точности осциллографа требования к калибраторам амплитуды и длительности могут быть различными. В одних случаях калибраторы представляют собой генератор меандра, уровень которого используется в качестве калибровочного напряжения при установке коэффициента развертки, a период повторения – в качестве калибровочного интервала при установке коэффициента отклонения. В других случаях это может быть более сложное устройство, включающее схему запуска, источник постоянного калибровочного напряжения (положительной и отрицательной полярности) и RС-генератор, стабилизированный кварцем.
При калибровке выходной сигнал калибратора подается на вход Y осциллографа, и на экране ЭЛТ наблюдается изображение калибровочного сигнала. Регулируя усиление предварительного УВО при нулевом ослаблении аттенюатора, совмещают размеры изображения этого сигнала по вертикали с краями шкалы экрана ЭЛТ. Изображение по горизонтали должно быть таким, чтобы на развертке, также совмещенной с краями шкалы, укладывалось требуемое целое число периодов (интервалов) калибровочного сигнала. Если это не наблюдается, корректируют длительность развертки, устанавливая, таким образом, требуемое значение коэффициента развертки.
Многоканальные осциллографы
Многоканальность в осциллографах может быть достигнута применением (а в необходимых случаях и сочетанием) многолучевых ЭЛТ и ЭК. Структурная схема многолучевых осциллографов не имеет принципиальных особенностей по сравнению со схемой рис. 8. Поэтому в качестве примера рассмотрим структурную схему двухканального осциллографа с ЭК, представленную на рис. 9.
Рис. 2 Структурная схема двухканального осциллографа с ЭК
Как видно из рис. 2, с помощью ЭК осуществляется поочередная подача сигналов с входов Y1 и Y2 на пластины Y ЭЛТ, чем и достигается эффект многоканальности. Управлять работой ЭК можно по-разному, и за счет этого реализуются следующие типовые режимы работы многоканального осциллографа:
Y1 или Y2 – на экране ЭЛТ наблюдается только один сигнал, соответствующий входу Y1 или Y2;
Y1±Y2– режим алгебраического суммирования сигналов, позволяющий исследовать форму результирующего сигнала;
поочередное изображение– на экране ЭЛТ наблюдаются оба сигнала, а коммутация каналов осуществляется после каждого прямого хода развертки;
прерывистое изображение – на экране ЭЛТ наблюдаются оба сигнала, но коммутация каналов осуществляется с некоторой постоянной частотой независимо от частоты развертки.
Из рис. 9 видно, что развертка осциллографа может запускаться сигналами с предварительных УВО1 или УВО2, а также суммарным сигналом с выхода ЭК. Это позволяет четко воспроизводить осциллограммы исследуемых сигналов во всех указанных режимах работы. При эксплуатации многоканальных осциллографов нужно умело пользоваться сравнительными достоинствами приборов с многолучевыми ЭЛТ и ЭК. Например, на экране двухлучевой ЭЛТ можно наблюдать два неповторяющихся сигнала, что невозможно для осциллографа с ЭК. В то же время осциллограф с ЭК позволяет сравнивать периодические сигналы при практически полной идентичности каналов, но яркость изображения снижается при этом пропорционально числу каналов.