Меню

Генератор развертки вырабатывает колебания



Генератор развертки

Основным назначением осциллографа является воспроизведение на его экране формы кривых переменных напряжений, т.е. получение графиков U (t) или, как говорят, развертки напряжений по времени.

Если исследуемое переменное напряжение

подается на вертикальные отклоняющие пластины, то световое пятно на экране будет совершать колебания по закону

При малых частотах на экране будет видна вертикально колеблющаяся светящаяся точка. При больших частотах, вследствие световой инерции экрана и способности человеческого глаза сохранять некоторое время (

0,1 с) полученное световое восприятие, на экране .будет видна неподвижная вертикальная линия. Для того, чтобы получить развертку Uy по времени, на горизонтально отклоняющие пластины подают пилообразное напряжение, перемещающее луч по горизонтали. Период пилообразного напряжения состоит из двух частей: Dt1 — времени линейного нарастания напряжения и соответственно перемещения луча по экрану слева направо (прямой ход) и Dt2 — времени обратного хода луча, в течение которого напряжение быстро возвращается к исходному значению.

Почему нужно линейное нарастание напряжения? Согласно (7) x = jx Ux и при линейной зависимости U(t) уравнение смещения X в линейной части пилы имеет вид

где С1 и С2. — некоторые постоянные, т.е. ось X в этом случае является осью времени с линейным масштабом.

На рис. 4 рассмотрен случай одновременной подачи на отклоняющие пластины Y — исследуемого напряжения, на отклоняющие пластины X — пилообразного напряжения той же частоты, что и у исследуемого. В результате сложения движений луча по горизонтали и по вертикали на экране между точками 0 и 10 воспроизводится большая часть кривой напряжения Uу . Небольшая часть этой кривой, приходящаяся на время обратного хода луча Dt2, вызывает появление между точками 10 и 12 линии обратного хода, мешающей наблюдению осциллограммы. Для более полного воспроизведения исследуемой кривой стремятcя уменьшить Dt2, a мешающий обратный ход луча гасят, подавая на время Dt2 отрицательный импульс на управляющий электрод (модулятор) ЭЛТ. Если период развертывающего пилообразного напряжения кратен периоду исследуемого, например, больше его в nраз, то на экране получится изображение n полных колебаний.

t

При неравенстве и некратности периодов кривая на экране может двигаться, либо быть устойчивой, но определить форму исследуемого напряжения в этом случае трудно.

Источником пилообразного напряжения является генератор развертки. Частоту генератора пилообразного напряжения в осциллографах можно изменять в широких пределах. При ручной регулировке поддержать строгое равенство периодов напряжений Ux и Uу трудно, поэтому осциллографы снабжаются автоматическим устройством для синхронизации пилообразного напряжения с исследуемым. Осциллографы с генераторами непрерывной развертки непригодны для исследования кратковременных импульсов, длительность которых значительно меньше периода их повторения. На экране такие импульсы будут наблюдаться в виде узких вертикальных выбросов, форма которых неразличима. Поэтому в состав универсальных осциллографов включают генераторы ждущей развертки, которые могут длительное время находиться в режиме ожидания и вырабатывать одиночные импульсы пилообразного напряжения при каждом воздействии на них сигналов запуска. В качестве сигналов запуска могут использоваться и исследуемые импульсы. Таким образом, ждущая развертка позволяет исследовать кратковременные, а также одиночные и не периодически повторяющиеся импульсы.

Дата добавления: 2015-02-13 ; просмотров: 1860 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

А) Генератор развертки

Генератор развертки служит для получения на экране трубки развернутого во времени изображения сигнала, поданного на вертикально отклоняющие пластины.

Если подать переменное напряжение на пластины Y, электронный луч будет отклоняться только в вертикальном направлении, прочерчивая на экране вертикальную линию. Для изучения повторяющихся процессов и получения временной диаграммы необходимо заставить луч равномерно перемещаться вдоль оси X от левого края экрана до правого, а затем быстро возвращаться в исходное положение. В соответствии с этим развертывающее напряжение, подаваемое на пластины X, должно равномерно (и достаточно медленно) нарастать во времени, а затем очень резко падать до первоначального значения.

Поэтому на горизонтально отклоняющие пластины подают периодическое напряжение, изменяющееся так, что луч смещается слева направо пропорционально времени, а, дойдя до правого края экрана, быстро возвращается назад, после чего процесс повторяется.

Напряжение такой формы(рисунок 9) называется пилообразным и вырабатывается генератором развертки. Для улучшения линейности пилообразное

напряжение делают симметричным относительно нуля, так чтобы при включенной развертке луч находился в центре экрана.

Время t1 нарастания пилообразного напряжения называется временем прямого хода, время спадания напряжения называется временем обратного хода (t2). Обратный ход должен быть очень кратковременным (в идеале t2=0). Период развертки . Подадим на вертикально отклоняющие пластины переменное напряжение Uy с периодом Tc:

, (3)

а на горизонтально отклоняющие пластины – напряжение развертки с периодом Тр. Очевидно, траектория луча на экране будет представлять собой синусоиду и при равенстве периодов исследуемого сигнала Тс и развертки Тр (рисунок 10) на экране получится один период колебаний. Через время Тр луч вернется в крайнее левое положение и снова начнет вычерчивать синусоиду, которая точно ляжет на первую, и на экране возникнет неподвижная осциллограмма.

Читайте также:  Размеры подшипников генератора для ваз 2112

Если уменьшить частоту развертки вдвое, то за увеличенное время развертки луч успеет совершить два полных колебания в вертикальном направлении (рисунок 10).

И вообще, если (n – целое число), осциллограмма будет представлять собой кривую из n периодов исследуемого напряжения. Если Тр не является целым кратным Тс, то электронный луч будет начинать движение слева направо каждый раз в различных фазах, и создается иллюзия бегущей осциллограммы.

Генератор развертки вырабатывает пилообразное напряжение развёртки, которое осуществляет горизонтальную развёртку ЭЛТ, а также сигналы управления яркостью ЭЛТ. Пилообразное напряжение усиливается до необходимой величины усилителем горизонтального отклонения и поступает на горизонтально-отклоняющие пластины ЭЛТ.

Вход усилителя горизонтального отклонения может быть переключен на гнездо «Вход Х» при помощи переключателя 3 — S (разв./Вх.Х).

Схема генератора развёртки содержит: триггер управления разверткой, генератор пилообразного, генератор пилообразного напряжения, схему возвращения в исходное состояние.

Триггер управления разверткой предназначен для управления работой генератора пилообразного напряжения. Он представляет собой сочетание триггера Шмидта на микросхеме V15 и усилителя на транзисторе V17.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Генератор — линейная развертка

Генератор линейной развертки служит для получения линейно изменяющегося во времени ( пилообразного) напряжения, необходимого для отклонения луча в горизонтальном направлении. [1]

Общий принцип работы оециллографического генератора линейной развертки заключается в формировании напряжения развертки на обкладках конденсатора путем автоматического переключения последнего с заряда на разряд и наоборот с помощью коммутирующей схемы. [2]

При работе с генераторами линейной развертки в практических установках таКая настройка осуществляется двумя ступенями — грубой и точной синхронизацией. [3]

При работе с генераторами линейной развертки в практических установках такая настройка осуществляется двумя ступенями — грубой и точной синхронизацией. [4]

В приборах с динамической компенсацией генератор линейной развертки вырабатывает компенсирующее напряжение, направленное навстречу измеряемому. Это напряжение периодически изменяется от нуля до максимума. В сравнивающем устройстве осуществляется сравнение измеряемого напряжения Vxc компенсирующим VK. В момент равенства этих напряжений на выходе нулевого органа возникает импульс, который прекращает изменение цифровой величины в выходном устройстве. [5]

Одним из важнейших узлов электронного осциллографа является генератор линейной развертки , в качестве которого обычно применяются так называемые генераторы релаксационных колебаний. [6]

Одним из важнейщих узлов схемы электронного осциллографа является генератор линейной развертки , в качестве которого обычно применяются так называемые генераторы релаксационных колебаний. В этих генераторах колебания создаются посредством цепей, содержащих активное сопротивление и какой-либо один реактивный элемент — чаще всего емкость. [7]

Несмотря на многообразие применяемых схем, общий принцип работы генератора линейной развертки состоит в использовании напряжения на обкладках конденсатора при его заряде и разряде и автоматического переключения с заряда на разряд. [8]

Напряжение неизвестной частоты подается на вход канала вертикального отклонения осциллографа, а частота генератора линейной развертки ( без синхронизации) изменяется со стороны низких частот до тех пор, пока на экране не получится неподвижное изображение одного периода. Тогда измеряемая частота становится равной установленной частоте развертки. Линейная развертка применяется только при калиброванной частоте развертки. [9]

Напряжение неизвестной частоты подается на вход канала вертикального отклонения осциллографа, а частота генератора линейной развертки ( без синхронизации) изменяется со стороны низких частот до тех пор, пока на экране не получится изображение одного периода. Тогда измеряемая частота становится равной установленной частоте развертки. Линейная развертка применяется только при калиброванной частоте развертки. [11]

Струйный переключатель может быть с успехом использован для создания генератора импульсов с частотой до 10000 щ, а также генератора линейной развертки . [12]

После включения преобразователя под воздействием импульса, поступающего от генератора управляющих импульсов, сбрасываются показания счетчика на нуль, открывается ключ и запускается генератор линейной развертки . В качестве генератора линейной развертки обычно используются генераторы с линейно-нарастающим или линейно-падающим напряжением. В некотором случае функции генератора и сравнивающего устройства совмещаются в одном узле. Такие устройства получили название фонтастронов и санатронов, широко используемых в импульсной технике. [13]

Преобразуемое напряжение Ux ( рис. 111 — 82) подается на вертикальные пластины трубки 1, а к горизонтальным пластинам прикладывается напряжение от генератора линейной развертки ГЛР . Под воздействием преобразуемого напряжения электронный луч отклоняется в вертикальном направлении на величину, пропорциональную Ux, а под действием напряжения развертки перемещается в горизонтальном направлении вдоль кодовой дорожки маски 2, с которой считывается цифровой код. [15]

Читайте также:  Оборудование для ремонта стартеров генератор

Источник

Виды разверток. Режимы работы генератора развертки осциллографа и их назначение. Синхронизация и запуск осциллографа

Классификация осциллографов. Электронно-лучевая трубка универсального осциллографа и ее характеристики. Принцип действия осциллографа.

Параллельные АЦП

АЦП этого типа осуществляют квантование сигнала одновременно с помощью набора компараторов, включенных параллельно источнику входного сигнала. На рис. 3 показана реализация параллельного метода АЦ-преобразования для 3-разрядного числа. С помощью трех двоичных разрядов можно представить восемь различных чисел, включая нуль. Необходимо, следовательно, семь компараторов. Семь соответствующих эквидистантных опорных напряжений образуются с помощью резистивного делителя.

Если приложенное входное напряжение не выходит за пределы диапазона от 5/2h, до 7/2h, где h=Uоп/7 — квант входного напряжения, соответствующий единице младшего разряда АЦП, то компараторы с 1-го по 3-й устанавливаются в состояние 1, а компараторы с 4-го по 7-й — в состояние 0. Преобразование этой группы кодов в трехзначное двоичное число выполняет логическое устройство, называемое приоритетным шифратором.

Осц позвол наблюд форму электр сигн, завис напряж от времени и измер пар-ры сигналов (мгнов знач за ед врем)

  1. Универс С1, позвол исслед разнообр Эл сигн с длительн от единиц нс до неск с в диапаз амплитуд от долей мВ до сотен В. Полоса пропуск 300…500 МГц
  2. Запоминающ С8 имеют спец элт, сохр и воспр изобр сигнала в теч длит времени после исчезнов на входе.
  3. Скоростные и стробоскопич С7. Строб: приборы с преобразов временного масштаба и отлич высок чувствит и широкой до 10ГГц рабочей полосой. Скор: для исслед быстро протек процессов, снабж срец элт бегущей волны. Чувствит невелика, широкая рабоч полоса до 5Гц
  4. Специальные С9 оснащ дополнит блоками, снабжены мультиметрами, устройствами для исслед ВАХ полупр приборов.

Особенности: целевого назнач.

1) Широкий частотный диапазон

2) Высокая чувствительность

3) Большое входное сопротивление

Электронно-лучевая трубка. Вакуумная стекл колба, внутри кот размещ электр пушка, отклоняющ пластины и люминисцентны экран. Пушка сост из К, модулятора яркости М, и анодов. Нагреватель греет катод, образуется облако электронов. Чем больше электронов попадет в точку и чем больше энергия этих электронов, тем будет ярче. Обычно в осциллографах есть ручка с регулировкой яркости (например регулировка напряжения на А2).

М – модулятор (контролирует плотность выходящего луча)

А1, А2, А3 – аноды.

А1 – фокусировка: толщина линии

А2– ускоряющий анод

А3 – основной анод (еще ускоряет)

Две пары пластин отклоняют луч при необходимости.

hy=ly/Uy, hx=lx/Ux, hxy – чувствительность трубки

1) Чувствительность hy=∆y/∆Uy (х). Чем дальше пластина от экрана, тем выше чувств. Чем выше чувствительность, тем лучше.

2) Полоса пропускания

3) Длительность послесвечения – время между прекращением действия луча и моментом, когда яркость достигнет 1% от первоначальной

4) Рабочая площадь экрана: геометрические размеры и нелинейность отклонения луча.

Обобщенная структура осциллографа.

Принц. действ: исслед сигнал подают на верт откл пластину трубки Y, получаем прямую. На экране получ осциллограмму, кот дает функц зависимость 2х процессов от времени. Положение кратной точки будет опред по оси Y-напряж, по оси Х-время. ЭЛО строит график в корд напряж-время. На 2е пластины мы подаем линейно нараст напряж.

Up – напряжение развертки. Тnx – длительность прямого хода, время за которое луч проскакивает весь экран. Up определяет размер изобр. На экране получаем осциллограмму. Коэф отклонения – масштабный коэф по оси у. Ko = ∆U/∆ly ∆ly- деление шкалы. Изменение напряжения на ед шкалы Kp = ∆tx/∆lx – коэф развертки. На осциллограмму наносят прямоуг шкалу. Не искл внешние шкалы. На шкалу наносят люминофор. Шкала занимает рабочую часть экрана, то есть часть колбы. Шкала либо квадратная, либо прямоуг. Делением наз большое деление, оно делится на доли. Исп подстветка шкалы. Свет проходит через толщину шкалы, рассеиваясь на ней, только на шкале рассеив. Коэф отклонения обратен чувствительности трубки, его можно менять.

Kp опред временем, за которое луч проходит одно деление. Kp=Tnx/кол-во дел. Яркость света зависит от скорости прохождения луча.

1) Однократная развертка (на осц будет сигнал, например sin)

Генератор развертки вырабатывает один ход пилообразного напряжения, а потом сбрасывается до нуля. Ход разв подается один раз. Такое изображение быстро исчезает.

Такой режим применяется для фотографирования или фиксации сигнала. Фотографирование делается с помощью герметичного тубуса с фотоаппаратом

Читайте также:  Двигатель g4fc ремень генератора

2) Режим непрерывной развертки (на осц будет сигнал, напр sin)

Осциллограф работает в автоколебательном режиме и генератор вырабатывает напряжение периодически. Входной сигнал преобразуется в кратковременные импульсы, подается на генератор с пилообразным сигналом, подстраивается время блокировки. Кажд ход разв созд свою осцилогр, свой кадр изобр и они не совпад. Условие неподвижности осциллограммы (чтобы осциллограммы от разных разверток совпадали):

(на рисунке Tразвертки=Тр=tпр+tобр+tбл)

Сигнал повторяется периодически и период развертки должен быть кратен периоду сигнала. С помощью такой развертки можно наблюдать только периодические сигналы.

3) Ждущая развертка (обозначается: Z), (на осц будет сигнал + тусклая нулевая линия, которая является дефектом).

Генератор -> генератор одиночных импульсов, т.е. мы наблюдаем сигналы с малой длительностью и большой амплит (т.е. с большой скважностью). Хотелось бы использовать меньшие коэфф. развертки, но уменьшать некуда, условие кратности изображения (Тс – расстояние между двумя импульсами на рисунке).

Когда мы хотим удобно наблюдать сигналы с большой скважностью, то мы рисуем кадр развертки только когда есть сигнал на входе. Не будет яркой нулевой линии. Сигнал м.б. непериодический в этом случае, т.к. когда нет сигнала, кадр не рисуется. Это ждущий режим, он используется для сигналов с большой скважностью и непериодичностью

4) Круговая развертка

На пластины Х и У подаются одновременно синусоидные сигналы. Сигнал подается на модулятор трубки. Момент наличия сигнала фикс. темной точкой.

X = sin (wt,) Y = cos (wt) — фазовый сдвиг 90

Режимы работы генератора: в автоматическом —генерирует пилообразное напряжений заданной длительности,в ждущем режиме — “ожидает” прихода входного сигнала, и с его появлением запускается. Этот режим бывает необходим при исследовании сигналов появляющихся случайно, либо при исследовании параметров импульса, когда его передний фронт должен быть в начале развертки. В автоматическом режиме работы случайный сигнал может появиться в любом месте развертки, что усложняет его наблюдение. Удобства ждущего режима сможно оценить во время импульсных измерений.

Такой режим работы осциллографа бывает нужен, например, при исследовании частотных и фазовых соотношений гармонических колебаний так называемым методом фигур Лиссажу, когда одни колебания подают на вход Y осциллографа, а другие — на вход X.

Однократный режим— когда на вход генер подается один импульс.

Синхронизация – навязывание генератору определенной частоты

Нужно “засинхронизировать” генератор т.е. обеспечить такой режим работы, при котором начало развертки будет совпадать с началом появления периодического сигнала (скажем синусоидального). Причем синхронизировать генератор можно как от внутреннего сигнала (он берется с усилителя вертикального отклонения), так и от внешнего, подаваемого на гнезда «ВXОД СИНXР»

Обеспеч неподвижн изображ и запуск развертки.

Из сигнала произв формы делаем одиночный импульс. Сигнал подается на компоратор и сравнивается с пост напряж. У устр-ва синхр запуска есть разн режимы запуска при разн сигналах.

  1. полож и отриц синх-полярность синхр
  2. внутр синхр – от самого сигнала

Запуск генератора развертки может осуществляться как по положительному перепаду уровня сигнала (+), так и по отрицательному (–). Момент запуска развертки привязывается к определенному уровню сигнала. На рис. 2.3 представлены временные диаграммы исследуемого сигнала (а), напряжение генератора развертки в режиме внутренней синхронизации при запуске по положительному перепаду (+) от уровня U1 (б), напряжение генератора развертки при запуске по отрицательному перепаду (–) от уровня U2 (в), а также вид соответствующих осциллограмм на экране осциллографа (г) и (д).
22. Структурная схема универсального осциллографа – канал Y. Двухлучевой и двухканальный осциллограф.


Канал У.. Канал вертикального отклонения служит для усиления или ослабления входного сигнала до величины, удобной для наблюдения на экране ЭЛТ, и включает калиброванный аттенюатор, предварительный усилитель, линию задержки и оконечный усилитель.

Входное устройство(S1) – переключатель — имеет 3 положения (закрытый, открытый вход, замкнутый на 0 вход — сигнала нет). С помощью переключателя входа можно выбрать один из двух способов подачи сигнала к предвари­тельному усилителю: через конденсатор (закры­тый вход) не пропускает постоянную составляющую исследуемого сигнала или непосредственно – для сигналов постоян­ного тока и импульсов большой длительности (открытый вход).

Аттенюатор (калибруется по коэффициенту отклонения)
Применяется для ослабления входного сигнала в случае, если уровень входного сигнала слишком высок.(уменьшает мощность или амплитуду без искажения). Показывает, какое U надо подать на вход, чтобы отклонить луч на 1 большое деление. В нем может сбиться градуировка.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник