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.
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.
Период сигнала синусоидальной формы T>T
p. 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.
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).