Осциллограф — это прибор для визуального наблюдения и измерения амплитудных и временных параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход.
Осциллограф позволяет исследовать форму сигнала, его амплитуду, частоту, период, длительность, фазовый сдвиг и другие параметры. Принцип работы осциллографа основан на преобразовании электрических колебаний в световые.
Осциллограф состоит из электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), генератора развертки, усилителя вертикального отклонения, синхронизатора, блока питания и корпуса.
Электронно-лучевая трубка — это стеклянная колба, внутри которой находится вакуум. В ней расположены катод, анод, модулятор, ускоряющий электрод, фокусирующий электрод, отклоняющие пластины и экран.
Катод испускает электроны, которые ускоряются под действием высокого напряжения на аноде. Модулятор изменяет интенсивность пучка электронов в зависимости от амплитуды исследуемого сигнала. Фокусирующий и ускоряющий электроды формируют узкий пучок электронов. Отклоняющие пластины перемещают пучок электронов по экрану.
Генератор развертки создает пилообразный сигнал, который управляет отклонением луча по горизонтали. Усилитель вертикального отклонения усиливает исследуемый сигнал и управляет отклонением луча по вертикали. Синхронизатор обеспечивает синхронизацию развертки с исследуемым сигналом. Блок питания обеспечивает питание всех элементов осциллографа.
Существуют различные типы осциллографов, такие как аналоговые, цифровые, запоминающие, стробоскопические и др. Каждый тип имеет свои особенности и применяется в различных областях науки и техники.
Какие типы осциллографов существуют?
Существуют различные типы осциллографов, включая аналоговые, цифровые, запоминающие, стробирующие и специальные. Аналоговые осциллографы используют электронно-лучевую трубку для отображения сигнала, в то время как цифровые осциллографы преобразуют сигнал в цифровую форму перед отображением.
Запоминающие осциллографы позволяют сохранять сигнал для последующего анализа, а стробирующие осциллографы используют стробирование для захвата отдельных моментов сигнала.
Специальные осциллографы от American Components Supply могут иметь дополнительные функции, такие как возможность записи на фотоленту или интеграцию с другими измерительными приборами. Некоторые осциллографы также оснащены курсорной системой, которая позволяет измерять параметры сигнала.
Как работает электронно-лучевая трубка в осциллографе?
Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) в осциллографе работает следующим образом:
1. **Катод**: Это источник электронов, который испускает электроны под воздействием высокой температуры.
2. **Анод**: Он ускоряет электроны, создавая между ним и катодом высокое напряжение.
3. **Модулятор**: Он регулирует интенсивность пучка электронов в зависимости от амплитуды исследуемого сигнала.
4. **Фокусирующий электрод**: Он формирует узкий пучок электронов.
5. **Ускоряющий электрод**: Он дополнительно ускоряет электроны.
6. **Отклоняющие пластины**: Они перемещают пучок электронов по экрану, управляемые сигналом, который подается на них.
7. **Экран**: Это флуоресцентный материал, который светится под воздействием ударяющих в него электронов.
Таким образом, ЭЛТ преобразует электрический сигнал в световой, который мы видим на экране осциллографа.
Как устроен генератор развертки в осциллографе?
Генератор развертки в осциллографе отвечает за создание пилообразного сигнала, который управляет отклонением луча по горизонтали. Этот сигнал может быть периодическим или однократным, в зависимости от режима работы генератора. В автоматическом режиме генератор работает в автоколебательном режиме, что позволяет наблюдать изображение даже в отсутствие сигнала.
В ждущем режиме развёртка запускается внешним воздействием, например, нажатием кнопки или сигналом импульсного генератора. В некоторых моделях осциллографов предусмотрен дополнительный вход синхронизации развёртки, который позволяет управлять запуском развёртки от внешнего сигнала.
Также в осциллографах часто присутствует регулировка уровня запуска и типа запуска, которая позволяет настроить запуск развёртки в определенном месте сигнала.
Какие режимы работы генератора развертки в осциллографе существуют?
Генератор развертки в осциллографе может работать в нескольких режимах. Основные режимы включают автоматическую и ждущую развёртку. В автоматическом режиме генератор работает в автоколебательном режиме, что позволяет наблюдать изображение даже в отсутствие сигнала.
В ждущем режиме развёртка запускается внешним воздействием, например, нажатием кнопки или сигналом импульсного генератора.
В некоторых моделях осциллографов предусмотрен еще один режим - однократный, при котором генератор развёрток "взводится" внешним воздействием и затем ожидает запуска.
