электронно-луевой осцилограф. 1. Назначение, классификация и основные устройства осциллографов
 Скачать 4.2 Mb.
|
 , на которой  . Кроме пролетных явлений, учитываемых соотношением (1), на нее влияют емкость пластин и индуктивность их выводов. Поясним это, рассмотрев эквивалентную схему отклоняющих пластин (рис.3). Последовательный контур, образованный паразитными реактивностями LB и Спл, имеет малое входное сопротивление на частоте собственного резонанса: . (2) Напряжение на пластинах зависит от частоты по закону, показанному на рис.4. Как видно из графика, на частотах выше резонансной чувствительность ЭЛТ резко падает. Для повышения резонансной частоты уменьшают индуктивность выводов и емкость пластин. Рассмотренные причины являются факторами, ограничивающими рабочую полосу ЭЛТ широкого применения частотами 200— 300 МГц. Статическая чувствительность их находится в пределах 0,6—6 мм/В по оси Y. Важным параметром ЭЛТ также является, размер рабочей, части экрана, в пределах которой искажения осциллограммы минимальны. Для улучшения использования площади экрана современные ЭЛТ имеют прямоугольный экран. Рассмотрим некоторые пути улучшения параметров ЭЛТ. Шкала экрана ЭЛТ наносится на внутреннюю поверхность стекла. Это устраняет субъективные ошибки из-за параллакса, которые возникают при использовании шкалы, накладываемой на ЭЛТ снаружи. Для увеличения яркости изображения используют металлизированный экран. Изнутри на него наносят тонкую пленку алюминия, прозрачную для электронов, но отражающую световой поток (направленный внутрь трубки) в сторону оператора. Другим способом увеличения яркости, применяемым при фоторегистрации быстропротекающих процессов, является применение стекловолоконных экранов. Такие экраны представляют собой совокупность коротких отрезков световодов — стеклянных нитей с отражающей оболочкой. В каждом световоде излучение распространяется от одного торца к другому с минимальным боковым рассеянием, поэтому практически вся световая энергия достигает фотопленки, наложенной, непосредственно на экран.  Запоминающие трубки. Эти трубки содержат те же элементы, что и ЭЛТ широкого применения. Это позволяет использовать их в режиме осциллографирования без запоминания. Дополнительно запоминающие ЭЛТ оснащают узлом памяти, узлом воспроизведения и вспомогательными электродами (рис. 5). Узел памяти содержит мишень— сетку, покрытую слоем диэлектрика, и коллектор— более крупноструктурную сетку, расположенную поверх мишени. Запись изображения осуществляется электронным лучом высокой энергии (записывающий луч). Электроны луча оседают на мишени, причем количество заряда пропорционально току луча. При перемещении луча на мишени создается, потенциальный рельеф, повторяющий форму осциллограммы. После прекращения действия сигнала потенциальный рельеф мишени сохраняется длительное время (особенно при отключенном питании ЭЛТ). Для наблюдения записанного изображения служит узел воспроизведения, состоящий из катода с подогревателем, модулятора и электродов коллиматора. Катод создает поток электронов малой энергии, плотность которого регулируется модулятором. Коллиматор формирует широкий пучок, равномерно облучающий мишень. Потенциалы мишени и коллектора подобраны таким образом, чтобы при отсутствии записанного изображения медленные электроны воспроизводящего пучка не могли пройти через мишень. В этом случае свечение экрана минимально. При наличии потенциального рельефу в этих треках мишени часть электронов проходят к экрану, вызывая его свечение. На экране появляется осциллограмма, повторяющая форму потенциального рельефа мишени. Стирание записи производится подачей на мишень положительного импульса, выравнивающего потенциал мишени. Современные запоминающие ЭЛТ имеют скорость записи от 5-10 до 4000км/с. Остальные параметры запоминающих ЭЛТ не отличаются от параметров ЭЛТ широкого применения. Перспективным типом отображающего устройства, применяемого в осциллографах с аналого-цифровым преобразованием исследуемого сигнала, является матричная индикаторная панель. Она представляет собой совокупность отдельных дискретных излучателей (газоразрядных, твердотельных и пр.). В настоящее время серийно выпускаются матричные индикаторные панели с числом ячеек 100×100, что обеспечивает разрешающую способность 1 лин/мм. Экспериментальные образцы содержат 1000×1000 ячеек, что обеспечивает разрешающую способность, сравнимую с лучшими образцами ЭЛТ. Виды разверток и их применение. Для воспроизведения формы исследуемого сигнала на экране ЭЛТ используется его развертка во времени. Разверткой называют линию на экране осциллографа, которую вычерчивает луч в отсутствие сигнала. В осциллографах чаще используют линейную развертку. Для некоторых измерений применяют круговую и эллиптическую развертки. В случае линейной развертки луч, двигаясь равномерно по экрану, прочерчивает прямую горизонтальную линию, как бы нанося на экран ось абсцисс декартовой системы координат — ось времени. Если на вертикально отклоняющие пластины подать исследуемый сигнал, то луч будет смещаться от линий развёртки причем величина отклонения пропорциональна мгновенному значению сигнала в текущий момент времени- (в данной точке развертки). Линейная развертка может быть однократной, непрерывной и ждущей. |