Осциллограф-ваш помощник

Рис. 4

_{1, 2 — переключатели делителей канала Y; 3—6 — переключатели диапазонов частот (длительностей) развертки; 7 — переключатель режима развертки; 8 — регулятор синхронизации; 9 — переключатель вида синхронизации; 10 — переключатель входа канала Х; 11 — регулятор длины развертки; 12 — гнезда входа канала X; 13 — переключатель вида входа канала Y; 14 — разъем входа канала Y; 15 — регулятор перемещения луча по оси X; 16 — регулятор фокусировки; 17 — регулятор перемещения луча по оси Y; 18 — регулятор яркости луча и выключатель питания}

Во-первых, это генератор развертки, выдающий пилообразное напряжение, частоту которого можно изменять кнопочными переключателями (кнопки 3–6 на лицевой панели осциллографа). Диапазон частот генератора весьма широк — от единиц герц до единиц мегагерц. Правда, около кнопок переключателей диапазонов проставлены значения длительности (продолжительности) пилообразных колебаний, а не их частоты. Поэтому нужно уметь переводить эту единицу измерений в частоту, и наоборот. Делают это по формулам: F = 1/Т и T = 1/F, где F — частота колебаний, а Т — длительность (или период) одного колебания.

Если частота выражена в герцах, то длительность получается в секундах; частота — в килогерцах (1 кГц = 1000 Гц), длительность — в миллисекундах (1 мс = 0,001 с); частота — в мегагерцах (1 МГц = 10⁶ Гц), длительность — в микросекундах (1 мкс = 10^-6 с).

К примеру, длительности 50 мс соответствует частота 1/0,05 = 20 Гц, а длительности 0,1 мкс — частота 1/10 = 10⁷ = 10 МГц. В обоих примерах даны крайние диапазоны длительностей, которые можно устанавливать кнопочными переключателями осциллографа. Эти значения приведены по отношению к одному делению масштабной сетки — она прикреплена к экрану и содержит 8 делений по горизонтали и по вертикали (цена деления равна 5 мм).

Иначе говоря, максимальной длине развертки (8 делений) соответствует длительность пилообразных колебаний генератора развертки — 50 мс х 8 = 400 мс для первого примера и 0.1 мкс х 8 = 0,8 мкс — для второго. В первом случае на экране осциллографа можно наблюдать один период колебаний сигнала частотой 1:0,4 с = 2,5 Гц, во втором — 1:0,8 мкс = 1,25 МГц.

Подобный подсчет справедлив для синусоидальных колебаний или импульсных сигналов при равных длительностях импульса и паузы (рис. 5).

Если же длительность импульсов и пауз между ними различны, в формулу следует подставлять значение периода следования импульсов (период выражают теми же единицами, что и длительность).

С генератора развертки сигнал подается на усилитель канала горизонтального отклонения (канала X), необходимый для получения такой амплитуды пилообразного напряжения, при которой электронный луч отклоняется на весь экран. В усилителе расположены регулятор (11) длины линии развертки (иначе говоря, регулятор амплитуды выходного пилообразного напряжения) и регулятор (15) смещения линии развертки по горизонтали.

Канал вертикальной развертки состоит из входного аттенюатора (делителя входного сигнала), позволяющего выбирать нужную высоту рассматриваемого изображения в зависимости от амплитуды исследуемых колебаний, и из двух усилителей — предварительного и оконечного.

С помощью кнопки 2 входного аттенюатора амплитуду сигнала можно уменьшить в 100 раз. Более плавные изменения уровня сигнала, поступающего на оконечный усилитель, а значит, размера изображения на экране, получают с помощью кнопок 1 калиброванного переключателя диапазона напряжений. В итоге при максимальной чувствительности осциллографа в одном делении масштабной сетки «уместится» входной сигнал амплитудой 0,01 В (10 мВ). А максимальная амплитуда сигнала, которую можно наблюдать на экране трубки, составляет 300 В.

В оконечном усилителе этою канала, как и канала горизонтального отклонения, есть регулировка смещения луча (17), а значит, и изображения по вертикали. Зачем это бывает нужно (помимо установки луча на среднюю линию), станет ясно позже.

Кроме того, на входе канала вертикального отклонения стоит переключатель 13, с помощью которого можно либо подавать на усилитель (конечно, через аттенюатор) постоянную составляющую исследуемого сигнала, либо избавляться от нее включением разделительного конденсатора. Это, в свою очередь, позволяет пользоваться осциллографом как вольтметром постоянного тока, способным измерять постоянные напряжения примерно от 10 мВ до 300 В. Причем входное сопротивление «вольтметра» достаточно высокое — 1 МОм.