Электронно-лучевой осциллограф (руководство к лаборатоной работе)

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ТАГАНРОГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

 РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра автоматизированных систем

научных исследований и экспериментов

РУКОВОДСТВО

К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 9

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ

                                                        Руководство подготовил

к.т.н. доцент каф. АСНИиЭ

Галалу В.Г.

Таганрог 2004

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОСЦИЛЛОГРАФ

1. Назначение, классификация, технические характеристики

Электроннолучевой осциллограф является универсальным измерительным прибором широкого назначения. При его помощи можно визуально наблюдать и документально фиксировать непрерывные и импульсные электрические процессы, непериодические, случайные и мгновенные одиночные явления. Исследуемый процесс отображается на экране осциллографа в виде светящихся линий или фигур, называемых осциллограммами. Осциллограмма представляет собой функциональную зависимость двух или трех величин: у = f (х) или у = φ (x,z). Большинство физических процессов удобно представлять в зависимости от времени, поэтому чаще всего используется функциональная связь вида у = f (t). Электроннолучевые осциллографы применяются для измерения напряжения, частоты, фазового сдвига, временных интервалов и многих физических величин, преобразованных в электрические. На базе осциллографа созданы приборы для измерения частотных, временных и амплитудных характеристик различных электротехнических и радиотехнических устройств. Широкое распространение электроннолучевых осциллографов обусловлено возможностью их использования в полосе частот от нуля до десятков гигагерц как для качественной, так и для количественной оценки наблюдаемых процессов.

Электроннолучевые осциллографы подразделяют на универсальные, скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные. Все они могут быть одно-, двух- и многолучевыми. Несмотря на большое количество типов осциллографов их структурные схемы можно свести к одной (рис. 1). Любой осциллограф состоит из электроннолучевой трубки, трех электрических каналов управления лучом, измерительных устройств и блока питания. По каналу У поступает исследуемое напряжение и_у, вызывающее вертикальное отклонение луча в электроннолучевой трубке. По каналу X поступает напряжение и_х, вызывающее горизонтальное отклонение луча. Одновременное воздействие двух этих напряжений вызывает появление осциллограммы, отображающей зависимость и_у=f(и_х). Напряжение и_х называют развертывающим напряжением, а канал X— каналом развертки. По каналу Z подают напряжение для управления яркостью луча. В двух- и многолучевых осциллографах предусматриваются отдельные каналы вертикального отклонения по числу лучей и один канал горизонтального отклонения для одновременного синфазного воздействия на два или более лучей.

Рис. 1. Структурная схема осциллографа

Основными техническими характеристиками осциллографов являются: полоса пропускания каналов Yи X; время установления в канале Y; чувствительность; частота или длительность развертки; погрешности амплитудных и временных измерений; входные сопротивления и емкости.

2. Электроннолучевые трубки

В осциллографах применяются электроннолучевые трубки с электростатическим управлением лучом. Однолучевая осциллографическая трубка общего применения представляет собой стеклянный баллон с высоким вакуумом, внутри которого расположены электронный прожектор и две пары взаимно перпендикулярных отклоняющих пластин. На дно баллона нанесен слой люминофора, образующий экран трубки.