Рис. 5.10
Совместным повторяющимся движением луча по горизонтали и вертикали на экране (на слое люминофора) формируется светящееся изображение временной диаграммы входного сигнала (рис. 5.10б). На экране изображена сетка, по делениям которой производятся измерения временных интервалов (на рис. 5.10б шаг сетки по оси времени (по горизонтали) 1мс/деление, тогда период сигнала равен одно деление сетки или 1 мс). Входной сигнал s(t) отклоняет луч по вертикали и сетка позволяет измерять его уровень (в примере на рис. 5.10б шаг сетки равен 1 В/деление, тогда размах сигнала равен 4 В, а амплитуда соответственно 2 В).
Изображение на экране будет устойчивым, если период напряжения развертки (в примере на рис. 5.10а он равен 4 мс) будет в целое число раз больше периода сигнала (в примере на рис.5.10б период равен 2 мс). В этом случае в каждом следующем периоде развертки луч будет «пробегать» по тем же точкам экрана, что и на предыдущем. Такой режим работы генератора напряжения развертки (рис. 5.10а) называют синхрон-
ным.
При нарушении синхронизма генератора развертки с входным сигналом изображение на экране будет неустойчивым, как показано на рис. 5.10в.
Упрощенная структурная схема осциллографа показана на рис. 5.11.
Входное напряжение подается в канал вертикального отклонения луча (который усиливает его до нескольких сотен вольт), а выходное напряжение подается на пластины вертикального отклонения луча.
50
Рис. 5.11
Пилообразное напряжение развертки вида рис. 5.10а от генератора поступает в канал горизонтального отклонения луча (усилитель) и далее на пластины горизонтального отклонения трубки.
Блок синхронизации формирует синхроимпульсы СИ(t) (рис. 5.11), по фронту которых запускается генератор развертки, как показано на рис. 5.12а. Синхроимпульсы вырабатываются либо от входного сигнала из канала вертикального отклонения луча в виде напряжения uвнутр(t) (в режиме внутренней синхронизации), либо от внешнего сигнала uвнешн(t), который должен формироваться пользователем вне осциллографа (в
режиме внешней синхронизации).
Развертка осциллографа может быть непрерывной (рис. 5.12а) и ждущей (рис. 5.12б). В режиме непрерывной развертки генератор формирует пилообразные импульсы, даже если отсутствуют синхроимпульсы СИ(t) (в этом случае отсутствует синхронизм развертки с входным сигналом). В режиме ждущей развертки по фронту каждого СИ формируется один пилообразный импульс (рис. 5.12б), а затем генератор развертки ожидает следующего синхроимпульса.
51
Рис. 5.12
Выполнение измерений с помощью осциллографа С1-55 описано в разделе 11.
52
6. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ
Измерение сопротивления резистора осуществляется омметром. В простейшем случае он реализуется с помощью амперметра и источника известного постоянного напряжения, как показано на рис. 6.1а.
Рис. 6.1
По закону Ома неизвестное сопротивление RX равно отношению известной ЭДС источника напряжения E, например, E 1 В, к измеренномутоку I
R |
X |
|
E |
. |
(6.1) |
|
|||||
|
|
I |
|
||
Шкала амперметра градуируется в значениях сопротивления. Согласно (6.1) шкала является обратной – малому току соответствует большое сопротивление.
Универсальным методом измерения параметров элементов является метод вольтметра-амперметра. Его структурная схема показана на рис. 6.1б или рис. 6.1в. На элемент с неизвестными параметрами подается гармоническое напряжение e(t) E cos(2 ft) с амплитудой E и частотой f . В цепи измеряются действующие значения переменного тока I и напряжения U , тогда по закону Ома модуль сопротивления элемента Z равен
Z |
U |
. |
(6.2) |
|
|||
|
I |
|
|
Если элементом является резистор, то его сопротивление определяется выражением
53
|
R |
U |
, |
|
|
(6.3) |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
если индуктивность, то ее величина равна |
|
|||||||
L |
|
|
U |
, |
(6.4) |
|||
|
|
2 fI |
||||||
а если емкость, то |
|
|
|
|
|
|||
|
|
I |
|
|
|
|||
C |
|
|
|
. |
(6.5) |
|||
|
2 fU |
|
||||||
|
|
|
|
|
||||
Используются и другие методы измерения параметров элементов.
54