осциллограф. 3 Осциллограф. Что такое эо Перечислите, что может электронный осциллограф (ЭО)
 Скачать 64.15 Kb.
|
|
3(Осциллограф) Что такое ЭО? Перечислите, что может электронный осциллограф (ЭО) Электронный осциллограф (ЭО) – это прибор для наблюдения функциональной связи между двумя или более физическими величинами, преобразованными в электрические параметры и характеризующими какой-либо физический процесс. Информация, которую даёт осциллограф: значения напряжения, временные параметры колебаний; сдвиг фаз, искажение импульса на разных участках цепи; частота (определяется путем фиксирования его временных характеристик); переменная и постоянная составляющие колебаний; процессы в цепи. Обобщенная структурная схема ЭО.  Назначение и требования к каналу «Y» ЭО. Назначение канала вертикального отклонения (канала Y) – передача исследуемого сигнала с входа Y на горизонтально отклоняющие пластины без искажений. Требования: Обеспечение заданной чувствительности осциллографа Равномерность АЧХ и линейность ФЧХ Линейность динамической характеристики Большое входное сопротивление и малая входная емкость Точность измерения амплитуд сигналов Назначение и требования к каналу «Х» ЭО. Назначение канала горизонтального отклонения (канала X) – создание напряжения, вызывающего горизонтальное перемещение луча, пропорциональное времени, и синхронизация работы каналов Y и X. Требования: Стабильность усиления Высокая стабильность скорости нарастания напряжений Те же требования, что и к Y- каналу, только более мягкие (из соображений экономии). Назначение и требования к каналу «Z» ЭО. Основное назначение канала Z состоит в подсвечивании рабочего хода развертки. Во время рабочего хода на вход усилителя подается прямоугольный импульс подсвета, который вырабатывается генератором развертки и после усиления подается на модулятор или катод ЭЛТ). Устройство электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) ЭО. ЭЛТ представляет собой вакуумированную стеклянную колбу, внутри которой находятся электронная пушка, отклоняющая система и люминесцентный экран. Электронная пушка предназначена для формирования узкого пучка электронов и его фокусировки на экран. Отклоняющая система состоит из двух пар пластин ХХ и УУ расположенных горизонтально и вертикально. К вертикальным пластинам прикладывается исследуемое напряжение. К горизонтальным пластинам прикладывается пилообразное напряжение из генератора развертки. Светящееся пятно на экране ЭЛТ рисует форму исследуемого сигнала. Благодаря пилообразному напряжению пятно движется по экрану слева направо. Что означает термин «синхронизация» для ЭО? Синхронизация – получение неподвижного изображения исследуемого сигнала на экране осциллографа. Чтобы это изображение казалось непрерывным оно должно приходить в одну и туже точку экрана относительно начала напряжения развертки. В этом случае исследуемый сигнал и напряжение с генератора развертки приходят на отклоняющие пластины электроннолучевой трубки одновременно, синхронно. Режимы синхронизации в ЭО. В осциллографах предусмотрены следующие режимы синхронизации генератора развертки: - «внутренняя» синхронизация; - «внешняя» синхронизация; - синхронизация «от сети». Чаще всего используется внутренняя синхронизация, при которой на вход узла синхронизации поступает исследуемое напряжение с выхода предварительного усилителя КВО, то есть с внутреннего узла осциллографа. При внутренней синхронизации на осциллограф достаточно подать только само исследуемое напряжение. Несколько реже используется внешняя синхронизация, при которой на вход узла синхронизации поступает напряжение, поданное на специальный вход «Вход внешн. синхр.» осциллографа. При внешней синхронизации на осциллограф нужно подать два напряжения: первое – исследуемое, а второе – синхронизирующее развертку. То есть напряжение развертки становится синхронным со вторым напряжением, а на экране наблюдают форму первого – исследуемого. Устойчивое изображение на экране получится только тогда, когда эти два напряжения (исследуемое и синхронизирующее развертку) сами будут между собой синхронны. Иногда используется синхронизация «от сети», то есть от сети питания «220 В, 50 Гц», при которой на вход узла синхронизации поступает напряжение от источника питания осциллографа, являющееся частью поданного на этот источник внешнего напряжения питания «220 В, 50 Гц». По сути это режим внешней синхронизации, но опасное напряжение «220 В, 50 Гц» от сети питания на вход «Вход внешн. синхр.» подавать не нужно, так как оно уже введено внутрь осциллографа по проводу питания. Условие неподвижного изображения на экране ЭЛТ для различных сигналов. Для получения неподвижного изображения сигнала на экране ЭЛТ необходимо выполнить следующие условия: исследуемый сигнал подать на вертикально-отклоняющие пластины (Y) ЭЛТ; на горизонтально-отклоняющие пластины (X) ЭЛТ подать линейно изменяющееся (пилообразное) напряжение – сигнал развертки; период сигнала развертки Tp должен быть равен целому числу периодов наблюдаемого сигнала Tc , то есть Tр = nTc, где n – целое число; это условие принято называть условием синхронизации; на время обратного хода луча, его надо отключать подачей запирающего напряжения на модулятор. 10. Зачем в канале «Y» ЭО устанавливают линию задержки? Линия задержки, включаемая в канал вертикального отклонения осциллографов, позволяет задержать сигнал на время, необходимое для запуска генератора развертки. При отсутствии линии задержки на экране осциллографа не будет виден передний фронт исследуемого сигнала. Линия задержки не должна искажать форму исследуемого сигнала. Структурная схема ЭО и назначение блоков. Структурная схема приведена выше. (вопрос 2). Структурная схема осциллографа включает: электронно-лучевую трубку (ЭЛТ); канал "Y" (канал вертикального отклонения луча), содержащий входное устройство, предварительный усилитель Y, линию задержки сигнала, оконечный усилитель Y; канал "Х" (канал горизонтального отклонения луча), содержащий генератор развертки по оси Х, устройство синхронизации, предварительный и оконечный усилители Х; канал Z (канал управления яркостью луча); калибровочное устройство. Назначение канала вертикального отклонения (канала Y) – передача исследуемого сигнала с входа Y на горизонтально отклоняющие пластины без искажений. Назначение канала горизонтального отклонения (канала X) – создание напряжения, вызывающего горизонтальное перемещение луча, пропорциональное времени, и синхронизация работы каналов Y и X. Основное назначение канала Z состоит в подсвечивании рабочего хода развертки. Осциллографи́ческая электро́нно-лучева́я тру́бка — электронно-лучевая трубка (ЭЛТ), предназначенная для отображения на люминесцентном экране электрических сигналов. Для того чтобы не только визуально наблюдать электрические сигналы, но и измерять их параметры, осциллографы калибруют с помощью калибраторов. Назначение генератора развертки ЭО и формы напряжения генератора развертки. Линейноменяющееся напряжение. Генератор развертки служит для получения на экране трубки развернутого во времени изображения сигнала, поданного на вертикально отклоняющие пластины. Генераторы разверток осциллографа делят: по скорости изменения ЛИН – на генераторы медленной развертки (Тр=10с – 20мс); средней скорости развертки (Тр = 0,1с –1мкс) и быстрой развертки (Тр < 1 мкс); по допустимой нелинейности развертки – на точные bР < 5%) и обычные (bР = 10% – 20%);. по способу синхронизации исследуемым процессом на генераторы непрерывной ждущей развертки; по принципу построения на генераторы с параллельным и последовательным включением коммутирующего элемента. Режимы работы генератора развертки в ЭО. Существует два режима работы генератора развертки ждущий и автоколебательный (автоматический). В ждущем режиме схема синхронизации блока синхронизации производит отбор поступающих сигналов по величине и полярности (критерии задаются внешними органами управления). Если эти параметры соответствуют требуемым, блок БС вырабатывает импульсы, запускающие ГР синхронно с входными сигналами, и на экране ЭЛТ формируется соответствующее изображение. При несоответствии параметров сигналов ГР не запускается, следовательно, изображение на экране отсутствует. В автоколебательном режиме БС и ГР работают аналогично ждущему режиму. Если входные сигналы не соответствуют требованиям или вовсе отсутствуют на входе осциллографа, ГР работает с частотой приблизительно равной 100 Гц. Таким образом, в этом случае синхронизация отсутствует, поэтому в данном режиме на экране наблюдаются «нечеткие» («бегущие») осциллограммы. Объяснить назначение блока «Устройство гашения обратного хода». Его назначение управлять током луча, что позволяет гасить луч во время обратного хода развертки и подсвечивать во время прямого хода. 15. На экране ЭО наблюдается синусоидальное колебание. Что произойдёт с его изображением при повышенной нелинейности напряжения развертки? 16.Чем отличается работа цифрового и аналогового осциллографов 17. Обобщенная структурная схема цифрового осциллографа 18. Чем принципиально отличаются индикаторы цифрового и аналогового осциллографов 19. На экране четыре периода синусоиды. Развертку увеличили в два раза - что будетна экране? 20. На экране четыре периода синусоиды. Развертку уменьшили в два раза - что будет на экране? 21. Наблюдается прямоугольный импульс. На экране не виден фронт импульса. Причина? 22. Наблюдается прямоугольный импульс. На экране не виден срез импульса. Причина? 23. Наблюдается прямоугольный импульс. Вершина импульса «ушла» за вертикальный обрез экрана. Причина? 24. Наблюдается прямоугольный импульс. Изображение на экране по горизонтали в результате изменения настроек осциллографа уменьшилось в два раза. Что изменили в настройке осциллографа? 25. Наблюдается прямоугольный импульс. В результате изменения настроек осциллографа импульс опустился по вертикали. Возможная причина? 26. Сравниваются с помощью круговой развертки два гармонических напряжения. Точка на круге вращается с частотой один период в 3 секунды. Объяснить. 27. Сравниваются с помощью круговой развертки два гармонических напряжения. За счет чего неподвижный круг превратился в вытянутый по вертикали эллипс. 28. Сравниваются с помощью круговой развертки два гармонических напряжения. За счет чего неподвижный круг превратился в вытянутый по горизонтали эллипс. 29. Сравниваются с помощью круговой развертки два гармонических напряжения. Точка на круге вращается с частотой один период в 3 секунды. Сначала вращение «по часовой стрелке», затем – «против». Объяснить. 30. Сравниваются с помощью круговой развертки два гармонических напряжения. Точка на круге вращается с частотой один период в 3 секунды. Круг превратился в «наклоненный» эллипс. Объяснить. 31. На осциллограф подается синусоидальное напряжение. На экране наблюдается ЧМ колебание. Объяснить возможную причину. 32. Как на основе однолучевой трубки сделать двухканальный осциллограф? 33.На двухканальном осциллографе с однолучевой трубкой наблюдаются два сигнала. Эти сигналы наблюдаются в одинаковые промежутки времени? Объяснить. 34. Как в работе измеряют полосу пропускания каналов? 35. Если в осциллографе есть «завал» АХЧ канала «У». Прямоугольный импульс, короткий или длинный исказятся больше? Объяснить. 36.Что такое «открытый» и «закрытый» вход осциллографа? 37. Изображения синусоидального сигнала при открытом и закрытом входе будут одинаковыми? 38. Режимы синхронизации в осциллографе, 39. Режимы пилообразной развертки в осциллографе. 40. Как получить круговую развертку в осциллографе. 23. В каком режиме должна быть стандартная пилообразная развертка осциллографа при круговой развертке? 24. В каком режиме должна быть стандартная пилообразная развертка осциллографа при синусоидальной развертке? 25. Какие входы осциллографа задействованы при круговой развертке? 26. Сравниваются с помощью круговой развертки два гармонических напряжения. Точка на круге неподвижна. Объяснить почему. 27. На экране наблюдается синусоида с периодом 2 клетки. После регулировки осциллографа период занимает 1 клетку. Что и насколько «регулировали»? 28. На экране наблюдается синусоида с периодом 4 клетки. После регулировки осциллографа период занимает 1 клетку. Что и насколько «регулировали»? 29. На экране наблюдается устойчивое изображение синусоиды. После регулировки изображение «побежало» по экрану. Какую регулировку осциллографа «покрутили»? 31. На экране при открытом входе наблюдается периодическая последовательность однополярных прямоугольных импульсов. Как изменится изображение (или не изменится), если вход станет открытым? 32. На экране при открытом входе наблюдается периодическая последовательность однополярных прямоугольных импульсов. Как изменится период изображения (или не изменится), если вход станет открытым? 33. На экране при открытом входе наблюдается периодическая последовательность однополярных прямоугольных импульсов. Период развертки увеличили в 2 раза. Как изменится (или не изменится) изображение? 34. На экране при закрытом входе наблюдается периодическая последовательность однополярных прямоугольных импульсов. Период развертки увеличили в 2 раза. Как изменится (или не изменится) изображение? 35. На экране при открытом входе наблюдается периодическая последовательность однополярных прямоугольных импульсов. Коэффициент усиления канала «Х» увеличили в два раза. Как изменится (или не изменится) изображение? 36. На экране при открытом входе наблюдается периодическая последовательность однополярных прямоугольных импульсов. Коэффициент усиления канала «У» увеличили в два раза. Как изменится (или не изменится) изображение? 37. На экране при закрытом входе наблюдается периодическая последовательность однополярных прямоугольных импульсов. Коэффициент усиления канала «Х» увеличили в два раза. Как изменится (или не изменится) изображение? 38. На экране при закрытом входе наблюдается периодическая последовательность однополярных прямоугольных импульсов. Коэффициент усиления канала «Х» увеличили в два раза. Как изменится (или не изменится) изображение? 39. На экране при открытом входе наблюдается периодическая последовательность однополярных прямоугольных импульсов. Как изменится период изображения (или не изменится), если вход станет открытым? 40. Какой режим пилообразной развертки используется при наблюдении сигналов с большой скважностью? Для наблюдения непериодических или однократных сигналов используется ждущий режим работы генератора развертки, при котором пилообразный импульс вырабатывается только с приходом исследуемого импульса. 41. В каком случае (когда) используется режим однократной развертки? Однократная развертка — развертка, с помощью которой генератор развертки запускают один раз с последующей блокировкой. Такую развертку применяют для наблюдения одиночных и непериодических процессов и при фотографировании с экрана осциллографа неповторяющихся сигналов. |