Запоминающие осциллографы

Запоминающий осциллограф – это осциллограф, который при помощи специального устройства, например ЭЛТ с памятью или электронного ЗУ, позволяет сохранять на определенное время исследуемый сигнал и при необходимости представлять его для однократного или многократного визуального наблюдения или для дальнейшей обработки. Таким образом, основное назначение запоминающих осциллографов – исследование однократных и редкоповторяющихся сигналов, а также периодических сигналов, когда нужно сравнить их формы через некоторое время.

Как следует из определения, основным функциональным звеном запоминающего осциллографа должны быть ЗУ или ЭЛТ с памятью. В первом случае фактически имеем ЦО, а во втором – осциллограф на базе запоминающей ЭЛТ с видимым изображением (ЗЭЛТ).

ЗЭЛТ могут работать в режиме обычного воспроизведения осциллограмм (без запоминания). Поэтому запоминающий осциллограф на базе ЗЭЛТ всегда совмещает и функции обычного универсального осциллографа. Структурная схема его базируется на схеме рис. 1 и содержит дополнительные функциональные узлы, обеспечивающие управление памятью, воспроизведением и стиранием записанного изображения.

Запоминание исследуемого сигнала в осциллографе осуществляется путем записи его с помощью записывающего прожектора ЗЭЛТ, генератора развертки и схемы управления лучом. Запись может быть как однократной, так и многократной (последовательное наложение изображений). Последний режим называется накоплением и позволяет существенно улучшить качество записываемого изображения для периодических сигналов. Записанное изображение должно сохраняться в течение длительного времени для обеспечения возможности воспроизведения с помощью воспроизводящего прожектора ЗЭЛТ и схемы управления воспроизведением.

Перед записью сигнала необходимо стереть предшествующее изображение и подготовить развертку к новому запуску. Стирание производится подачей на подложку мишени ЗЭЛТ стирающего импульса и может быть ручным и автоматическим. При автоматическом стирании обеспечивается регулируемая выдержка воспроизведения, а после стирания прибор автоматически подготавливается к новой записи. Для периодических сигналов процессы записи, воспроизведения и стирания могут автоматически чередоваться.

Осциллографические измерения

Осциллографы широко применяются не только при исследовании формы и измерении параметров сигналов, но и при исследовании характеристик электрорадиотехнических цепей и устройств. На базе осциллографов проектируются другие виды приборов подгруппы С, а также приборы других подгрупп.

Визуальное наблюдение осциллограмм

Поскольку измерение параметров сигналов при исследовании их формы с помощью осциллографа осуществляется по осциллограммам, принципиальное значение имеют неискаженное воспроизведение осциллограмм и возможность детального исследования их. Для этого нужно, выбрав осциллограф, подключить его к источнику сигнала, установить оптимальные размеры и яркость осциллограммы, выбрать соответствующий режим работы и вид синхронизации, откалибровать (т.е. установить требуемые значения k_о, и k_р). Полезно при этом помнить о тех искажениях, которые могут возникать при визуальном наблюдении осциллограмм. Типичные примеры искажений приведены па рис. 14. Искажение на рис. 14, а обусловлено обратным ходом развертки Т_обр. Если в тракте УВО появился фон сетевого напряжения, наблюдается изгиб огибающей изображения сигнала (рис. 14,б). Если не виден фронт импульса (рис. 14, в), то это свидетельствует о неправильном выборе синхронизации ГР. Спад вершины импульса (рис. 14, г) объясняется завалом

частотной характеристики канала Y в области низких частот. При большом времени нарастания переходной характеристики t, фронты изображения импульса будут слишком пологими (рис. 14, д). Неестественноровная вершина осциллограммы и заостренные переходы к фронтам (рис. 14, е) – следствие ограничений в УВО. Универсальность современных осциллографов значительно повышается применением растяжки развертки в сочетании с системой двойных разверток. Кратность растяжки может быть весьма значительной и позволяет получать крупномасштабные изображения той части сигнала, которая соответствует центральной части осциллограммы. Однако при этом соответственно уменьшается яркость осциллограммы и могут возникнуть дополнительные погрешности измерения временных интервалов. Поэтому, если необходимо детально исследовать сигнал, задержанный относительно импульса запуска, весьма эффективной оказывается система двойных разверток.