Osiloskopun iş prinsipi. Əsas ölçü alətləri. Osiloskop: “siqnal çəkmək. Laboratoriya işlərini yerinə yetirmək

Katod şüaları (elektron) osiloskoplar elektrik siqnallarının vizual müşahidəsi, ölçülməsi və qeydə alınması üçün nəzərdə tutulmuşdur. Zamanla dəyişən siqnalları müşahidə etmək qabiliyyəti osiloskopları müşahidə olunan siqnalların müxtəlif amplituda və vaxt parametrlərini təyin etməkdə son dərəcə faydalı edir. Osiloskopların mühüm üstünlükləri geniş tezlik diapazonu, yüksək həssaslıq və yüksək giriş empedansıdır. Bütün bunlar onların geniş praktik istifadəsinə səbəb oldu.

Hal-hazırda bir çox osiloskop istehsal olunur, məqsədi və xüsusiyyətləri ilə fərqlənir. Osiloskoplar davamlı və ya impulslu prosesləri müşahidə etmək və ölçmək üçün nəzərdə tutula bilər; Geniş (100 MHz-ə qədər) tezlik diapazonunda dövri və qeyri-dövri davamlı və impulslu siqnallar üçün universal osiloskoplar geniş yayılmışdır. Xüsusi təyinatlı osiloskoplar da istehsal olunur: dəyişdirilə bilən giriş blokları ilə çoxfunksiyalı, tək impulsları qeyd etmək üçün yaddaş, yüksək tezlikli prosesləri öyrənmək üçün stroboskopik və s. Eyni zamanda yoxlanılan siqnalların sayından asılı olaraq, osiloskoplar tək kanallı və ya çoxkanallı (əsasən iki kanallı) ola bilər. Son zamanlarda rəqəmsal elektron osiloskoplar geniş yayılmışdır.

Osiloskoplar həssaslıq, bant genişliyi, dalğa formasının təkrar istehsalının dəqiqliyi və digər xüsusiyyətlərə görə fərqlənə bilər.

Ən çox yayılmış universal katod-şüa osiloskoplarının dizaynına və iş prinsipinə baxaq.

İstənilən elektron osiloskopun işləməsi tədqiq olunan siqnalların katod şüa borusunun ekranında əldə edilən görünən təsvirə çevrilməsinə əsaslanır.

Katod şüa boruları.

Ən sadə tək şüalı boru (CRT) havanın boşaldıldığı və içərisində (Şəkil 6-22) qızdırılan katod, modulyator (tor) M, fokuslaşdırıcı anod, sürətləndirici anod olan şüşə silindrdir. , iki cüt qarşılıqlı perpendikulyar əyilmə plitələri (üfüqi və şaquli əyilmə lövhələri ). Balonun alt hissəsinin daxili səthi (E ekranı) elektronlarla bombardman edildikdə parlaya bilən bir fosforla örtülmüşdür. Elektrodlar dəsti K,

düyü. 6-22. Katod şüa borusu şüasının idarəedici sxemi

Buna elektron silah deyirlər. Struktur olaraq, bu elektrodlar borunun oxu boyunca yerləşən silindrlər şəklində hazırlanır. Elektron silahı dar bir elektron şüası - elektron şüası buraxır. Bunu etmək üçün, şəkildə göstərildiyi kimi, silah elektrodlarına gərginlik tətbiq olunur. 6-22, elektron şüa idarəetmə sxemləri haradadır. Elektron şüasının intensivliyi modulyatordakı katoda nisbətən mənfi gərginliyin dəyişdirilməsi ilə idarə olunur ki, bu da fosforun parlaqlığının dəyişməsinə səbəb olur. Birinci anoddakı gərginlik elektronların axını dar bir şüaya yönəldir, bu da boru ekranında kiçik bir işıq nöqtəsi əldə etməyə imkan verir. Elektronları fosforun parıltısı üçün lazım olan sürətə çatdırmaq üçün ikinci anoda yüksək müsbət gərginlik tətbiq edilir. Yaranmış elektron şüası əyilmə plitələrinin cütləri arasında keçir və bu plitələrə tətbiq edilən gərginliklərin təsiri altında müvafiq olaraq koordinat oxları boyunca əyilir və boru ekranında işıq saçan nöqtənin yerdəyişməsinə səbəb olur. Şəkildə. Şəkil 6-22, həmçinin ox boyunca şüanın ilkin quraşdırılması üçün sadələşdirilmiş idarəetmə diaqramını göstərir (nəzarət X oxu boyunca oxşardır). Dəyişən rezistorun ("Bias K") hərəkət edən kontaktının mövqeyini dəyişdirərək, plitələrdəki gərginliyi dəyişdirə və bununla da şüanı ekran boyunca dəyişə bilərsiniz.

Aşağı təkrarlanma dərəcəsi və ya tək impulslarla sürətli prosesləri öyrənərkən, elektron şüasının fosforu kifayət qədər həyəcanlandırmaq üçün vaxtı yoxdur və parıltının parlaqlığı qeyri-kafi ola bilər. Buna görə də, müasir katod şüa borularında üçüncü anoddan istifadə edərək ona böyük müsbət gərginlik tətbiq etməklə elektronların əlavə sürətləndirilməsi istifadə olunur.

düyü. 6-23. Katod şüa osiloskopunun funksional diaqramı

Osilloqrafik katod şüa boruları həssaslıq, bant genişliyi, parıltıdan sonra davam etmə müddəti, iş ekranının sahəsi, fosfor parıltı rəngi və digər xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur.

Boru həssaslığı burada əyilmə plitələrinə tətbiq olunan gərginlik nəticəsində boru ekranındakı şüanın əyilməsidir. Tipik olaraq, gərginlik tezliyi artdıqca borunun həssaslığı azalır. Borunun keçid zolağının yuxarı tezliyi onun həssaslığının dəyərə (3 dB) azalması tezliyinə bərabərdir, burada aşağı tezliklərdə həssaslıqdır. Sözügedən katod şüa boruları təxminən 100 MHz yüksək tezlikə malikdir.

Ekrandan sonrakı parıltının müddəti elektron şüasının fəaliyyətini dayandırdığı andan təsvirin parlaqlığının orijinalın 1%-i olan ana qədər olan vaxtla xarakterizə olunur. Uzun davamlılığa malik borular (0,1 s-dən çox) dövri olmayan və yavaş dəyişən siqnalların müşahidəsini asanlaşdırır. Xüsusi saxlama boruları siqnal şəklini bir neçə dəqiqədən bir neçə günə qədər vaxt intervalında saxlamağa imkan verir.

Ekranın iş sahəsi borunun diametri ilə müəyyən edilir. 70 mm və ya daha çox diametrli borular istehsal olunur. Fosforun növü ekranın rəngini müəyyən edir. Tipik olaraq, yaşıl bir parıltı ilə borular istifadə olunur. Osiloskop ekranından təsviri çəkmək üçün ekrandan mavi parıldayan borulardan istifadə olunur.

Müasir osiloskoplar eyni zamanda daha mürəkkəb olanlardan, xüsusən də eyni anda iki və ya daha çox siqnalı müşahidə etmək üçün çox şüalı borulardan, ultra yüksək tezlikli salınımları müşahidə etmək üçün hərəkət edən dalğa xətti olan borulardan və s.

düyü. 6-24. Xətti tarama gərginliyi dalğa forması

Osiloskopun dizaynı və iş prinsipi.

Osiloskopun sadələşdirilmiş funksional diaqramına (Şəkil 6-23) katod şüası borusu CRT, giriş gərginliyi bölücü VDU, PU ön gücləndirici, gecikmə xətti və çıxış gücləndiricisi VU-dan ibarət şaquli əyilmə gücləndiricisi UVO, sinxronizasiya daxildir. vahid BS, skan generatoru GRU gücləndiricisi üfüqi əyilmə UGO və CD-nin amplituda və müddəti kalibratorları.

Tədqiq olunan siqnal, giriş bölücü və şaquli əyilmə gücləndiricisini ehtiva edən şaquli əyilmə kanalının girişinə verilir. Şaquli əyilmə plitələrinə gələn VDU-nun çıxış gərginliyi ox boyunca boruda elektron şüasının əyilməsini idarə edir.Ekranda lazımi təsvir ölçüsünü əldə etmək üçün giriş siqnalı şaquli istiqamətdə gücləndirilir (və ya zəiflədilir). borunun həssaslığı ilə müəyyən edilən tələb olunan dəyərə əyilmə kanalı. Gərginlik bölücü və şaquli əyilmə gücləndiricisinin ardıcıl əlaqəsi əhəmiyyətli bir sıra test gərginliyini təmin edir. VU-nun əsas qazancı əvvəlcədən gücləndirici PU tərəfindən təmin edilir və çıxış gücləndiricisi VU əsasən gücləndirilmiş siqnalı əyilmə plitələrinə verilən nəzarət gərginliyinə çevirmək üçün istifadə olunur.

Girişə alternativ gərginlik tətbiq edildikdə, elektron şüa osiloskop ekranında şaquli xətt çəkir. Tədqiq olunan siqnalın vaxtında açılmış görüntüsünü əldə etmək üçün şüanı X oxu boyunca vahid sürətlə sürüşdürmək (açmaq) lazımdır. Bu, əyilmə plitələrinə xətti olaraq dəyişən mişar dişi gərginliyi tətbiq etməklə həyata keçirilir (şək. 6-24). Şəklin skan edilməsi prinsipi Şəkildə göstərilmişdir. 6-25, burada onların gərginliyinin əyriləri dəyişir və plitələrə verilənlər və osiloskop ekranındakı nəticədə təsvir verilir. 1-4, 1-4 rəqəmləri zamanın müvafiq nöqtələrində əyrilərin nöqtələrini göstərir. Şəkildən görünür ki, gərginliklərin dövrləri bərabər olarsa və ekranda stasionar olur

düyü. 6-25. Xətti süpürgə ilə oscilloqramların alınmasını izah edən zamanlama diaqramları

tədqiq olunan siqnalın bir dövrünün təsviri. Mişar dişi gərginliyinin müddəti iki dəfə artdıqda, ekranda tədqiq olunan siqnalın dövrlərinin təsviri görünəcəkdir.

Tarama gərginliyi skan edən generator tərəfindən yaradılır.Həqiqi tarama gərginliyi əyrisi (bax. Şəkil 6-24) irəli vaxta və əks vaxta malikdir - şüanın ilkin vəziyyətinə qayıtdığı vaxt. Əks vuruş zamanı elektron şüasının osiloskopun ekranında xətlər çəkməməsini təmin etmək üçün bu müddət ərzində modulyatora mənfi impuls verməklə söndürülür. Geniş tezlik diapazonunda siqnalların öyrənilməsi süpürgə generatorunda təmin edilmiş mişar dişi gərginliyinin tezliyini dəyişdirməklə təmin edilir. Bu, tədqiq olunan siqnalları tələb olunan vaxt miqyasında müşahidə etməyə imkan verir. Generatorun çıxış gərginliyi elektron şüasını idarə etmək və lazımi ölçüdə bir şəkil əldə etmək üçün lazım olan dəyərə qədər gücləndirilir.

Osiloskop ekranında sabit bir görüntü əldə etmək üçün mişar dişinin süpürmə gərginliyinin tezliyi tədqiq olunan siqnalın tezliyinə çoxlu olmalıdır. Generator tezliyinin “dəyişməsi” və tədqiq olunan siqnalın tezliyindəki dəyişikliklər səbəbindən praktikada onların gərginliklərinin dəqiq tezlik çoxluğunu saxlamaq olduqca çətin olduğu ortaya çıxır. Bu, siqnal görüntüsünün qeyri-sabitliyinə gətirib çıxarır. Təmin etmək

düyü. 6-26. Gözləmə prosesi zamanı siqnal şəkillərinin alınmasını izah edən zamanlama diaqramları

Təsvirin sabitliyi üçün osiloskopda öyrənilən prosesin tezliyinə uyğun olaraq generator tezliyini (müəyyən məhdudiyyətlər daxilində) dəyişdirən sinxronizasiya bölməsi (bax. 6-23) var. Bunu etmək üçün, şaquli əyilmə kanalından gələn siqnal sinxronizasiya qurğusuna verilir, onun çıxışı süpürgə generatorunu idarə etmək üçün tədqiq olunan siqnalın dəyişməsi ilə sinxron impulslar yaradır və onu çoxlu bir tezlikdə işləməyə məcbur edir. giriş siqnalının tezliyi. Skan generatorunun bu iş rejimi davamlı adlanır. Dövri siqnalları müşahidə edərkən istifadə olunur. Dövri olmayan impulslar ardıcıllığını və ya tək impulsları öyrənərkən, fasiləsiz iş rejimi zaman oxu boyunca ekranda nəbz şəklinin mövqeyinin qeyri-müəyyən olmasına səbəb olur. Bu vəziyyətdə, generatorun gözləmə rejimində işləmə rejimi istifadə olunur, bu zaman o, yalnız tədqiq olunan nəbzin gəlməsi ilə bir mişar dişi nəbzini yaradır. Bu rejim bu impulsların görüntüsünün ekranda sabit mövqeyini təmin edir. Şəkil 6-26 skan generatorunun giriş impulslarını (Şəkil 6-26, a), mişar dişi impulslarını və GR (Şəkil 6-26, b) və osiloskop ekranındakı təsviri göstərən gözləmə rejimində işləmə rejimini göstərir. (Şəkil 6-26, c) .

Osiloskoplar həmçinin generatoru xarici mənbədən işə salmaq imkanı verir (xarici sinxronizasiya). Bunun üçün “Sinxronizasiya girişi” xüsusi girişi və açarı var

İmpulslu və xüsusilə də dövri olmayan siqnalların tədqiqi bir sıra xüsusiyyətlərə malikdir. Xüsusilə, süpürmə generatoru, ətalətinə görə, tetik pulsuna nisbətən bir qədər gecikmə ilə mişar dişi gərginliyi istehsal edir. Bu, nəbzin başlanğıc hissəsinin ekranda vaxtında açılmamasına səbəb ola bilər (Şəkil 6-27, a). Kanalda belə təhrifləri aradan qaldırmaq üçün

düyü. 6-27. Gecikmə xəttinin məqsədini izah edən zaman diaqramları

şaquli sapma, plitələrə verilən siqnalın bir müddət (şək. 6-27, b, çıxış gərginliyi haradadır. Belə bir gecikmə bir müddət əldə etməyə imkan verir) bir vaxt sürüşməsini (gecikmə) həyata keçirən gecikmə xətti var. osiloskopun ekranında onun ilkin hissəsi də daxil olmaqla bütün nəbzin təsviri Dövri prosesləri öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuş aşağı tezlikli osiloskoplarda gecikmə xətti olmaya bilər.

Osiloskopun funksionallığını genişləndirmək üçün elektron şüasını idarə etməyə imkan verən əlavə girişlər var. Bir çox osiloskoplar X oxunun şüasının əyilməsini xarici gərginliklə idarə etmək imkanı verir. Bunu etmək üçün, osiloskopda xarici idarəetmə gərginliyinin verildiyi "Giriş X" (bax. Şəkil 6-23) və bu halda aşağı (diaqrama uyğun olaraq) vəziyyətə təyin olunan bir keçid var. Osiloskoplarda həmçinin “Plate Input X” və “Plate Input Y” terminalları var ki, bu da xarici gərginliyin birbaşa katod şüa borusunun lövhələrinə tətbiq edilməsinə imkan verir. Bəzi osiloskoplarda katod şüası borusunun modulator M-ə birləşdirici kondansatör (və ya xüsusi gücləndirici) vasitəsilə qoşulan bir giriş var. Bu girişə gərginlik impulslarını tətbiq etməklə, görüntünün parlaqlığını modulyasiya edə (dəyişdirə) bilərsiniz

ekran. Bu, məsələn, tələb olunan anlarda girişə impulslar göndərməklə təsvirin xarakterik nöqtələrini qeyd etməyə imkan verir.

Tədqiq olunan siqnalların amplituda və vaxt parametrlərini ölçərkən, adətən ekrandakı siqnal görüntüsünün müvafiq həndəsi ölçüləri ölçülür və bu parametrlərin dəyərləri sapma əmsallarından və süpürmə əmsallarından (aşağıya bax) istifadə edərək müəyyən edilir. kanalların həssaslığını xarakterizə edir. Ölçmələrin dəqiqliyini artırmaq üçün osiloskoplarda sapma əmsallarının və süpürmə əmsallarının nominal dəyərlərini idarə etməyə və təyin etməyə imkan verən amplituda və müddət kalibratorları var. Kalibratorlar çox vaxt məlum amplituda və tezlik dəyərlərinə malik kvadrat dalğalı impuls generatorlarıdır. Sapma əmsallarını yoxlamaq üçün açar (bax. Şəkil 6-23) “Kalibrləmə” vəziyyətində yerləşdirilir. VDU-nun qazancını dəyişdirərək, ekranda normallaşdırılmış şüa əyilməsi əldə edilir ki, bu da müvafiq əyilmə əmsalının təyin edilməsinə səbəb olur. Kalibrləmə impulsunun dövründən istifadə edərək, tarama faktorunun normallaşdırılmış dəyərini yoxlaya və ya təyin edə bilərsiniz. Bəzi osiloskoplarda CD, ölçmə zamanı çıxışı CRT modulatoruna qoşulan tezlik sabit generatordur. Generator siqnalı ekranda alternativ işıq və qaranlıq sahələrin görünməsinə səbəb olur. Onların sayına əsasən, CD generatorunun tezliyini bilməklə, tədqiq olunan siqnalların vaxt parametrlərini müəyyən etmək mümkündür.

Osiloskopların əsas xüsusiyyətləri.

Əyilmə əmsalı, giriş siqnalının gərginliyinin bu gərginliyin yaratdığı şüa əyilməsinə (miqyaslı bölmələrdə) nisbətidir. Ən çox yayılmış osiloskoplar diapazonda sapma faktoruna malikdir. Sapma əmsalı osiloskopun gərginliyə həssaslığının tərs parametridir:

Bölmə genişliyi, kənarlaşma əmsalının 3 dB-dən çox olmayan (təxminən onun bəzi orta (istinad) tezliyindəki dəyərinə nisbətən) dəyişdiyi tezlik diapazonudur. Aşağı tezlikli osiloskoplar üçün bant genişliyi 0 ilə 1-5 MHz diapazonundadır. ; universal osiloskoplar üçün yuxarı tezlik onlarla meqahers, yüksək tezliklər üçün yüzlərlə meqahers-ə çatır.

İmpulslu siqnalların ölçülməsi üçün mühüm keçici reaksiya parametrləri keçid reaksiyasının yüksəlmə vaxtı və maksimum həddi aşmaqdır.

Süpürmə nisbəti, bu müddət ərzində süpürmə gərginliyinin səbəb olduğu şüanın əyilməsinə zamanın nisbətidir.

Tipik olaraq, osiloskoplar geniş süpürmə nisbətlərinə malikdir. Məsələn, osiloskopun diapazonda süpürmə faktoru var. Skan faktoru X oxu boyunca şüa hərəkətinin sürətinə əks olan parametrdir.

Gərginliyin ölçülməsində əsas xəta və vaxt intervallarının ölçülməsində əsas xəta osiloskopun girişinə standart sinusoidal və ya düzbucaqlı siqnal verildikdə müvafiq parametrlərin ölçülməsində maksimum icazə verilən səhvlərlə müəyyən edilir. Bu xətaların dəyərlərindən asılı olaraq osiloskoplar, müvafiq olaraq əsas ölçmə xətaları artıq olmayan dörd dəqiqlik sinfində istehsal olunur.Çox vaxt əsas ölçmə xətalarının əvəzinə sapma əmsalının və süpürmə əmsalının əsas səhvləri, həmçinin kənarlaşma və süpürmənin qeyri-xəttiliyi kimi normallaşdırılır.

Osiloskopun girişlərinin parametrləri giriş aktiv müqaviməti və giriş tutumu ilə müəyyən edilir.Bir qayda olaraq, bu, onlarla pikofaraddır. Yüksək tezlikli osiloskoplar üçün o, pikofarad vahidlərindədir.

Osiloskoplar digər parametrlərlə də xarakterizə olunur, məsələn: maksimum icazə verilən giriş gərginliyi, ekranın işçi hissəsinin ölçüləri, enerji istehlakı, ölçülər, çəki və s.

Elektron cihazlarla işləyərkən lazımi ölçü alətləri dəstinə osiloskop daxildir. Osiloskop, dalğa formasını birbaşa müşahidə etməyə, həmçinin amplituda və zaman xüsusiyyətlərini qiymətləndirməyə imkan verən yeganə ölçmə cihazıdır. Müasir osiloskoplar xüsusi ölçmə vasitələrinə - voltmetrlərə, tezlik sayğaclarına parametrlərin ölçülməsindən aşağı deyil.

Osiloskopun məqsədi siqnalın formasını müşahidə etmək, müşahidənin istənilən anında onun ani parametrlərini ölçmək, forma və faza sürüşmələrini digər rəqslərlə müqayisə etməkdir.

Cihaz və iş prinsipi

Elektron osiloskopun dizaynını, mübaliğəsiz, əksər ölçü alətləri arasında ən mürəkkəblərindən biri adlandırmaq olar. Fəaliyyət prinsipinə görə, televiziya qəbuledicisi ilə demək olar ki, eynidir, fərqi ilə görüntü siqnalı əvəzinə tədqiq olunan siqnal onun girişinə verilir.

Cihaz, giriş elektrik siqnalının vəziyyətini vizual olaraq göstərən katod şüa borusuna əsaslanır. Ekrandakı təsviri faktiki dalğa forması ilə uyğunlaşdırmaq üçün osiloskopun elektron şüası üfüqi skan generatoru tərəfindən idarə olunur.

Osiloskopun katod şüa borusu ekranda elektron şüasının mövqeyini idarə edən iki cüt əyilmə lövhəsindən ibarətdir. Birinci cüt üfüqi vəziyyətdə yerləşir və şüanın üfüqi olaraq əyilməsindən məsuldur. Bunu etmək üçün, üfüqi bir tarama generatorundan bir testere dişi gərginliyi ilə təchiz edilmişdir. Tədricən artan gərginlik şüanın üfüqi olaraq xətti əyilməsinə səbəb olur. Tarama nəbzinin kəskin azalması zamanı şüa yenidən hərəkətə başlamaq üçün geri qayıdır. Şüanın geri qayıtdığı an ekranda görünməməlidir, ona görə də bu zaman ekrana şüa söndürmə gərginliyi tətbiq edilir.

Daxili strukturun blok diaqramına baxaraq osiloskopun işini ən tam şəkildə başa düşə bilərsiniz.

Osiloskop diaqramı onun iş prinsipini daha ətraflı başa düşməyə imkan verir. Bu, cihazın iki kanaldan ibarət olduğunu göstərir: şaquli və üfüqi əyilmə.

Üfüqi tarama

Üfüqi əyilmə kanalı (X kanalı adlanır) CRT şüaları üçün üfüqi əyilmə siqnalı yaradan bir tarama generatoruna qoşulur. Skan generatoru bir neçə rejimdə işləyə bilər:

Daxili sinxronizasiya. Əl ilə təyin edilmiş tezlik ilə özünü salınım rejimində işləyir;
Xarici sinxronizasiya. Generator giriş impulslarından işə salınır. Üç alt rejim daxildir: impulsların kənarında və ya azalmasında və xarici salınım mənbəyindən tetikleme;
Şəbəkədən sinxronizasiya (50Hz);
Əllə (birdəfəlik) işə salın.

Daxili sinxronizasiya rejimi sabit tezlikli siqnalları öyrənərkən rahatdır, çünki yalnız bu vəziyyətdə sabit hərəkətsiz görüntü müşahidə olunur. Bu rejimdə sabitliyi artırmaq üçün girişdəki tezlik öz süpürgə generatoru tərəfindən tutula bilər.

Xarici sinxronizasiya rejimində, həmçinin gözləmə rejimi adlanır, generator giriş siqnalı müəyyən bir səviyyəyə çatdıqda və ya xarici mənbədən işə salınır. Bu rejim qeyri-kafi sabit salınımları öyrənmək üçün əlverişlidir, xüsusən süpürgə generatoru və eyni salınım mənbəyindən tədqiq olunan dövrə sinxronizasiyası istifadə edildikdə. Generatorun işə başladığı səviyyəni dəqiq təyin etmək üçün cihaz tənzimləməni təmin edir.

Niyə şəbəkə sinxronizasiyası təmin edilir? Təchizat şəbəkəsindən sinxronlaşdırıldıqda, süpürmə şəbəkə gərginliyindəki dalğalanmalarla sinxron şəkildə başlayır, bu, güc cihazları tərəfindən təqdim olunan müdaxilə və təhrifləri müşahidə edərkən çox rahatdır.

Məlumatınız üçün. Manual tetikleme qeyri-dövri siqnalları öyrənərkən, məsələn, məntiq sxemlərində istifadə olunur.

Şaquli tarama

Koordinat toruna bənzətməklə, şaquli əyilmə kanalı Y kanalı adlanır.O, tədqiq olunan giriş siqnalını emal edir, o, zəiflədici - pilləli səviyyə tənzimləyicisi vasitəsilə kanala qidalanır. Bu, ölçülmüş parametrin amplitudasının icazə verilən həddi keçməməsi və müşahidə olunan şəkilin ekranın hüdudlarından kənara çıxmaması üçün edilir. Şaquli əyilmə kanalı, sonuncunu sinxronlaşdırmaq üçün üfüqi əyilmə master osilatoruna siqnal ötürmək qabiliyyətinə malikdir.

Y kanalının normal iş rejimi açıqdır. Bu o deməkdir ki, şüanın şaquli əyilməsi siqnal səviyyəsinə tam uyğun olacaq. Daimi bir komponent olduqda, o, salınımların müşahidəsinə mane ola bilər, çünki ekrandakı şəkil ekranın yuxarı və ya aşağı hissəsinə doğru xeyli sürüşəcək və ya hətta ondan kənara çıxacaq. Və ya zəiflədiciləri ekranın ölçüsünə uyğunlaşdırmalısınız. DC komponenti kanalı qapalı giriş rejiminə keçirməklə çıxarıla bilər.

Qapılı giriş nədir? Bu vəziyyətdə, siqnal alternativ gərginliyə müdaxilə etməyən bir kondansatör vasitəsilə daxil olur.

Hər iki kanalda əyilmə plitələrinə verilən lazımi siqnal səviyyələrini yaradan son gücləndiricilər var.

Əsas parametrlər

Hər hansı digər ölçmə aləti kimi, elektron osiloskop da mümkün tətbiq sahəsini müəyyən edən xüsusiyyətlərə malikdir:

Cihazın girişinin tədqiq olunan dövrəyə təhrif verməməsi üçün onun müqaviməti kifayət qədər yüksək olmalıdır. Osiloskopların böyük əksəriyyətinin giriş empedansı 1 MΩ;
İkinci vacib parametr tədqiq olunan siqnalın yuxarı həddi tezliyidir. Müasir osiloskoplar gigahertz tezlik dalğalanmaları ilə işləməyə qadirdir. Burada təkcə siqnalın tezliyini deyil, həm də ayrı-ayrı impulsların qalxma və ya düşmə müddətini, yəni amplituda dəyişmə vaxtını nəzərdə tuturuq. Bu, qeyri-sinusoidal siqnalları öyrənərkən vacibdir. Siqnal forması düzbucaqlıya nə qədər yaxın olarsa, onda yüksək tezlikli harmonik komponentlərin olması bir o qədər çox olar. Əgər giriş sxemləri belə bir tezlik üçün nəzərdə tutulmayıbsa, o zaman şəkildəki impulsların ön və arxa divarları təhriflə ötürüləcək. Tezlik düzgün göstəriləcək, lakin nəbz forması artıq həqiqi birinə uyğun gəlməyəcək;

Vacibdir! Kvadrat dalğaları öyrənərkən, katod şüalarının osiloskopunun icazə verilən yuxarı tezliyi siqnal tezliyindən bir neçə dəfə yüksək olmalıdır.

Məqbul səviyyəli dəyərlər diapazonu. Əlbəttə ki, aşağı səviyyəli salınımlar CRT-nin elektron şüasının sapmasına səbəb ola bilməyəcək və ya analoqdan rəqəmsal tezlik çeviricisinin icazə verilən hüdudlarından kənara çıxacaq. Yüksək dəyərlər yalnız görüntünün pozulmasına səbəb olmayacaq, həm də cihazın giriş dövrələrinə zərər verə bilər.

İstifadə sahələri

Əvvəlki təsvirlərdən artıq aydın olduğu kimi, osiloskoplar dövri və diskret siqnalların formasını öyrənmək üçün istifadə olunur. Bəzi ölçmə hallarda, onlar olmadan etmək demək olar ki, mümkün deyil. Bir voltmetr və ampermetr yalnız siqnal səviyyələri, tezlikölçən - onların tezliyi haqqında fikir verir, lakin osiloskopdan istifadə etmədən tam bir şəkil əldə etmək mümkün deyil.

Əhəmiyyətli tətbiq sahələrindən biri televiziya siqnalının formasının öyrənilməsidir, burada ötürülən görüntü haqqında məlumat daşıyan siqnaldan əlavə, şaquli və üfüqi sinxronizasiya siqnalları, rəng sinxronizasiya impulsları və digər əlavə məlumatlar haqqında məlumatlar var. Televiziya siqnalının osilloqrafik təsvirlərini müşahidə etmək televiziya qəbuledicilərinin təsvir yollarının təmirini və tənzimlənməsini xeyli asanlaşdıra bilər.

Osiloskopların növləri

Daxili dövrə prinsipinə əsasən, katod şüa osiloskopları aşağıdakılara bölünür:

Analoq;
Rəqəmsal;
Rəqəmsal siqnal emalı ilə analoq.

Tarixən analoq qurğular birinci yerə çıxdı, çünki onlar daxili komponentləri idarə etmək üçün adi analoq komponentləri tələb edirdilər. Eyni zamanda, onlar siqnal formasının kifayət qədər dəqiq göstərilməsini təmin etdilər, lakin amplituda və tezlik xüsusiyyətlərini ölçmək qabiliyyətinə malik deyildilər. Elektron şüasının hərəkəti, giriş yolunun yaratdığı təhriflərlə birləşərək, siqnalın amplitudasını və tezliyini təyin etməkdə daha çox qeyri-xəttilik verdi. Beləliklə, bu parametrlər üzrə yalnız qiymətləndirmə ölçmələri aparıla bilər.

Müşahidələr yalnız dövri siqnallar üçün mümkün idi.

Xüsusi katod şüa borularının meydana gəlməsi bir üfüqi skaner şüasının hərəkəti üçün yaddaşı təşkil etməyə imkan verdi. Bu, tək vuruşlu siqnalları və ya impulslu səs-küyü qiymətləndirmək üçün lazım idi.

Osiloskopun giriş dövrələrindən sonra analoqdan rəqəmsal çeviriciyə qidalanan rəqəmsal siqnal emal yolu olan qurğular daha böyük imkanlara malikdir. Bu alqoritm gərginlik və təkrarlama tezliyi, nəbz müddəti daxil olmaqla parametrləri dəqiq ölçməyə imkan verdi. Saxlama qurğusundan istifadə edərək, xüsusi borulardan istifadə etmədən siqnal dalğa formasının istənilən bölməsinin saxlanmasını təşkil etmək asan idi.

Rəqəmsal-analoq osiloskoplar iki növdə olur. Bunlardan birincisində rəqəmsal yol yalnız parametrləri ölçmək üçün analoqa əlavə olaraq, ikincisində isə CRT-də təsvir yaratmaq üçün istifadə edilmişdir. Birinci tip cihazlar parametrləri ilə klassik analoqlardan fərqlənmirdi, parametrləri ölçmək üçün əlavə seçim var. İkinci alt növ yalnız məlumatı göstərmə cihazında fərqlənən tam rəqəmsal cihazlara yaxınlaşır.

Rəqəmsal osiloskoplar məlumatı göstərmək üçün maye kristal displeydən istifadə edir ki, bu da siqnal formasına əlavə olaraq bütün ölçülmüş parametrlər göstərilir:

Gərginlik: amplituda, orta;
Siqnal tezliyi;
Nəbz müddəti;
Nəbzlərin qalxma və enmə müddəti;
Faza keçidləri.

Beləliklə, bir cihaz ölçü alətlərinin əksəriyyətini əvəz edə bilər.

İlk rəqəmsal osiloskoplar aşağı ekran qətnaməsi ilə xarakterizə olunurdu və bu keyfiyyətdə ekranda siqnalın yüksək dərəcədə təhrif edilmiş şəklini çəkən analoq cihazlardan xeyli aşağı idi. Hazırda bu məhdudiyyət aradan qaldırılıb və görüntü keyfiyyəti katod şüa borusundan aşağı deyil.

Vacibdir! Rəqəmsal osiloskopların faydalı keyfiyyətləri arasında müxtəlif vaxtlarda ölçülmüş siqnalların şəkillərini və parametrlərini saxlamaq, məlumatı saxlamaq və çap etmək və ya xarici mediaya ötürmək üçün geniş imkanları qeyd etmək lazımdır.

Ölçmə texnikası

İşə başlamazdan əvvəl cihaz kalibrlənir. Bu məqsədlə, ciddi sabit tezlik və gərginlik dəyərləri ilə quraşdırılmış kalibratorun çıxışları təmin edilir. Həssaslıq və tezliyi tənzimləməklə ekrandakı təsvir normaya uyğun qurulur.

Ölçmələr üçün nəzərə alınmalıdır ki, osiloskop zondlarının iki terminalı var, onlardan biri elektrik dövrəsinin ümumi nöqtəsinə - yerə bağlıdır.

Əvvəllər, giriş attenuatoru ölçülmüş siqnalın gərginliyinə uyğun bir səviyyəyə qoyulur. Bu dəyər məlum deyilsə, o zaman maksimum mövqedən başlamalısınız. Tipik olaraq bu, ekran bölgüsü üçün 100V-dir. Attenuatorun mövqeyini dəyişdirərək, şəklin ekranın çox hissəsini tutmasını təmin edirlər.

Sonra, tələb olunan sinxronizasiya rejimini və master osilatorun süpürmə tezliyini təyin edin. Tezlik tənzimləyicisi salınım dövrünün müddətinə təyin edilir. Yəni keçid 20 ms/div olaraq təyin edilərsə, bu o deməkdir ki, 20 ms salınım dövrü bir şəbəkə bölməsinə uyğun olacaq. Bu 50 Hz tezliyə uyğundur.

Şəkildə sakitliyə nail olmaq üçün səviyyə və sinxronizasiya nəzarətlərindən istifadə edin.

Ölçmə üçün aşağıdakı metodologiya istifadə olunur:

Siqnal səviyyəsi təsvirin neçə şaquli bölməni tutduğunu hesablamaqla müəyyən edilir. Nəticədə alınan rəqəm zəiflədici dəyəri ilə vurulur;
Siqnalın müddəti də müəyyən edilir, fərqlə bölmələr üfüqi olaraq hesablanır və nömrə müddət tənzimləyicisinin dəyərinə vurulur. Tezlik düsturla müəyyən edilir:

Əlavə xüsusiyyətlər

Bir neçə Y girişi olan çoxkanallı osiloskoplar var və müvafiq olaraq bir anda bir neçə siqnal müşahidə oluna bilər. Niyə çoxkanallı osiloskopa ehtiyacınız var? Bir-birinə nisbətən rəqslərin faza yerdəyişmələrini təyin etmək və onları müqayisə etmək üçün əvəzolunmazdır.

Giriş diapazonunu artırmaq üçün icazə verilən yuxarı siqnal dəyərini müvafiq olaraq 10 və 100 dəfə artıran 1:10 və ya 1:100 giriş bölücülərindən istifadə olunur. Gələcək ölçmələrdə bu fakt nəzərə alınmalıdır. Giriş bölücüsünün olması cihazın giriş müqavimətini mütənasib olaraq artırır.

Rəqəmsal osiloskoplar bu dəyərləri ekranda göstərməklə amplituda və tezliyi əl ilə hesablamaq ehtiyacını aradan qaldırır. Bundan əlavə, onlar təsviri yaddaşda saxlamağa və onu xarici çap cihazına ötürməyə imkan verir.

Əlavə Y girişləri olmadıqda, faza sürüşmələrini təyin etmək üçün daxili süpürmə generatoru söndürülmüş X girişi olan bir osiloskop lazımdır. X və Y girişlərinə rəqslər tətbiq etməklə siz Lissajous adlanan rəqəmlərdən istifadə edərək fazaları və tezlikləri müqayisə edə bilərsiniz.

Video

Osiloskop cihazı

Osiloskop(latınca oscillo - yelləncək + yun. γραφω - yazı) - onun girişinə verilən elektrik siqnalının amplituda və vaxt parametrlərini və ya birbaşa ekranda öyrənmək (müşahidə etmək, qeyd etmək; həm də ölçmək) üçün nəzərdə tutulmuş cihaz.

Ölçmə məlumatının çıxarılmasının məqsədi və üsulu ilə:

Ekranda siqnal formasının birbaşa müşahidəsi üçün dövri süpürgə osiloskopları (katod şüası, maye kristal və s.);

Fotoqrafiya lentində əyri qeyd etmək üçün davamlı skan osiloskopları (loop osiloskop).

Giriş siqnalının işlənməsi yolu ilə

Analoq;

Rəqəmsal

Şüaların sayına görə: tək şüa, iki şüa və s. Şüaların sayı 16 və ya daha çox ola bilər (n-şüalı osiloskopda n ədəd siqnal girişi var və eyni zamanda ekranda giriş siqnallarının n qrafikini göstərə bilər. ).

Dövri skan edilən osiloskoplar aşağıdakılara bölünür: universal (müntəzəm), yüksək sürətli, stroboskopik, saxlama və xüsusi; Rəqəmsal osiloskoplar müxtəlif funksiyalardan istifadə etmək qabiliyyətini birləşdirə bilər.

Digər ölçü alətləri (məsələn, multimetr) ilə birləşdirilmiş osiloskoplar da var.

Osiloskop təkcə müstəqil bir cihaz kimi deyil, həm də kompüterə pristavka kimi də mövcud ola bilər (istənilən port vasitəsilə qoşulur: LPT, COM, USB, səs kartı girişi).

Elektron osiloskopdan istifadə edərək, elektrik siqnalının formasını müşahidə edə bilərsiniz ki, bu da elektron avadanlıqların qurulması və öyrənilməsi zamanı onu əvəzolunmaz edir. Bundan əlavə, elektron osiloskop tədqiq olunan sxemlərdə gərginliyi ölçə bilər; eyni zamanda, tədqiq olunan dövrədən praktiki olaraq enerji istehlak etmir və geniş tezlik diapazonunda işləyə bilər. Cihazın bu xüsusiyyətləri sayəsində o, təkcə radiotexnikada deyil, elmi tədqiqatların digər sahələrində də geniş istifadə olunur.

Elektron osiloskop sxemlərinin müxtəlifliyinə baxmayaraq, onlar katod şüa borusunun (CRT) istifadəsinə əsaslanır. CRT əsaslı displey osiloskopu katod şüa borusundan, üfüqi skan qurğusundan və giriş gücləndiricisindən (zəif giriş siqnallarını gücləndirmək üçün) ibarətdir. O, həmçinin köməkçi blokları ehtiva edir: parlaqlığa nəzarət bloku, şaquli skan vahidi, müddət kalibratoru, amplituda kalibratoru.

Tipik elektrostatik idarə olunan katod şüa borusunu nəzərdən keçirək. Boru yüksək vakuuma boşaldılır ki, elektronlar hava molekulları ilə toqquşmadan hərəkət edə bilsin (Şəkil 1).

Qızdırılan katod elektron mənbəyidir. Elektronlar, sürətləndirici elektrod və ya anod A-nın təsiri ilə borunun oxu boyunca uçur, onun potensialı K katoduna nisbətən müsbət (bir neçə yüz və ya min volt) saxlanılır.

Ən sadə halda, anod dar bir şüa (elektron şüası) şəklində müəyyən sayda elektronun çıxdığı bir çuxurlu yuvarlaq bir diskdir. Borunun oxu boyunca yayılan şüa, elektronların kinetik enerjisinin bir hissəsinin işıq enerjisinə çevrildiyi flüoresan ekrana dəyir və işıqlı bir ləkə görünür.

Katod, katoda münasibətdə mənfi potensiala malik olan silindrik bir elektrod G ilə əhatə olunmuşdur. Elektrod iki funksiyanı yerinə yetirir: borunun oxu boyunca elektronları toplayır və katoddan anoda gedən elektronların sayını idarə edir (vakuum borusunda olan şəbəkə kimi). Katod şüası borusunda elektronların sayı nəzarət elektrodunun potensialından asılı olaraq boru ekranındakı işıqlı nöqtənin parlaqlığını təyin edir. Katod, şəbəkə və anod "elektron silah" və ya "elektron işıqfor" adlanan şeyi təşkil edir.

Sadə bir cihazın borusunda ekrandakı işıqlı nöqtə nöqtədən daha çox işıq saçan diskə bənzəyəcək. Bu, şüada elektronların qarşılıqlı itələmə qüvvələrinin təsiri və onların oxdan kənara çıxması ilə bağlıdır. Buna görə də, uzaqlaşan elektron şüasını yaxınlaşan birinə çevirmək üçün bir cihaza sahib olmaq lazımdır. Optika ilə analoji olaraq, bu proses fokuslama adlanır.

Elektrostatik fokuslamada iki və ya daha çox anod daxil edilir, ikinci anodun potensialı birincinin potensialından daha yüksəkdir. Elektron silahının oxundan kənara çıxan bir elektron, elektrik sahəsinin xətlərinin istiqamətini izləməyə meyl edərək iki anod arasındakı sahəyə daxil olur, yəni oxa doğru içəriyə doğru əyilir. Konvergensiya dərəcəsi və deməli, fokusun mövqeyi anodlardan birinin potensialını dəyişdirməklə dəyişdirilə bilər.

İşıqlı nöqtə yoxlanılan gərginliyə uyğun olaraq ekran boyunca hərəkət edir. Elektron şüası gərginliyin tətbiq olunduğu iki cüt əyilmə lövhəsi arasından keçir. X1 və X2 plitələrinin bir cütü eninə elektrik sahəsi yaradır və şüanın üfüqi istiqamətdə əyilməsinə səbəb olur. Y1 və Y2 plitələrinin başqa bir cütü şüanın şaquli əyilməsini yaradır. Əyilmə həssaslığı plitələr arasında 1 V potensial fərqin yaratdığı ekranda işıq saçan nöqtənin yerdəyişməsi ilə müəyyən edilir.Həssaslıq sürətləndirici gərginliklə tərs mütənasibdir, ona görə də aşağı anod gərginliyi arzu edilir. Bununla belə, əks tələblər var: anod gərginliyinin artması ilə ləkənin parlaqlığı artır. Tipik bir osiloskop borusunun orta gərginlik həssaslığı 1 mm/V-dən bir qədər azdır.

Osiloskoplara xüsusi sevgim var. Bəziləri Bentleyləri, bəziləri isə osiloskopları sevir. Hər kəsin özünəməxsus xassələri var. Mən də Bentley-i bəyənirəm, lakin onun bütün digər sahiblərindən fərqli olaraq, osiloskopları da bəyənirəm! =)

Osiloskopun əsas vəzifəsi tədqiq olunan siqnaldakı dəyişiklikləri qeyd etmək və onu baxmaq üçün ekranda göstərməkdir. Bu radio həvəskarlarının laboratoriyasında ən əvəzolunmaz cihazdır. Tezliyi təxmin edə və amplituda baxa bilərsiniz və daha vacib olanı siqnalın formasını öyrənə bilərsiniz. Mən elektronikaya girməyə qərar verdim - satın aldığınızdan əmin olun.

Qısa hekayə

Osiloskopun tarixi 100 ildən çox əvvələ gedib çıxır. Müxtəlif dövrlərdə cihazın təkmilləşdirilməsi üzərində Adre Blondel, Robert Andreeviç Kolli, Uilyam Kruks, Karl Braun, İ.Zenneck, A.Venelt, Leonid İsaakoviç Mandelştam və bir çox başqaları kimi məşhur şəxslər çalışıb.

Yeri gəlmişkən, osiloskopun ilk görünüşünün Rusiya imperiyasında yaradıldığını bilirdinizmi? Bunu 1885-ci ildə rus fiziki Robert Kolli edib. Cihaz osilometr adlanırdı. O dövrün osiloskopları indikilərdən çox fərqli idi!

Ümumi fəaliyyət prinsipi

Deməliyəm ki, indi çoxlu sayda müxtəlif osiloskoplar var. Amma bizim üçün ümumi iş prinsipi vacibdir, yəni cihaz siqnal gərginliyinin dəyişməsini qeyd edir və onu ekranda göstərir. Bəli, osiloskop məhz bunun üçündür, hamısı budur. Amma bu, fiziklər və mühəndislər üçün o qədər vacibdir ki, sözlə çatdırmaq çətindir. Bu cihazın əhəmiyyəti ümumdünya cazibə qanununun kəşfi ilə müqayisə edilə bilər.

Yuxarıdakı şəkildə tipik bir osiloskop idarəetmə paneli göstərilir. Hər cür idarəetmə, düymələr, birləşdiricilər və ekran. Dəhşət, hər şeyi necə başa düşmək olar? Bəli Asan. Get.

Osiloskopun iki əsas idarəedicisi olduğunu desəm, heç kim inciməz. Onların üstündə adətən “Süpürmək” və ya “Duration”, “V/div” yazılır. Gəlin bunu anlayaq!

Əvvəlcə "V/div" haqqında. Cihazın girişinə müxtəlif amplitüdlü bir siqnal verə bilərsiniz. Mən 1V amplitudalı bir sinusoid təmin etmək istədim, amma 0.2V və ya 10V istədim. Yuxarıdakı şəkildə gördüyünüz kimi, cihazın ekranı adətən hüceyrələrə bölünür. Bəli, bu eyni tanış Kartezyen koordinat sistemidir. Deməli, “V/div” Y oxu boyunca miqyasını dəyişməyə imkan verir.Yəni, hüceyrənin ölçüsünü voltla dəyişə bilərsiniz. 0,1V seçsəniz və 0,2V amplitudalı bir sinusoid tətbiq etsəniz, bütün sinusoid ekranda 4 hüceyrəni tutacaqdır.

Həqiqi bir dövrədə bir siqnalı öyrənərkən, siqnalın amplitudası elə ola bilər ki, bütün siqnal cihazın ekranına sığmasın. Sonra “V/div” tənzimləmə düyməsini döndərəcəksiniz, lazımi Y oxu miqyasını təyin edəcəksiniz ki, bütün siqnalı görə biləsiniz.

İndi "Müddət" haqqında. Elektron osiloskopların tarixinin çox hissəsi üçün onlar analoq idi. Ekran kimi CRT (katod şüa boruları) istifadə edilmişdir. Onsuz da televizorlarda tapmaq çətin olan eyniləri. Maraqlananlar üçün aşağıdakı videoya baxın. O, tədqiq olunan siqnalın CRT osiloskopunun ekranında çəkilməsi prinsipini mükəmməl şəkildə izah edir. Və ya oxumağa davam et, əgər baxmaq üçün çox tənbəlsənsə, sənə ən vacib şey haqqında danışacağam.

Beləliklə, cihazın ekranındakı şüanın soldan sağa hansı sürətlə hərəkət edəcəyini təyin etmək üçün “müddət” (“süpürmə”) düyməsi lazımdır. (Siz elə bilirdiniz ki, bütün xətt orada çəkilib? Xeyr, müasir rəqəmsal cihazlarda belədir, lakin sonradan gəlir) Bu nə üçündür? Bəli, osiloskopun işi əslində buna əsaslanır. Şüa soldan sağa doğru hərəkət edir və girişə verilən siqnal sadəcə onu yuxarı və ya aşağı yönləndirir. Nəticədə, cihazın ekranında bir sinusoidin və ya bəzi səslərin gözəl bir şəklini görürsünüz.

Yaxşı, bunun nə üçün lazım olduğu indi aydındır. Sual qalır: niyə hərəkət sürətini və ya başqa sözlə, ekranın üzərindən keçən şüanın tezliyini (süpürmə tezliyini) dəyişdirmək lazımdır?

Bəlkə siz özünüz də hansısa şou və ya konsertdə elə bir effekt görmüsünüz və ya görmüsünüz ki, qaranlıqda bir saniyəlik parlaq işıq yanıb-sönəndə elə bil ki, bütün hərəkətlər dayandı, dünya dayandı? Təbrik edirik, stroboskopik effekti gördünüz. Hətta belə bir cihaz var - bir strobe lampası. Strob işığı sürətlə hərəkət edən obyektlərə baxmağa imkan verir. Eyni şey osiloskopa da aiddir; o, əslində “elektron” strobdur! Yalnız skan tezliyini dəyişdirməklə biz cihazın ekranında təsvirin donmasına nail oluruq. Süpürmə tezliyi siqnal tezliyinə yaxındırsa və ya üst-üstə düşürsə, ekranda kağız üzərində çəkilmiş kimi görünən statik bir şəkil görəcəksiniz.

Əks təqdirdə, sinusoidin bir yerə qaçdığı görünəcək. Bunun necə əldə olunduğunu sizə deməyəcəyəm. Əsas odur ki, prinsipi başa düşək və konkret icranın təfərrüatları o qədər də vacib deyil. Osiloskopun bütün digər funksiyaları artıq əlavədir. Onların mövcudluğu siqnalların öyrənilməsini xeyli asanlaşdırır. Əgər onlardan bəziləri cihazınızda deyilsə, o zaman sülh içində yaşaya bilərsiniz.

Osiloskopların hansı növləri var?

İndiyə qədər osiloskopların üç əsas növünü ayırd etmək olar: analoq, rəqəmsal və analoqdan rəqəmsal. 20-ci əsrin 80-ci illərindən bəri getdikcə daha çox rəqəmsal olanlar var. İndi onlar ən böyük qrupu təmsil edirlər. Onların bir çox faydalı əlavə funksiyaları, kiçik ölçüsü, çəkisi və layiqli qiyməti var.

Bu sətirləri yazarkən, rəqəmsal cihazın orta qiyməti ən yöndəmsiz model üçün 15 mindən olacaq. 25000-dən az-çox normal aparat almaq olar.Ciddi xarakteristikaları orta rəqəmsal modeldən qat-qat üstün olan köhnə sovet aparatını 3-6 minə tapmaq olar, amma çəkisi, ölçüləri və bəzi digər xüsusiyyətlərinə görə olmaya bilər. hamıya yaraşır =)

Əsas xüsusiyyətlər

Osiloskoplar bir çox xüsusiyyətlərə malikdir. Radio həvəskarının hər şeyi bilmək faydasızdır. Bir radio həvəskarı peşəkar olmağa qərar verməsə =) Ancaq bəziləri var ki, onlardan xəbərdar olmalı və onların nə demək olduğunu başa düşməlisiniz.

Peşəkar elektronika tənzimləyicisi və ya radio mühəndisindən soruşsanız: "İş yerinizdə ən vacib cihaz nədir?" Cavab aydın olacaq: "Əlbəttə, osiloskop!" Və həqiqətən də belədir.

Əlbəttə ki, multimetr olmadan etmək mümkün deyil. Dövrənin idarəetmə nöqtələrində gərginliyin ölçülməsi, müqavimətin və cərəyanın ölçülməsi, diodun "zənglənməsi" və ya tranzistorun yoxlanılması - bütün bunlar vacibdir və zəruridir.

Ancaq sadə bir televizordan orbital stansiyanın çoxkanallı ötürücüsünə qədər hər hansı bir elektron cihazın tənzimlənməsi və konfiqurasiyasına gəldikdə, osiloskop olmadan etmək mümkün deyil.

Osiloskop istənilən formalı dövri siqnalların vizual müşahidəsi və nəzarəti üçün nəzərdə tutulmuşdur: sinusoidal, düzbucaqlı və üçbucaqlı. Geniş süpürmə diapazonu sayəsində nəbzin süpürülməsinə imkan verir ki, hətta nanosaniyəlik intervalları da izləmək mümkün olsun. Məsələn, nəbzin yüksəlmə vaxtını ölçün və rəqəmsal avadanlıqda bu çox vacib bir parametrdir.

Osiloskop elektrik siqnallarını göstərən bir növ televizordur.

Osiloskop necə işləyir?

Osiloskopun necə işlədiyini başa düşmək üçün orta ölçülü bir cihazın blok diaqramını nəzərdən keçirin. Demək olar ki, bütün osiloskoplar bu şəkildə hazırlanmışdır.

Diaqramda yalnız ikisi göstərilmir. enerji təchizatı: CRT üçün yüksək gərginlik yaratmaq üçün istifadə olunan yüksək gərginlik mənbəyi ( katod şüa borusu) və aşağı gərginlikli, cihazın bütün komponentlərinin işini təmin edir. Və daxili yoxdur kalibrator, osiloskopu konfiqurasiya etmək və onu işə hazırlamaq üçün istifadə olunur.

Tədqiq olunan siqnal girişə tətbiq edilir " Y" şaquli əyilmə kanalı və həssaslığı tənzimləyən çox mövqeli keçid olan attenuatora gedir. Onun miqyası V / sm və ya V / bölmə ilə kalibrlənir. Bu, CRT ekranına tətbiq olunan koordinat şəbəkəsinin bir bölməsinə aiddir. Qiymətlərin özləri də orada yazılır: 0, 1 V, 10 V, 100 V. Tədqiq olunan siqnalın amplitudası məlum deyilsə, minimum həssaslığı təyin edirik, məsələn, bölmə başına 100 volt. Sonra hətta bir siqnal 300 volt amplituda ilə cihaza zərər verməyəcək.

İstənilən osiloskopa 1:10 və 1:100 bölücülər daxildir; onlar hər iki tərəfdə birləşdiriciləri olan silindrik və ya düzbucaqlı əlavələrdir. Attenuator ilə eyni funksiyaları yerinə yetirir. Bundan əlavə, qısa impulslarla işləyərkən, onlar koaksial kabelin tutumunu kompensasiya edirlər. S1-94 osiloskopundan olan xarici bölücü belə görünür. Gördüyünüz kimi, onun bölünmə nisbəti 1:10-dur.

Xarici bölücü sayəsində cihazın imkanlarını genişləndirmək mümkündür, çünki onu istifadə edərkən yüzlərlə volt amplituda elektrik siqnallarını öyrənmək mümkün olur.

Giriş bölücüsünün çıxışından siqnal gedir ön gücləndirici. Burada budaqlanır və daxil olur gecikmə xətti və vaxt açarına. Gecikmə xətti tədqiq olunan siqnalın şaquli əyilmə gücləndiricisinə gəlməsi ilə skan generatorunun cavab müddətini kompensasiya etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Son gücləndirici plitələrə verilən gərginliyi yaradır" Y" və şüanın şaquli əyilməsini təmin edir.

Skan generatoruüfüqi əyilmə gücləndiricisinə və plitələrə tətbiq olunan bir mişar dişi gərginliyi yaradır " X" CRT və şüanın üfüqi əyilməsini təmin edir. Onun bölməyə görə vaxt ("Time/div") kimi dərəcələndirilmiş açarı və saniyə (s), millisaniyə (ms) və mikrosaniyə (μs) ilə süpürmə vaxtı miqyasına malikdir.

Sinxronizasiya cihazı ekranın başlanğıc nöqtəsində siqnalın görünməsi ilə skan generatorunun eyni vaxtda işə başlamasını təmin edir. Nəticədə osiloskopun ekranında nəbzin görüntüsünü görürük vaxtında açıldı. Zamanlama açarı aşağıdakı mövqelərə malikdir:

Tədqiq olunan siqnaldan sinxronizasiya.

Şəbəkədən sinxronizasiya.

Xarici mənbədən sinxronizasiya.

Birinci seçim ən əlverişlidir və ən çox istifadə olunur.

Osiloskop S1-94.

Elektron avadanlıqların hazırlanmasında istifadə olunan mürəkkəb və bahalı osiloskop modelləri ilə yanaşı, sənayemiz radio həvəskarları üçün xüsusi olaraq kiçik ölçülü osiloskop C1-94 istehsalına başlamışdır. Aşağı qiymətə baxmayaraq, əməliyyatda özünü sübut etdi və bahalı və ciddi bir cihazın bütün funksiyalarına malikdir.

Daha mürəkkəb analoqlarından fərqli olaraq, S1-94 osiloskopu kifayət qədər kiçik ölçülü və istifadəsi asandır. Onun nəzarətinə baxaq. Budur S1-94 osiloskopunun ön paneli.

Ekranın sağında yuxarıdan aşağıya.

Düymə: "Focus".

"Parlaqlıq" düyməsi.

Bu idarəetmə vasitələri ekranda şüanın fokusunu, eləcə də onun parlaqlığını tənzimləmək üçün istifadə edilə bilər. CRT-nin xidmət müddətini uzatmaq üçün parlaqlığı minimuma endirmək məsləhətdir, ancaq oxunuşların aydın görünməsi üçün.

Net" Cihazın güc düyməsi.

Rejim düyməsi " Zduşch-Avt».

Bu gözləmə və avtomatik tarama rejimlərini seçmək üçün düymədir. Gözləmə rejimində işləyərkən süpürmə tədqiq olunan siqnalla işə salınır və sinxronlaşdırılır. Avtomatik rejimdə süpürmə siqnal olmadan başlayır. Bir siqnalı öyrənmək üçün süpürmə tetiklemesinin gözləmə rejimi daha çox istifadə olunur.

Bu düymə tətik impulsunun polaritesini seçir. Siz müsbət və ya mənfi polarite nəbzindən tetiklemeyi seçə bilərsiniz.

Sinxronizasiya düyməsi " Daxili - Xarici».

Tipik olaraq, daxili saatlama istifadə olunur, çünki xarici saat siqnalının istifadəsi bu xarici siqnalın ayrıca mənbəyini tələb edir. Aydındır ki, əksər hallarda ev atelyesində bu lazım deyil. Osiloskopun ön panelindəki xarici saat girişi belə görünür.

“Açıq” və “Qapalı” daxiletməni seçmək üçün düymə.

Burada hər şey aydındır. Sabit komponentli bir siqnalı öyrənmək niyyətindəsinizsə, "Dəyişən və sabit" seçin. Bu rejim "Açıq" adlanır, çünki onun spektrində sabit komponent və ya aşağı tezliklər olan bir siqnal şaquli əyilmə kanalına verilir.

Eyni zamanda, siqnalın ekranda göründüyü zaman onun yüksələcəyini nəzərə almağa dəyər, çünki sabit komponentin səviyyəsi dəyişən komponentin amplitudasına əlavə olunacaq. Əksər hallarda "qapalı" giriş seçmək daha yaxşıdır ( ~ ). Bu halda, elektrik siqnalının daimi komponenti kəsiləcək və ekranda görünməyəcəkdir.

"Kompleks" terminalı cihazın gövdəsini torpaqlamağa xidmət edir. Bu təhlükəsizlik səbəbi ilə edilir. Ev atelyesində bəzən cihazın gövdəsini yerə qoymaq mümkün deyil. Buna görə də torpaqlamadan işləmək lazımdır. Yadda saxlamaq lazımdır ki, osiloskop işə salındıqda bədəndə gərginlik potensialı ola bilər. Bədənə toxunduqda o, “çəkə” bilər. Bir əlinizlə osiloskopun gövdəsinə, digər əlinizlə radiatorlara və ya digər işləyən elektrik cihazlarına toxunmaq xüsusilə təhlükəlidir. Bu vəziyyətdə bədəndən gələn təhlükəli potensial bədəninizdən (“qol” - “əl”) keçəcək və siz elektrik cərəyanı alacaqsınız! Buna görə də, osiloskopu topraklama olmadan işləyərkən, ona toxunmamaq məsləhətdir Metal Bədən hissələri. Bu qayda metal korpuslu digər elektrik cihazlarına da aiddir.

Ön panelin mərkəzində "süpürmə" açarı var - Vaxt/div. Skan generatorunun işini idarə edən bu açardır.

Bir az aşağıda giriş bölücü (zəifləyici) açarı var - V/div. Artıq qeyd edildiyi kimi, naməlum amplitudalı siqnalı öyrənərkən V/div-in mümkün olan maksimum qiymətini təyin etmək lazımdır. Beləliklə, S1-94 osiloskopu üçün açarı 5-ə təyin etməlisiniz ( 5V/div.). Bu halda, ekran şəbəkəsindəki bir hüceyrə 5 volta bərabər olacaqdır. Osiloskopun "Y" girişinə 1-dən 10-a (1: 10) bölmə nisbəti olan bir bölücü qoşarsanız, bir hüceyrə 50 volta bərabər olacaqdır (5V/div * 10 = 50V/div).

Osiloskop panelində də var:

Hal-hazırda rəqəmsal texnologiyanın inkişafı ilə rəqəmsal osiloskoplardan geniş istifadə olunur. Əslində o, analoq və rəqəmsal texnologiyanın hibrididir. Onlara münasibət birmənalı deyil, prosessorlu ətçəkən maşın və ya displeyli qəhvəçəkən maşın kimi.

Analoq avadanlıq həmişə etibarlı və istifadəsi asan olmuşdur. Bundan əlavə, təmir etmək asan idi. Rəqəmsal osiloskopun qiyməti daha yüksəkdir və təmiri çox çətindir. Əlbəttə ki, üstünlükləri çoxdur. Analoq siqnal ADC (analoqdan rəqəmsal çevirici) istifadə edərək rəqəmsal formaya çevrilirsə, onda siz onunla hər şeyi edə bilərsiniz. O, yaddaşa yazıla və istənilən vaxt başqa siqnalla müqayisə etmək üçün göstərilə bilər, digər siqnallarla faza və antifazada əlavə olunur. Əlbəttə, analoq texnologiya yaxşıdır, lakin rəqəmsal elektronika gələcəkdir.