Elektroniska oscilloskop och deras användning

I elektroniska oscilloskop kan du på skärmen observera kurvorna för olika elektriska och impulsprocesser, varierande i frekvens från några få hertz till tiotals megahertz.

Elektroniska oscilloskop kan mäta olika elektriska storheter, få en familj av egenskaper hos halvledarenheter, hysteresöglor av magnetiska material, bestämma parametrarna för elektroniska enheter, samt utföra många andra studier.

Elektroniska oscilloskop är anslutna till en växelspänning på 127 eller 220 V, med en frekvens på 50 Hz, och några av dem kan dessutom drivas från en växelspänningskälla på 115 eller 220 V, en frekvens på 400 Hz, eller från en källa med konstant spänning på 24 V , påslagen genom att trycka på knappen «NETWORK» (fig. 1).

Ris. 1. Frontpanel på C1-72 elektroniskt oscilloskop

Genom att vrida på de två motsvarande rattarna som finns i den nedre vänstra delen av frontpanelen på enheten kan du justera ljusstyrkan och fokus för att få en liten glödande fläck med en skarp kontur på skärmen, som inte kan stå stilla under en längre tid , för att undvika skador på katodstrålerörets skärm.

Denna plats kan enkelt flyttas var som helst på skärmen genom att vrida på knapparna nära vilka det finns dubbelsidiga pilar. Det är dock bättre att innan du ansluter oscilloskopet till en strömkälla ordna dess kontroller så att du istället för en punkt på skärmen omedelbart får en glödande horisontell linje att skanna, vars ljusstyrka, fokus och placering på skärmen kan justeras enligt experimentets krav genom att vrida på motsvarande rattar.

En testspänning (T) tillförs av en anslutningskabel till "INGÅNG Y", som ger sin kraft till inspänningsdelaren som styrs av "AMP Y" och sedan till den vertikala strålavböjningsförstärkaren. Om innan en fast punkt lyste på skärmen, kommer nu en vertikal remsa att visas på den, vars längd är direkt proportionell mot amplituden av spänningen som studeras.

Att slå på sågtandsspänningsgeneratorn som är inbyggd i oscilloskopet, ansluten till elektronstråleröret genom en horisontell strålavböjningsförstärkare med förstärkning justerad genom att vrida omkopplarvredet i det övre högra hörnet av frontpanelen på enheten, ändrar sveptiden och ser till att en böjd bild visas på skärmen (T).

I händelse av att innan oscilloskopet slogs på, dess kontroller ställdes in på positioner som säkerställer utseendet på en horisontell rengöringslinje, åtföljs tillförseln av den undersökta spänningen till "INGÅNG Y" av utseendet på skärmen av samma kurva och du (T). Den studerade spänningskurvans orörlighet uppnås genom att trycka på en av knapparna på synkroniseringsenheten och genom att vrida STABILITY- och LEVEL-rattarna på motsvarande sätt. En transparent skala som täcker CRT-skärmen underlättar nödvändiga vertikala och horisontella mätningar.

Funktionsdiagram av oscilloskopet:

De flesta elektroniska oscilloskop tillåter dig att samtidigt applicera två testade spänningar till Y- respektive X-ingångarna, om du tidigare tryckt på «INPUT X»-knappen.

Med två sinusformade spänningar med samma frekvenser och amplituder, fasförskjutna i förhållande till varandra med a, visas Lissajous-figurer på skärmen (fig. 2), vars form beror på fasförskjutningen α = båge B / A,

där B är ordinatan för skärningspunkten mellan Lissajous-figuren och den vertikala axeln; A är ordinatan för Lissajous-figurens översta punkt.

Ris. 2. Lissague-figurer med två sinusformade spänningar med samma frekvenser och lika amplituder, fasförskjutna med α.

Närvaron av en enda stråle i elektronstråleröret är en betydande nackdel med oscilloskopet, vilket utesluter samtidig observation av flera processer på skärmen, vilket elimineras genom att använda en elektronisk omkopplare.

Tvåkanaliga elektroniska omkopplare har två ingångar med en gemensam terminal och en utgång som ansluter till ingången på det elektroniska oscilloskopet. När omkopplaren fungerar ansluts dess ingångar automatiskt en i taget multivibrator till Y-ingången, som ett resultat av vilket båda spänningskurvorna som matas till switchingångarna observeras samtidigt på oscilloskopskärmen. Beroende på växlingsfrekvensen för ingångarna visas kurvorna på skärmen som streckade eller heldragna linjer. För att erhålla önskad skala på kurvorna installeras spänningsdelare vid strömbrytarnas ingångar.

Fyrkanaliga elektroniska switchar har fyra bi-clamp-ingångar med spänningsdelare och en utgång som ansluter till Y-ingången på ett elektroniskt oscilloskop som gör att du samtidigt kan se fyra kurvor på skärmen. Elektroniska omkopplare har vanligtvis rattar för att flytta vågformerna upp och ner på oscilloskopskärmen, vilket gör att de kan placeras i enlighet med kraven i experimentet.

Samtidig observation av flera kurvor är också möjlig med flerstråleoscilloskop, där katodstråleröret har flera elektrodsystem som skapar och styr strålar.

Elektroniska oscilloskop tillåter inte bara att observera olika stationära periodiska processer på skärmen, utan också att fotografera oscillogram av olika snabba processer.

Nuförtiden ersätts analoga oscilloskop av digitala lagringsoscilloskop, som har mer seriösa funktionella och metrologiska möjligheter.

Digitala lagringsoscilloskop är anslutna till en persondator eller bärbar dator via en parallell LPT- eller USB-port och använder en dators kapacitet för att visa elektriska signaler. De flesta modeller kräver ingen extra kraft.

Alla standardfunktioner hos oscilloskopet utförs med hjälp av speciella program som körs på en dator, d.v.s.datorskärmen används som en oscilloskopskärm. Dessa oscilloskop har mycket hög känslighet och bandbredd.

Ris. 3. Digitalt oscilloskop för lagring ZET 302

Ris. 4. Program för att arbeta med ett digitalt oscilloskop

Det digitala lagringsoscilloskopet är faktiskt en speciell anslutning till en dator, det tar mycket mindre arbetsyta jämfört med analoga modeller, eftersom funktionerna för att bearbeta och visa signalen överförs till en vanlig dator. Funktionen av ett digitalt lagringsoscilloskop begränsas endast av en dators funktion.

Allmän styrning av operationssekvensen för noderna i det digitala oscilloskopet utförs av en mikroprocessor. Funktionsdiagram Ett digitalt oscilloskop innehåller ett antal datorspecifika komponenter. Det är i första hand en mikroprocessor, digitala styrkretsar och minne.

Digital oscilloskopmjukvara kan utföra många funktioner som inte är typiska för ett ljusstråleoscilloskop, såsom medelvärdesberäkning av en signal för att rensa den från brus, snabb Fourier-transformation för att erhålla spektrogram av signalen och mer.