🗊Презентация Електронні осцилографи ( заняття № 7.1)

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА ФАКУЛЬТЕТ ВІЙСЬКОВОЇ ПІДГОТОВКИ КАФЕДРА ВІЙСЬКОВО-ТЕХНІЧНОЇ ПІДГОТОВКИ

ПРЕДМЕТ “ОСНОВИ ПОБУДОВИ ВІЙСЬКОВИХ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАНЬ” ТЕМА № 7 ЗАСОБИ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ ДЛЯ СПОСТЕРЕЖЕННЯ І АНАЛІЗУ ФОРМИ СИГНАЛІВ ЗАНЯТТЯ № 1 ЕЛЕКТРОННІ ОСЦИЛОГРАФИ

НАВЧАЛЬНА МЕТА: 1. Надати студентам загальні відомості про осцилографи. 2. Розглянути структурну схему осцилографа. 3. Надати студентам метрологічні характеристики осцилографів.

ВИХОВНА МЕТА: 1. ВИХОВУВАТИ У СТУДЕНТІВ ДИСЦИПЛІНОВАНІСТЬ І КУЛЬТУРУ ПОВЕДІНКИ. 2. ВИХОВУВАТИ ВПЕВНЕНІСТЬ І ВИНАХІДЛИВІСТЬ ПРИ ВИВЧЕННІ МАТЕРІАЛУ. 3. ВИХОВУВАТИ І РОЗВИВАТИ ТВОРЧИЙ ПІДХІД ПРИ ВИВЧЕННІ МАТЕРІАЛУ НА ЗАНЯТТІ І САМОСТІЙНІЙ ПІДГОТОВЦІ.

НАВЧАЛЬНІ ПИТАННЯ 1. ПРИЗНАЧЕННЯ, КЛАСИФІКАЦІЯ І ПРИНЦИП ДІЇ ЕЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛОГРАФА. 2. СТРУКТУРНА СХЕМА ЕЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛОГРАФА. 3. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНІЧНОЇ РЕАЛІЗАЦІЇ ОСНОВНИХ ВУЗЛІВ ЕЛЕКТРОННИХ ОСЦИЛОГРАФІВ.

Універсальні осцилографи (С1) дістали найбільшого поширення, і дозволяють досліджувати електричні сигнали у широкому діапазоні амплітуд, тривалостей і частот повторення сигналів. Універсальні осцилографи (С1) дістали найбільшого поширення, і дозволяють досліджувати електричні сигнали у широкому діапазоні амплітуд, тривалостей і частот повторення сигналів. Смуга пропускання таких осцилографів досягає 350 МГц. Діапазон амплітуд досліджуваних сигналів від одиниць мілівольт до сотень вольт, тривалість досліджуваних імпульсів від одиниць наносекунд до декількох секунд. Зображення сигналу на екрані з’являється майже одночасно з дією сигналу на вході. Тому такі осцилографи називають осцилографами реального часу.

Стробоскопічні осцилографи (С7) мають спроможність досліджувати сигнали пікосекундної тривалості, завдяки застосуванню стробоскопічного методу трансформації масштабу часу сигналу. Стробоскопічні осцилографи (С7) мають спроможність досліджувати сигнали пікосекундної тривалості, завдяки застосуванню стробоскопічного методу трансформації масштабу часу сигналу. Ці осцилографи мають велику чутливість (мВ) і смугу пропускання (до 10 ГГц), проте застосовуються тільки для дослідження періодичних сигналів.

Запам’ятовуючі осцилографи (С8) мають спроможність зберігати і відтворювати зображення сигналу на екрані після його зникнення на вході осцилографа завдяки застосуванню спеціальних ЕПТ. Запам’ятовуючі осцилографи (С8) мають спроможність зберігати і відтворювати зображення сигналу на екрані після його зникнення на вході осцилографа завдяки застосуванню спеціальних ЕПТ. Ці прилади в основному призначені для дослідження сигналів, які повільно змінюються і однократних сигналів. Діапазон інтервалів часу, що вимірюється, в них розширений до десятків секунд.

Спеціальні осцилографи - це, головним чином, телевізійні осцилографи, призначені для дослідження телевізійних сигналів. Спеціальні осцилографи - це, головним чином, телевізійні осцилографи, призначені для дослідження телевізійних сигналів. Більшість осцилографів - прилади з аналоговим опрацюванням сигналу і використанням аналогового методу вимірювання його параметрів.

На вхідний пристрій каналу вертикального відхилення надходить досліджуваний сигнал. Тому вхідний ланцюг повинний забезпечувати узгодження параметрів входу підсилювача вертикального відхилення А1 з параметрами ланцюга досліджуваного сигналу. На вхідний пристрій каналу вертикального відхилення надходить досліджуваний сигнал. Тому вхідний ланцюг повинний забезпечувати узгодження параметрів входу підсилювача вертикального відхилення А1 з параметрами ланцюга досліджуваного сигналу. Щоб можна було досліджувати сигнали з малою амплітудою при наявності великої постійної напруги, у вхідний пристрій вводиться комутуюча розділювальна ємність. Вхідний пристрій має подільник напруги для розширення границь вимірювання з коефіцієнтом поділу, який змінюються ступенями.

Кінцевий підсилювач А2 каналу У підсилює досліджуваний сигнал до значення, достатнього для відхилення променя в межах екрану по вертикалі, при цьому використовується двотактний підсилювач. Кінцевий підсилювач А2 каналу У підсилює досліджуваний сигнал до значення, достатнього для відхилення променя в межах екрану по вертикалі, при цьому використовується двотактний підсилювач. Канал горизонтального відхилення променя містить у собі генератор розгортки Г1, кінцевий підсилювач АЗ, пристрій синхронізації і запуску розгортки.

Генератор розгортки формує напругу, відхилення променя по горизонталі, пропорційно часу, параметри якої відповідають часу наростання перехідної характеристики каналу і можливостям екрану даної ЕПТ до спостереження повільних процесів. Генератор розгортки формує напругу, відхилення променя по горизонталі, пропорційно часу, параметри якої відповідають часу наростання перехідної характеристики каналу і можливостям екрану даної ЕПТ до спостереження повільних процесів. Генератор розгортки має три режими роботи: автоколивальний; режим очікування; режим однократної розгортки.

Автоколивальний режим застосовується для спостереження синусоїдальних і імпульсних сигналів з невеликою шпаруватістю. Автоколивальний режим застосовується для спостереження синусоїдальних і імпульсних сигналів з невеликою шпаруватістю. Сигнали синхронізації (зовнішньої і внутрішньої), що надходять на генератор, забезпечують кратність частоти розгорток частоті досліджуваного коливання.

Режим очікування використовується при дослідженні імпульсних сигналів з великою шпаруватістю. Режим очікування використовується при дослідженні імпульсних сигналів з великою шпаруватістю. Генератор у цьому режимі знаходиться в стані готовності до робочого ходу розгортки. При надходженні запускаючого імпульсу, починається робочий хід розгортки. По закінченні робочого ходу розгортки генератор повертається в стан готовності до нового робочого ходу.

Такий робочий хід починається тільки з приходом нового імпульсу, що запускає генератор розгортки. Яскравість зображення імпульсу на екрані обернено пропорційна частоті проходження досліджуваних імпульсів. Мінімальна частота проходження визначається світловими параметрами ЕПТ. Такий робочий хід починається тільки з приходом нового імпульсу, що запускає генератор розгортки. Яскравість зображення імпульсу на екрані обернено пропорційна частоті проходження досліджуваних імпульсів. Мінімальна частота проходження визначається світловими параметрами ЕПТ.

Режим однократної розгортки передбачений у більшості осцилографів. Він призначений для фотографування одиночних сигналів або для їх запам’ятовування. Генератор розгортки знаходиться в стані готовності до робочого ходу. Натисканням кнопки ПУСК генератор запускається черговим імпульсом. Режим однократної розгортки передбачений у більшості осцилографів. Він призначений для фотографування одиночних сигналів або для їх запам’ятовування. Генератор розгортки знаходиться в стані готовності до робочого ходу. Натисканням кнопки ПУСК генератор запускається черговим імпульсом. Після робочого ходу розгортка автоматично блокується і не запускається таким імпульсом до чергового натискання кнопки ПУСК.

2. Час наростання перехідної характеристики, смуга пропускання. 2. Час наростання перехідної характеристики, смуга пропускання. Часом наростання перехідної характеристики називається час, протягом якого промінь проходить від 0,1 до 0,9 сталого значення, рис.3. Час наростання перехідної характеристики і смуга пропускання - величини взаємно зв’язані. Для одержання неспотвореної форми імпульсу і відсутності викидів падіння посилення в області вищих частот не повинне бути дуже різким.

Смуга пропускання в більшості осцилографів знаходиться в межах від постійного струму (відкритий вхід) або декількох одиниць герц fН (закритий вхід) до верхньої частоти fВ, при якій коефіцієнт підсилення в каналі У зменшується на 3 дБ рис. 4. Смуга пропускання в більшості осцилографів знаходиться в межах від постійного струму (відкритий вхід) або декількох одиниць герц fН (закритий вхід) до верхньої частоти fВ, при якій коефіцієнт підсилення в каналі У зменшується на 3 дБ рис. 4.

З особливостей підсилювачів каналу У можна відмітити те, що вихідний каскад має симетричний вихід. На відхиляючі пластини подаються симетричні напруги. З особливостей підсилювачів каналу У можна відмітити те, що вихідний каскад має симетричний вихід. На відхиляючі пластини подаються симетричні напруги. Це робиться для того, щоб потенціал середньої лінії між пластинами залишався рівним нулю. За таких умов електронний промінь у ЕПТ прискорюється тільки напругою анода. У противному випадку відхиляюча напруга робить додаткове прискорення на промінь, викликаючи спотворення зображення і розфокусування.

Особливості технічної реалізації основних вузлів каналу вертикального відхилення структурної схеми осцилографа. Особливості технічної реалізації основних вузлів каналу вертикального відхилення структурної схеми осцилографа. Вхідний пристрій осцилографа складається з атенюатора (подільника) і емітерного (катодного) повторювача.

Канал горизонтального відхилення характеризується: Канал горизонтального відхилення характеризується: - діапазоном каліброваних коефіцієнтів розгортки, що звичайно розбивається на ряд діапазонів; - нелінійністю напруги розгортки; - основною похибкою вимірювання часових інтервалів. Генератор розгортки виробляє пилкоподібну напругу розгортки. Незважаючи на різноманіття застосовуваних схем, загальний принцип роботи генератора лінійної розгортки полягає у використанні напруги на обкладинках конденсатора при його заряді і розряді і автоматичному перемиканні заряду на розряд.

Подібного типу генератори розгортки застосовані в універсальних осцилографах С1-65, С1-68, С1-72. Сучасні універсальні осцилографи мають смугу пропускання до 350 МГц, діапазон амплітуд досліджуваних сигналів - від одиниць мілівольт до сотень вольт.

В залежності від призначення і області застосування універсальні осцилографи розділяються на: В залежності від призначення і області застосування універсальні осцилографи розділяються на: - багатофункціональні з змінними блоками (С1-70, С1-74, С1- 91), - широкосмугові (С1-75, С1-92, С1-97), - низькочастотні (С1-72, С1-76, С1-94), - двохпроменеві (С1-55, С1-69, С1-74), - прецезійні (С1-108) - польові (С1-55, С1-65А, С1-82).

З’явився ряд осцилографів, які дозволяють вирішувати задачі, що виходять за рамки традиційно осцилографічних вимірювань: З’явився ряд осцилографів, які дозволяють вирішувати задачі, що виходять за рамки традиційно осцилографічних вимірювань: - вимірювання частоти, - струму, - напруги, - опору, - температури (С1-91, С1-91/3, С1-91/5, С1-91/6, СК1-110, СК1-111).