Электронные измерительные системы. Цифровые вольтметры. Осциллографы. Системы сбора данных, страница 3

модуляцию по оси z), подавая нужный для этого сигнал. Рассмотрим теперь работу наиболее важных узлов в осциллографе.

Развертка

На рис. 4.12 изображено вырабатываемое генератором развертки напряже­ние горизонтального отклонения . В момент появления запускающего импульса гашение электронного луча заканчивается и начинается нараста­ние пилообразного напряжения. Электронный луч начинает движение по экрану ЭЛТ, показывая на нем исследуемый сигнал. Как только луч достига­ет конца экрана (при этом   максимально) его движение прерывается, и напряжение развертки   возвращается к своему начальному значению. На время обратного хода луч гасится. Теперь осциллограф готов показать следу­ющий цикл колебания и ждет следующего импульса запуска. Время между двумя проходами луча занимает, по крайней мере, один период наблюдае­мого сигнала. В случае высокочастотных сигналов обычно пропускается не­сколько периодов входного сигнала, прежде чем осциллограф готов вос­произвести следующую кривую. Задержка необходима, в основном, для вос­становления генератора развертки. Регулируя наклон пилообразного сигна­ла, можно выбирать длительность изображаемого на экране отрезка входно­го сигнала. Изменяя время горизонтальной развертки, получим больший или меньший интервал наблюдения сигнала y(t). Масштаб развертки может изменяться от 5 с/см до 0,5 нc/см у высокочастотных осциллографов.

В большинстве осциллографов имеется возможность увеличения коэф­фициента усиления усилителя в канале х в 5 или в 10 раз. Это приводит к увеличению размера изображаемого сигнала по горизонтали относительно центра экрана. Добавляя к напряжению, отклоняющему луч по оси х, необ­ходимое постоянное напряжение, можно получить на экране растянутое изображение любой части входного сигнала. При этом сигнал сдвигается по горизонтальной оси. На рис. 4.12(с) показано, в частности, отклоняющее напряжение , соответствующее выводу на экран начальной части входно­го сигнала, непосредственно следующей за сигналом запуска. Однако при таком растягивании развертки погрешность в сигнале развертки также уве­личивается, а точность временной привязки момента запуска и сдвинутого сигнала теряется.

Метод, свободный от этого недостатка, основан на запуске развертки с задержкой. Когда представляет интерес лишь часть входного сигнала на про­тяжении небольшого отрезка, спустя какое-то время после момента  (на­пример, между точками  и , где сигнал изменяется резко), оказывается полезным задержать начало развертки, как показано на рис. 4.12(d). Начало развертки не совпадает с моментом появления сигнала на выходе обычной схемы запуска, а сдвинуто по времени до момента . Задержку , можно задать точно с помощью таймера. Если задержку выбрать так, чтобы оконча­ние пилообразного сигнала совпало с моментом , то на всю ширину экра­на будет растянуто изображение сигнала, имеющегося только в течение интервала (). Таким образом,  с  помощью  растягивания  временной  шкалы  можно  детально   изучить


286   Электронные измерительные системы

отрезок сигнала, начинающийся спустя точно заданное время после момента запуска. Это особенно полезно при анализе импульсных сигналов.

Запуск развертки

С помощью схемы запуска можно осуществить запуск развертки от сигнала y(t). Если сигнал y(t) привязан к частоте силовой сети 50 Гц, то для созда­ния сигнала запуска можно воспользоваться напряжением сети (то есть про­изводить запуск от сети). Это приведет к тому, что все сигналы, синхронные с электрическими колебаниями в сети, на экране ЭЛТ будут неподвижны. Кроме того, часто осциллограф можно запустить от внешнего сигнала.

В генераторе запускающего импульса напряжение входного сигнала  сравнивается с регулируемым постоянным напряжением, как показано на рис. 4.13. Входной сигнал пересекает уровень запуска как во время нараста­ния сигнала, так и во время спада. Схему можно установить в режим форми­рования импульса запуска либо при положительном, либо при отрицатель­ном наклоне входного сигнала. Из рис. 4.13 видно, что запуск можно осуще­ствлять в любой точке сигнала, изменяя уровень  запуска и  переключая полярностънаклона входного сигнала. Например,

4.4 Осциллографы   287

если требуется осуществить запуск развертки в момент времени , то уровень запуска и полярность на­клона выбираются положительными. Для запуска в момент времени  уро­вень запуска должен быть отрицательным, а нужный наклон остается поло­жительным.