Анализ формы сигналов

Наблюдение формы сигналов осуществляют с помощью электронно-лучевых осциллографов (ЭО), в основу работы которых положено использование электорнно-лучевых трубок (ЭЛТ) с прямоугольной системой отклонения луча (см. рисунок).

1 – нить накалы;

2 – катод;

3 – электрод управления яркостью луча (модулятор);

4, 5 – фокусирующие и ускоряющие электроды;

6– горизонтально-отклоняющие пластины (Х);

7 – вертикально-отклоняющие пластины (Y);

8 – стеклянная колба;

9 – третий анод;

10 – слой люминофора.

На рисунке показан принцип управления лучом с помощью отклоняющих пластин. Отклонение луча h связано с параметрами ЭЛТ выражением: . Таким образом, для получения изображения исследуемого сигнала его необходимо подать на вертикально-отклоняющие пластины (Y). В это случае координата Y пропорциональна исследуемому сигналу U_Y

Y=k₁ U_Y

Для того, чтобы горизонтальная ось выполняла роль координаты времени необходимо на горизонтально-отклоняющие пластины подать линейно-изменяющееся напряжение:

Х = k₂U_x Х = k₃t

K₂U_x = k₃t U_x = (k₃ / k₂)t = kt

На пластины «y» подается исследуемый сигнал, а на пластины «x» линейно изменяющееся напряжение. Если в периоде развертки не умещается целое число периодов исследуемого сигнала, то на экране осциллографа наблюдаем в общем случае светящийся прямоугольник.

1. U_р = kt; T_р = nT_с; T_обр – время обратного хода (гашение луча).

Рис. 2.

Структурная схема осциллографа.

Рис. 3.

К. А. – калибратор амплитуды (источник напряжения, пиковое значение которого известно с заданной погрешностью). Предназначен для контроля и установки коэффициента отклонения канала вертикального отклонения (КВО);

К. Д. – калибратор длительности (источник сигнала с известными временными характеристиками). Обеспечивает контроль и установку коэффициента развертки КГО;

БП – блок питания.

Канал управления яркостью луча.

Обеспечивает управление яркостью луча от внешнего источника сигнала подключенного ко входу Z.