Получение осциллограммы исследуемого сигнала

Для получения осциллограммы необходимо управлять движением светового пятна на экране ЭЛТ в горизонтальном и вертикальном направлении. Смещение пятна в вертикальном направлении осуществляется сигналом, а в горизонтальном – напряжением развертки. Генератор развертки вырабатывает колебания пилообразной формы Ux (рис. 1.3).

На участке ас напряжение развертки Ux линейно нарастает. Tпр – время прямого хода луча. Tобр – время обратного хода луча. Под действием напряжения Ux электронный пучок будет отклоняться только в горизонтальной плоскости. При максимальном отрицательном значении Ux (точка а на рис.3) светящееся пятно находится в крайнем левом положении (точка а/) на экране. При линейном нарастании Ux пятно постепенно переместится в точку b/, а потом в точку с/. На участке а/с/ скорость движения пятна будет постоянной. С точки с/ в исходное состояние луч возвращается за время Tобр<< Tпр, поэтому скорость движения пятна в обратном направлении значительно выше.

Ux


Tобр
Tпр
Tр
d
c  
a
t
b

 

Х-пластины
Uх
x,t
Экран ЭЛТ
Тпр
Тобр
у
а/
b/
c/
а
b
c
d
t
 
Образование изображения на экране ЭЛТ при воздействии напряжения развертки Ux и напряжения сигнала U(t) показано на рис. 1.4. При построении осциллограммы принято, что период пилообразного напряжения Tp равен периоду сигнала T, а Tобр = 0. Период развертки условно разделен на четыре равных интервала с границами t0, t1, t3, t4. В момент t0 U(t0)=0, Ux имеет максимальное отрицательное значение и световое пятно находится в точке а.

 

Рисунок 1.3 – Пилообразное напряжение.

В момент t1 напряжение сигнала имеет максимальное положительное значение, а , и пятно находится в точке b. Аналогично можно найти положение точек c, d и e на экране ЭЛТ. По окончании развертки световое пятно по прямой линии е-а мгновенно возвращается в исходное положение. В последующие циклы развертки осциллограммы получаются также, причем все ее точки совпадут с аналогичными точками осциллограммы, изображенной на рис. 1.4.

Формирование изображения при нарушении кратности частот развертки и сигнала (автоколебательный режим работы генератора пилообразного напряжения) показано на рис. 1.5.

U
Ux
Ux
T
Tp
t
t4
t3
t2
t1
t0
t0
0
у
t1
t2
t3
t4
a
b
c
d
e
t
Y – пластины
Х –пластины
 
Период сигнала синусоидальной формы T>Tp. При первом цикле развертки на экране отображается осциллограмма в виде отрезка синусоиды между точками 0-1, при втором отрезок 1-2, при третьем 2-3 и т.д.

 

 

Последовательное появление осциллограмм I – IV создает ощущение движения изображения в направлении, показанном стрелкой на рис. 1.5. Скорость движения осциллограммы тем выше, чем больше отличается период развертки от периода сигнала. Если T < Tp, осциллограмма будет перемещаться справа налево.

 

I
I I
III IV
IV L
IV IV
III
I I
I
T
Ux
t
t
U

Рисунок 1.5 –

 

Для получения неподвижной осциллограммы необходимо подобрать период развертки равным (или кратным) периоду сигнала. Для этого служит система синхронизации: внутренняя, внешняя, от сети (рис. 1.1).



?>