Канал горизонтального отклонения

Основные функции канала X уже рассмотрены. Они, как видно из рис. 7.1 и 7.6, реализуются с помощью специфичных функциональных узлов, к которым относятся переключатель входа, ГР, устройство синхронизации и запуска развертки, а также УГО.

Переключатель входа позволяет прежде всего выбрать вид син­хронизации развертки осциллографа. Далее, как видно из рис. 7.6, с помощью переключателя на вход УГО может быть подан внеш­ний сигнал со входа X, который после усиления поступает на пла­стины X (ГР при этом выключается). За счет этого существенно расширяются эксплуатационные возможности осциллографа (на­пример, появляется возможность создания сложных видов развер­ток) и номенклатура измеряемых параметров (например, при ис­следовании различных функциональных зависимостей). При необ­ходимости могут осуществляться также коммутация режима входа X (открытый или закрытый) и дискретное изменение уровня вход­ного сигнала.

Генераторы развертки современных осциллографов представ­ляют собой достаточно сложный функциональный узел, включаю­щий УУ и формирователь пилообразных импульсов (ФПИ). В ка­честве УУ, как правило, используется триггер с устройством срав­нения и блокировки (рис. 7.7). Триггер может иметь либо два, либо одно устойчивое состояние. Первый режим соответствует ждущей развертке, а второй — автоколебательной. Реализуется и режим однократного запуска ГР.

Рис. 7.7. Структурная схема ГР.

Как видно из рис. 7.7, напряжение ФПИ нарастает только до уровня, который задается устройством сравнения и блокировки. Затем выходной сигнал этого устройства переводит триггер в исход­ное состояние, и процесс формирования пилообразного напряже­ния заканчивается. Так как уровень сравнения остается постоян­ным при переключении времязадающих элементов ФПИ, длитель­ность импульсов триггера определяется значением . Кроме того, выходной сигнал устройства сравнения и блокировки удерживает триггер в исходном состоянии в течение времени . Во всех схемах ФПИ принимаются специальные меры для линеариза­ции генерируемого напряжения. Известно несколько методов линеаризации, среди которых наиболее эффективны компенсацион­ные, реализуемые с помощью интеграторов (см. § 3.6.4).

Если в осциллографе предусматриваются специальные виды разверток (см. рис. 7.4), он должен иметь два ГР, образующие совместно с компаратором и переключателем режимов работы си­стему двойных разверток (рис. 7.8). Задавая опорное напряжение ,можно получить различные значения задержки развертки Б (t₂ на рис. 7.4). Переключатель режимов работы позволяет реали­зовать любую из двойных разверток (задержанную, задерживаю­щую или смешанную), а также любую из самих разверток А и Б (компаратор в этом случае не работает).

Основное назначение устройства синхронизации и запуска раз­вертки— преобразование различных по амплитуде и форме сигналов синхронизации или запуска в стандартные импульсы, воздей­ствующие на ГР. Устройство обеспечивает также выбор момента времени запуска развертки, соответствующего определенному уровню исследуемого сигнала (регулировка уровня синхронизации или запуска развертки). Обобщенную схему устройства можно представить в виде, показанном на рис. 7.9. С помощью компаратора и потенциометра регулируется уровень синхронизации (запуска), а переключатель выбора полярности позволяет установить момент

Рис. 7.8. Структурная схема системы двойных развер­ток.

 

запуска развертки во время растущей или спадающей части сигна­ла. Усилитель обеспечивает достижение запускающим сигналом определенного уровня, а ФУ представляет собой генератор импуль­сов со стандартными параметрами.

Назначение и основные функции УГО и УВО аналогичны. До­полнительной функцией УГО является обеспечение растяжки раз­вертки, характеризующей изменение в определенное число раз масштаба развертки с целью увеличения изображения по горизонтали.

Рис. 7.9. Структурная схема устройства синхронизации и запуска развертки.

 

Растяжка достигается дискретным увеличением коэффициен­та усиления УГО, что пропорционально повышению скорости раз­вертки. В сочетании с задержанной и смешанной развертками применение растяжки развертки значительно повышает универсаль­ность осциллографов. Требования к параметрам УГО менее жестки, чем к УВО, поскольку напряжение ГР достаточно велико. Исклю­чение составляют случаи, когда характеристики каналов Y и X должны быть идентичны (например, при фазовых измерениях) и необходимы специальные меры для обеспечения такого условия (например, с помощью сменных блоков).

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 (см. рис. 7.2), 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. 7.6, 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.Этим и исчерпываются все возможные случаи использования канала при измерениях. 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, па входе канала Z может включаться атте­нюатор.