Решение.
Для обеспечения равномерной скорости перемещения электронного луча по оси X генератор развертки электронного осциллографа вырабатывает линейное пилообразное напряжение. Это напряжение должно быть синхронным и синфазным по отношению к входному сигналу, подаваемому на усилитель вертикального отклонения по координате Y.
При совпадении периодов развертывающего напряжения и исследуемого сигнала на экране осциллографа образуется неподвижное для наблюдателя (в действительности многократно повторяющееся) изображение (осциллограмма)
Если период пилообразного напряжения развертки превышает в целое число раз период сигнала, то образуется осциллограмма, отображающая несколько периодов сигнала.
При
длительности импульсов
,
следующих с периодом
,
при
заданном периоде развертки
на экране осциллографа будет наблюдаться
целое число импульсов
Для того чтобы импульсы на экране осциллографа имели устойчивое изображение должна осуществляться синхронизация генератора развертки. В осциллографах предусматривается три вида синхронизации – внешняя, внутренняя и от сети.
Синхронизацию от сети применяют для исследования сигналов, частота которых равна или кратна частоте питающей сети (50 Гц).
Наиболее часто используют внутреннюю синхронизацию. В этом случае исследуемое напряжение подается на канал "Y", часть исследуемого напряжения подается на генератор развертки G. Исследуемое напряжение как бы “навязывает” свой период генератору развертки. При этом линия задержки, включаемая в канал вертикального отклонения осциллографов, задерживает сигнал на время, необходимое для запуска генератора развертки. При отсутствии линии задержки на экране осциллографа не будет виден передний фронт исследуемого сигнала. Линия задержки не должна искажать форму исследуемого сигнала.
При внешней синхронизации на генератор развертки подается напряжение от внешнего источника сигнала по каналу "X". Синхронизация генератора развертки синхронизируются с внешним сигналом. В этом случае на осциллограф подается два сигнала – исследуемый сигнал и сигнал синхронизации (синхроимпульсы). При этом устойчивое изображение на экране осциллографа (рис. а) получается только тогда, когда эти два напряжения (исследуемое и синхронизирующее развертку) сами будут между собой синхронны.
Получить полное изображение заданной последовательности импульсов на экране осциллографа:
▪ при внутренней синхронизации можно с помощью линии задержки в канале вертикального отклонения;
▪ при внешней синхронизации с помощью вспомогательного импульса, опережающим исследуемый импульс и синхронный с ним (линия задержки в канале вертикального отклонения не используется).
При внутренней синхронизации в отсутствие линии задержки между генератором развертки и исследуемым сигналом отсутствует связь по времени. В результате этого сигнал на вертикально отклоняющих пластинах и пилообразное напряжение на горизонтально отклоняющих пластинах будут появляться в разное время. Это приводит к тому, что изображение на экране осциллографа будет смещаться либо вправо (рис. б), либо влево (рис. в) или вообще происходит срыв изображения (рис. г). При этом ручным регулятором синхронизации можно лишь кратковременно установить изображение.
Задача №4.
Цифровым фазометром измеряется фазовый сдвиг синусоидального сигнала с частотой f. Период счетных импульсов Тсч. Определить разрешающую способность (минимальное значение фазы), которое может быть измерено в данном случае.
|
Вариант |
8 |
|
f (кГц) |
45 |
|
Тсч (мс) |
5 |
Примечание. Для решения задачи 4 необходимо разобраться в работе цифрового фазометра, в котором применяется принцип преобразования фазового сдвига в цифровой код путем подсчета числа счетных импульсов.