Пилообразное напряжение — развертка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Пилообразное напряжение — развертка

Cтраница 1

Пилообразное напряжение развертки по времени получают от специального генератора развертки, входящего в схему электронного осциллографа. Схема генератора предусматривает возможность изменения в широких пределах частоты пилообразного напряжения развертки.  [1]

Пилообразное напряжение развертки после усиления подается на ротор сельсина-трансформатора.  [2]

Пилообразное напряжение развертки по времени получают от специального генератора развертки, входящего в схему электронного осциллографа. Схема генератора предусматривает возможность изменения в широких пределах частоты пилообразного напряжения развертки.  [3]

Особенностью пилообразного напряжения развертки является линейное изменение напряжения в течение периода с почти мгновенным возвратом к начальному значению в конце периода. Под действием этого напряжения луч развертывается на экране в отрезок прямой, положение крайних точек которой определяется напряжениями в начале и конце периода.  [5]

Особенностью пилообразного напряжения развертки является линейное изменение напряжения в течение периода д почти мгновенным возвратом к начальному значению в конце периода. Под действием этого напряжения луч развертывается на экране в отрезок прямой, положение крайних точек которой определяется напряжениями в начале и конце периода.  [6]

Генератор пилообразного напряжения развертки

, которое используется для равномерного перемещения электронного луча трубки в горизонтальном направлении.  [7]

Реальная форма пилообразного напряжения развертки отличается от идеализированной ( рис. 5 — 5, б): импульс нарастает нелинейно и спадает до нуля не мгновенно. Поэтому луч движется по экрану с непостоянной скоростью и в осциллограмме появляются искажения.  [8]

Действительные кривые пилообразного напряжения развертки отличаются от идеальной кривой, и спадающая часть кривой не вертикальна, а наклонна, что вызывает выпадение из графика некоторой его части. Кроме того, обратный ход луча гасят и на экране обычно он не виден.  [9]

При использовании пилообразного напряжения развертки б олыиая часть кривой исследуемого напряжения воспроизводится без искажений во время медленного почти линейного изменения напряжения развертки ( участок be на фиг.  [10]

Как отмечалось ранее, пилообразное напряжение развертки для некоторых типов осциллографичеа их ЭЛТ может составлять несколько сотен вольт. Однако этому препятствует искажение формы получаемого колебания. Обычно это искажение оценивается с помощью коэффициента нелинейности.  [11]

На электронный коммутатор поступает пилообразное напряжение развертки и калибровочный сигнал. Значение напряжения устанавливается регулятором с отчетным устройством Таким образом, на X-пластины ЭЛТ поочередно поступает напряжение развертки и калибровочное напряжение. Это объясняется тем, что Фронты калибровочных импульсов очень короткие, скорость перемещения луча в горизонтальном направлении велика и линия развертки незаметна. При прохождении плоской вершины импульсов луч находится на месте и на экране образуется яркая точка.  [12]

Схема коммутации позволяет осуществить подачу

пилообразного напряжения разверток и подсветных импульсов с выхода блока Я40 — 2 ( IP) соответственно на выходной усилитель развертки и усилитель импульсов подсвета того или другого канала горизонтального отклонения или на соответствующие усилители обоих каналов одновременно. Это позволяет получать различные режимы работы осциллографа и повышает его универсальность.  [13]

Простейшим генератором, обеспечивающим получение пилообразного напряжения развертки, является устройство, работа которого основана на заряде и разряде конденсатора. На рис. 8.9, а показана эквивалентная схема такого устройства.  [14]

Генератор разверток предназначен для формирования пилообразного напряжения развертки, подаваемого на горизонт

Генератор пилообразного напряжения. Часть 1

Всем доброго времени суток! В прошлой статье я рассказывал о блокинг-генераторах, которые предназначены для формирования прямоугольных импульсов с большой скважностью и возможностью формировать амплитуду импульса в широком интервале напряжений. Сегодняшняя моя статья о способах формирования напряжения пилообразной формы, которые называются также генераторами пилообразного или линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН).

Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.

Параметры пилообразного напряжения

Линейно изменяющееся или пилообразное напряжение имеет форму неравностороннего треугольника, то есть в течение определённого периода времени нарастает или спадает практически по линейному закону до некоторого амплитудного значения, а затем возвращается к исходному уровню. Временные диаграммы различных видов пилообразного напряжения изображены ниже

Временные диаграммы пилообразного напряжения: положительно нарастающее (а), положительно падающее (б), отрицательно падающее (в), отрицательно нарастающее (г).

Как и любой из генераторов импульсов, генератор пилообразного напряжения может работать как в автоколебательном, так и в ждущем режиме, но в любом случае можно выделить два основных периода работы: рабочий период (Т_Р), когда напряжение нарастает или спадает и период обратного хода (Т_О), в течении которого напряжение возвращается к исходному уровню. Поэтому период повторения пилообразных импульсов будет равен сумме рабочего периода и обратного хода

[math]T = T_{P} + T_{O}[/math]

Данное равенство справедливо для автоколебательного генератора пилообразного напряжения, в случае ждущего генератора к выражению добавляется также период ожидания запускающего импульса (Т_OZ), в течении которого выходное напряжение имеет некоторый постоянный уровень U_BbIX = const.

[math]T = T_{P} + T_{O} + T_{OZ}[/math]

Ввиду того что практически невозможно обеспечить постоянные параметры генератора пилообразного напряжения для оценки линейности рабочего участка напряжения вводится коэффициент нелинейности ξ. Под коэффициентом нелинейности понимается относительное изменение скорости нарастания напряжения во время рабочего хода

где k_Н, k_К – соответственно скорость нарастания напряжения в начале и в конце рабочего хода.

Эффективность ГЛИН зависит от коэффициента использования напряжения питания ε, которое определяется, как отношение амплитуды выходного напряжения U_m к значению напряжения источника питания Е

[math] \varepsilon = \frac{U_{m}}{E}[/math]

• где Um – максимальная амплитуда импульсов,
• Е – напряжение источника питания.

Большинство параметров генераторов пилообразного напряжения являются расчётными и зависят от номиналов элементов схемы и назначения генератора:

• максимальная амплитуда напряжения U_m – от единиц до сотен вольт;
• длительность рабочего периода Т_Р – от нескольких микросекунд до нескольких сотен и тысяч миллисекунд;
• коэффициент нелинейности ξ: в осциллографии – до 10%, в телевидении – до 5%, в электроннолучевых индикаторах – до 2%, в точных каскадах сравнения – 0,1…0,2%;
• коэффициента использования напряжения питания ε – от 0,1 (в простейших генераторах) до 0,9 (у наиболее совершенных).

Принцип построения генераторов пилообразного напряжения

Принцип построения генераторов пилообразного напряжения основан на прохождении импульса напряжения через интегрирующую цепь. То есть на заряде (или разряде) конденсатора некоторым постоянным током, а потом его быстром разряде (или заряде). Таким образом, простейший генератор пилообразного напряжения состоит из зарядной (или разрядной) цепи, конденсатора и коммутирующего элемента, через который происходит быстрый разряд (или заряд) конденсатора, то есть приведение конденсатора в исходное состояние. На рисунке ниже показаны схемы простейших генераторов пилообразного напряжения

Схематическое изображение генераторов пилообразного напряжения: линейно-растущего (слева) и линейно-падающего (справа).

В схеме слева в рабочей стадии конденсатор заряжается, через зарядную цепь до некоторого напряжения, а в стадии обратного хода резко разряжается при помощи коммутирующего элемента. В случае линейно падающего напряжения в рабочий период происходит разряд конденсатора постоянным током, а затем резкий заряд. В большинстве случаев в качестве коммутирующего элемента применяются транзисторы, работающие в ключевом режиме и входящие в состав либо генератора прямоугольных импульсов, либо работающие от внешнего генератора.

В качестве зарядных (или разрядных) цепей в простейших генераторах пилообразного напряжения могут применяться резисторы, но они не дают низкого коэффициента нелинейности, к тому, же такие схемы не обеспечивают высокого коэффициента использования напряжения (ε ≤ 0,1). Лучшие параметры генератора обеспечивают зарядные (или разрядные) схемы с токостабилизирующими элементами или источниками (генераторами) тока. Ещё лучшие параметры обеспечивают генератора пилообразного напряжения, в которых применяются обратные связи в зарядных (или разрядных) цепях.

Простейший генератор пилообразного напряжения

Для получения пилообразного напряжения применяют различные генераторы, но во всех схемах основным элементом является конденсатор, который заряжают и разряжают постоянным током. Простейшей является схема на основе конденсатора и зарядного резистора, которая изображена ниже

Простейшие схемы генераторов пилообразного напряжения: вверху – линейно растущего напряжения, внизу – линейно падающего.

Рассмотрим принцип работы схемы линейно растущего напряжения. В начальный период времени на транзистор VT1 действует базовый ток, создаваемый сопротивлением R1 и VT1 находится в состоянии насыщения, напряжение на его коллекторе U_K, а следовательно и на конденсаторе С1 равно нулю (U_K = U_С ≈ 0). После того как на базу VT1 пришёл отрицательный входной импульс (момент времени t₀), транзистор запирается и конденсатор С1 начинает заряжаться током I_C, который ограничен сопротивлением R2

[math]I_{C} \approx \frac {E_{K}}{R2}[/math]

По мере того как конденсатор С1 заряжается на его обкладках напряжение растёт по экспоненциальному закону (см. RC- и RL-цепи) с постоянной времени τ_З = С1R2 и достигает значения U_М.

В момент времени t₁ (окончание действия импульса) напряжение на базе транзистора VT1 возрастает и за счёт резистора R1 становится выше напряжения насыщения. Это приводит к полному открытию транзистора и под действием базового тока I_В ≈ E_K/R1 через переход коллектор-эммитер начинается разряд конденсатора С1 с некоторой постоянной времени разряда τ_Р

[math]\tau_{P}= ( R1 || R_{BbIX})C1[/math]

где R_ВЫХ — выходное сопротивление транзистора.

Длительность обратного хода пилообразного напряжения определяется по следующей формуле

[math]T_{0} = \frac {t_{i}}{\frac{h_{21e}*R2}{R1} — 1}[/math]

в тоже время [math]\frac{h_{21e}*R2}{R1} = S[/math], где S – коэффициент насыщения транзистора должен находиться в пределах 1,5…3 для надёжного открытия транзистора. Таким образом [math]T_{0}=\frac{t_{i}}{S-1}[/math].При увеличении коэффициента насыщения увеличивается задержка выходного напряжения.

Данный тип генератора пилообразного напряжения имеет два существенных недостатка обусловленных простотой конструкции:

1. Высокий коэффициент нелинейности γ = 5…10 %.
2. Необходимость использования источника питания с напряжением в десятки раз выше, чем амплитуда выходного импульса.

Расчёт простейшей схемы генератора пилообразного напряжения

Рассчитать параметры элементов простейшей схемы генератора пилообразного напряжения, который обеспечивает следующие характеристики выходного сигнала: длительность рабочего хода Т_Р = 500 мкс, амплитуда выходного напряжения U_m = 2 В, коэффициент нелинейности γ = 10.

1. Определим напряжение питания U_К, которое обеспечит заданные параметры U_m и γ
   [math]U_{K}=\frac{ U_{m} }{ \gamma }=\frac{2}{10 \%} = 20 B[/math]
2. Выбираем тип транзистора VT1
   [math]f_{h31e} \ge \frac{5}{T_{p}}=\frac{5}{0,0005} = 1 kHz[/math]

   Данным параметрам соответствует транзисторы типа КТ315 со следующими параметрами [math]U_{CEmax}=30 B, I_{Cmax}=100 mA, I_{CBO}=1 mkA, f_{h31e}=250 MHz, h_{21e}=20…90[/math]

3. Вычисляем номинал резистора R2
   [math]R2=\frac{U_{k}}{I_{C}}[/math]
   Примем I_C = 20 мА, тогда
   [math]R2=\frac{22}{0,02}=1100 Om[/math]
   Выберем R2 = 1 кОм
4. Определим сопротивление резистора R1, принимая коэффициент насыщения S = 1,5.
   [math]R1=\frac{H_{21e}*R2}{S} = \frac{65*1}{1,5} \approx 43,33 kOm[/math]
   Примем R1 = 47 кОм.
5. Определим емкость конденсатора C1, который обеспечит заданный коэффициент нелинейности γ
[math]C1 = \frac {t_{i}}{R2 * \gamma} = \frac{0,0005}{1000 * 10 \%} = 5 \mu F[/math]
Примем С1 = 4,7 мкФ.

Главным недостатком рассмотренного простейшего генератора пилообразного напряжения, как указывалось выше, является необходимость использования источника питания с достаточно высоким потенциалом (в несколько десятков раз больше, чем амплитуда импульса), поэтому схема данного типа применяется достаточно редко в аппаратуре, где амплитуда импульса небольшая, а требования к линейности невелики.

Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.

Пилообразное напряжение — развертка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Пилообразное напряжение — развертка

Cтраница 4

Такое вращение луча развертки технически достигается использованием двух развертывающих пилообразных напряжений, подаваемых на горизонтальные пластины ( х-пластины) и вертикальные отклоняющие пластины ( ( / — пластины) трубки. Импульсы пилообразного напряжения развертки имеют длительность, соответствующую максимальной дальности до цели, начинаются в момент излучения СВЧ-импульса радиолокатора и имеют максимальную амплитуду Uт, достаточную для отклонения луча на заданную величину-от центра экрана трубки до ее края.  [46]

Однако принцип развертки при этом остается обычно тем же, что и при механической развертке. При этом пилообразное напряжение развертки подают только на одну пару отклоняющих пластин.  [47]

Генераторы качающейся частоты позволяют получать на экране осциллографов форму резонансных кривых. Для этого пилообразное напряжение развертки осциллографа подводят к генератору. Частота генератора изменяется по пилообразному закону в такт с движением луча по горизонтальной оси экрана трубки.  [48]

Достоинством этой; схемы является ее сравнительная простерта. Точность преобразования зависит в основном от линейности

пилообразного напряжения развертки.  [50]

Метод сравнения используется также для увеличения точности измерения временных интервалов. Сущность его заключается в сравнении разности мгновенных значений пилообразного напряжения развертки, соответствующих началу и концу измеряемого участка осциллограммы, с опорным напряжением. Как видно из рис. 8.31, полному отклонению луча в горизонтальном направлении соответствует изменение напряжения развертки от up mln до ир шах.  [51]

Бели работа генераторов развертки ранее выпускавшихся осциллографов ( таких, например, как С1 — 2, С1 — 5) в ждущем режиме зависела от соответствия частоты повторения исследуемых импульсов и данного диапазона развертки, то генераторы калиброванных разверток имеют устройство, блокирующее запуск генератора на время, достаточное для полного восстановления генератора развертки после каждого периода колебаний. Поэтому частота следования яе влияет на скорость и линейность пилообразного напряжения развертки, а следовательно, и на погрешность временных измерений — При малой частоте следования яркость изображения значительно уменьшается, поэтому такие сигналы лучше наблюдать с помощью тубуса и зеленого фильтра.  [53]

Пилообразное напряжение развертки по времени получают от специального генератора развертки, входящего в схему электронного осциллографа. Схема генератора предусматривает возможность изменения в широких пределах частоты пилообразного напряжения развертки.  [54]

Кроме измерительного канала, в схеме прибора предусмотрено осциллографическое устройство, предназначенное в основном для выбора двух смежных импульсов из серии принятых отражений и для контроля узлов электронно-акустического канала прибора. Это устройство состоит из осциллографической трубки, генератора ждущей развертки, парафазного усилителя

пилообразного напряжения развертки и парафазного усилителя принятых отраженных импульсов.  [55]

Равномерное движение луча по горизонтали на экране индикатора ОИ осуществляется с помощью генератора развертки ГР, подающего на пластины горизонтального отклонения осциллографического индикатора ОИ напряжение, линейно изменяющееся от времени. Генератор развертки ГР после подачи импульса от синхронизатора СХ за один оборот зеркала 3 формирует пилообразное напряжение развертки дважды: первый раз — во время сканирования КО и второй раз — в остающееся время для обозначения на экране индикатора ОИ линии уровня отсчета температ

Что такое осциллограф и как им пользоваться

Начинающим подробно о осциллографе, о том что это за измерительный прибор, как он работает и как используется в радиоэлектронике.

Как работает осциллограф

Осциллограф, в прямом смысле слова, является глазами радиолюбителя. Он позволяет не только оценить какие-то основные физические характеристики сигнала (напряжение, частота, сила тока), но и буквально увидеть график функции исследуемого сигнала, увидеть какие-то отклонения сигнала от нормы, искажения его формы, наличие помех и паразитных импульсов или сигналов.

Экран осциллографа представляет собой координатную плоскость с осями X и Y, а поступающие на его вход сигналы отображаются на этой плоскости как алгебраические функции.

В настоящее время существует множество типов осциллографов, как обычных аналоговых, отображающих сигналы на экране электронно-лучевой трубки, так и цифровые и компьютерные.

Как бы не был устроен осциллограф, и каким бы способом, электронным аналоговым или цифровым, программным не происходило построение функции, всегда одно и тоже, — на экране отображается зависимость сигнала Y от сигнала X, или от сигнала Y от шкалы времени, выложенной на ось X.

Рис. 1. Схематическое изображение электронно-лучевой трубки.

В основе обычного осциллографа лежит электронно-лучевая трубка, — вакуумный прибор, состоящий из экрана, покрытого слоем люминофора и электронной пушки, создающей электронный луч, направленный на этот экран. В месте попадания луча на экран люминофор светится, и мы видим светящуюся точку. Еще есть пластины горизонтального и вертикального отклонения. Ма рисунке 1 изображена схематически электронно-лучевая трубка, направленная экраном на вас, уважаемый читатель.

Рис. 2. Как отклоняется луч, если подать напряжение на пластины Y.

Круг -это корпус трубки, прямоугольник — экран, покрытый люминофором, а четыре черточки, обозначенные Х1, Х2, Y1, Y2 — это пластины горизонтального (X) и вертикального отклонения (Y). Точка в центре — «отпечаток» электронного луча на люминофоре.

Как уже было сказано, пушка электроннолучевой трубки создает поток электронов (электронный луч), который направлен в сторону экрана. Когда на этот луч не воздействуют никакие электрические или магнитные поля он летит себе в центр экрана.

Отколоняющие платины расположены с четырех сторон от луча, и если на них подать какое-то напряжение луч отклонится в сторону пластины под положительным потенциалом. Величина этого отклонения будет пропорциональна величине этого потенциала.

Рис. 3. Как отклоняется луч, если подать напряжение на пластины Х.

На рисунке 2 показано как отклоняется луч, если подать напряжение на пластины Y, причем, на Y2 — отрицательный полюс, а на Y1 — положительный. Если сменить полярность, — отклонение будет в другую сторону от среднего положения. Аналогичным образом отклоняется луч и при подаче напряжения на пластины X (рис. 3). А вот на рис. 4 показано что будет, если под напряжением будут и горизонтальные (X) и вертикальные (Y) пластины.

Так, изменяя напряжение на пластинах вертикального и горизонтального отклонения можно «гонять» луч как угодно по экрану, и вырисовывать им любые фигуры. При быстром перемещении луча, благодаря известному свойству человеческого зрения, и послесвечению люминофора электроннолучевой трубки, точка превратится в линию, и на экране появится геометрическая фигура.

Рис. 4. Что будет если под напряжением горизонтальные (X) и вертикальные (Y) пластины.

Теперь понятно, что изменяя напряжение между пластинами X можно перемещать луч по горизонтали, а изменяя напряжение между пластинами Y -по вертикали.

Для подачи сигналов на каналы вертикального и горизонтального отклонения у осциллографа есть входы «У» и «X». Но, обычно, необходимо видеть не зависимость одного сигнала от другого, а зависимость сигнала, поданного на вход «У» от шкалы времени, выложенного на ось X.

Чтобы это было возможно в осциллографе есть генератор горизонтальной развертки, который вырабатывает напряжение, изменяющееся по «пилообразному» закону (рис. 5). Это напряжение подается на пластины горизонтального отклонения (X).

Рис. 5. Напряжение, изменяющееся по пилообразному закону.

Пилообразное напряжение плавно и равномерно возрастает, перемещая луч по горизонтали от одного края экрана до другого, а затем резко возвращает луч обратно. При обратном перемещении специальная схема гасит луч. В результате, на экране луч постоянно перемещается слева — направо, а быстрота перемещения луча зависит от степени «наклона» пилообразного напряжения (то есть, от его частоты).

При частоте развертки более 20 Гц мы уже видим на экране не перемещающийся луч, а горизонтальную линию (рис. 6). Причем положение этой линии по вертикали зависит от напряжения, поданного на вход У (на вертикальные пластины).

Например, если масштаб оси У установить 1V на деление (на экране осциллографа обычно нанесена масштабная сетка), то при подаче на вход У постоянного напряжения величиной, например, +2V, линия переместится вверх на два деления (рис. 7).

Рис. 6. Горизонтальная линия на экране осциллографа.

Рис. 7. Горизонтальная линия на экране осциллографа смещенная вверх.

Рис. 8. График функции напряжения от времени на экране осциллографа — синусоида.

Виды разверток в осциллографе — Студопедия

Одним из основных блоков осциллографа является электронно-лучевая трубка, выходными элементами которой служат две пары пластин, с помощью специальной развертки отклоняющие луч горизонтально и вертикально.

Развертка— это линия, которую чертит луч на экране при отсутствии исследуемого сигнала в результате действия только одного развертывающего напряжения. Если развертывающее напряжение приложено к одной паре отклоняющих пластин (обычно к пластинам X), то развертку называют по форме развертывающего напряжения (например, линейнойили синусоидальной).

Если развертывающие напряжения приложены к отклоняющим пластинам X ч Y трубки осциллографа одновременно, то название развертке дается по ее форме (например, круговаяили эллиптическая).

Наиболее широко используется линейная развертка, создаваемая пилообразным напряжением U_p генератора развертки. В зависимости от режима работы генератора развертки такую развертку подразделяют на несколько видов. Рассмотрим некоторые из них.

Автоколебательная развертка — это развертка, при которой генератор развертки периодически запускается и при отсутствии сигнала запуска на его входе.

Ждущая развертка— развертка, при которой генератор развертки запускается только с помощью сигнала запуска.

Однократная развертка— развертка, с помощью которой генератор развертки запускается только один раз с последующей блокировкой.

При подаче на горизонтально отклоняющие пластины напряжения U_x пилообразной формы (рис. 6.2), электронный сфокусированный луч под воздействием этого напряжения перемещается слева направо на интервале Г_пр (точки 0-1-2 — длительность прямого хода луча) и справа налево на интервале Г_о6р (точки 2-3 — длительность обратного хода луча). Причем скорость движения луча в обратном направлении много больше (обычно луч при этом гасится), чем в прямом.

С помощью напряжения развертки, подаваемого на горизонтальные пластины электронно-лучевой трубки (пластины X) осциллографа, на экране можно наблюдать исследуемый сигнал, поступающий на пласти­ны Y и изменяющийся во времени (развернутый во времени).

Автоколебательная разверткаприменяется для исследования периодических сигналов, а также импульсных с небольшой скважностью Q = Т/х. Она применяется при внутренней синхронизации. На рис. 6.3 представлены исследуемый сигнал U_c, развертывающее синхронное напряжение U_x и наблюдаемая осциллограмма.

Автоколебательная развертка не позволяет наблюдать непериодические сигналы и практически бесполезна при наблюдении периодических импульсных сигналов с большой скважностью Q (это связано с тем, что передний и задний фронты импульса почти сливаются). В этих случаях используют ждущую развертку.

Пример использования ждущей развертки показан на рис. 6.4. Генератор развертки запускается только при поступлении импульсов U_e. Если длительность развертки, равная t₂— t_t, сопоставима с длительностью исследуемого импульса, то его изображение на экране достаточно детально.

В осциллографе начало ждущей развертки несколько задержано относительно фронта (переднего скачка) импульса U_c. Поэтому если фронт импульса очень короткий, то он может не отобразиться на осциллограмме. Для наблюдения короткого фронта сигнал U_c задерживают во времени в канале Y с помощью линии задержки (штриховые импульсы U_c на рис. 6.4). Осциллограмма этой развертки дана на рис. 6.4 штриховой линией.

Однократная развертка применяется при фотографировании с экрана осциллографа неповторяющихся сигналов. В этом режиме генератор развертки запускается исследуемым сигналом только один раз.

Рассмотрим получение на экране ЭЛТ круговой развертки. Для этого на пластины Y надо подать синусоидальный сигнал U_y — Usmiat) —= Usm(2nt/T), а на пластины X — аналогичный по форме сигнал, но задержанный по времени на четверть периода (по фазе на <р = 90°), т.е. сигнал U_x = Usin[(o(t — 774)] = -Ucos(mt). Осциллограмма круговой развертки представлена на рис. 6.5.

Под действием напряжений развертки U_y и U_x луч прочерчивает на экране окружность за время, равное периоду Т. Положение луча на

экране в момент времени t — О отмечено точкой 0, в момент t\ — точкой 1 и т.д. Если амплитуды сигналов U_y и U_x не равны, то получим эллиптическую развертку, т.е. на экране увидим эллипс. Например, при U_y < U_x большая ось эллипса расположена по горизонтали, а малая по вертикали.

Пилообразное напряжение — развертка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Пилообразное напряжение — развертка

Cтраница 2

Одновременно на горизонтальные пластины трубки подается пилообразное напряжение развертки от синхронизатора 4; в результате на экране трубки появляется изображение ( пик а) посылаемого импульса.  [16]

На горизонтально отклоняющие пластины обычно подают пилообразное напряжение развертки Up ( рис. 19), что обеспечивает постоянную скорость движения яркостного пятна по экрану трубки. Затем в течение интервала времени / — 2 электронный луч, а с ним яркостное пятно возвращаются в исходное положение. Сложение двух движений — равномерного и пропорционального мгновенному значению напряжения сигнала — позволяет наблюдать электрический сигнал во времени.  [17]

Правый триод лампы Лэ служит для получения пилообразного напряжения развертки, а левый — для получения напряжения, определяющего изменение коэффициента усиления усилителя высокой частоты во времени.  [18]

Для получения устойчивого изображения на экране осциллографа частота пилообразного напряжения развертки должна выть кратна частоте исследуемого сигнала. Выдержать точно кратность частот напряжений их и иу на практике оказывается достаточно сложно вследствие ухода частоты генератора ГР я изменения частоты исследуемого сигнала. Это приводит к неустойчивости изображения сигнала.  [20]

Схема коммутации диапазонов масс позволяет автоматически переключать частоту генератора пилообразного напряжения развертки масс и выходы усилителя постоянного тока.  [22]

Схема коммутации диапазонов масс позволяет автоматически переключать частоту генератора пилообразного напряжения развертки масс и выходы усилителя постоянного тока.  [24]

Между пластинами горизонтального отклонения электронно-лучевой трубки приложено меняющееся во времени пилообразное напряжение развертки. Под влиянием этого переменного поля электроны в разные моменты времени отклоняются под разными углами а к оси трубки.  [25]

Для получения устойчивого изображения нужно, во-первых, чтобы частота пилообразного напряжения развертки совпала с частотой исследуемого напряжения или была кратна ей и, во-вторых, чтобы начало каждого хода луча совпало с одним и тем же моментом исследуемого напряжения. Иными словами нужно, чтобы частота развертки была синхронна с исследуемым напряжением.  [27]

Нарисовать осциллограмму исследуемого синусоидального напряжения частоты 1 кгц, если время нарастания пилообразного напряжения развертки t Ь мсек, время его спада tz мсек и трубка во время обратного хода луча не запирается.  [28]

Электроннолучевой осциллограф — Студопедия

Электронно-лучевые (электронные) осциллографы предназначены для визуального наблюдения, измерения и регистрации электрических сигналов. Возможность наблюдения изменяющихся во времени сигналов делает осциллографы чрезвычайно удобными при определении различных амплитудных и временных параметров наблюдаемых сигналов. Важными достоинствами осциллографов являются широкий частотный диапазон (до 100 МГц), высокая чувствительность и большое входное сопротивление. Все это обусловило их широкое практическое применение.

В основе работы любых электронных осциллографов лежит преобразование исследуемых сигналов в видимое изображение, получаемое на экране электронно-лучевой трубки.

Электронно-лучевые трубки.

Простейшая однолучевая трубка (ЭЛТ) представляет собой стеклянный баллон, из которого откачан воздух и в котором расположены (рис.4.20) подогреваемый катод К, модулятор (сетка) М, фокусирующий анод А₁ ускоряющий анод А₂, две пары взаимно перпендикулярных откло­няющих пластин ОП_х и ОП_у (горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины). Внутренняя поверхность дна баллона (экран Э) покрыта люминофором, способным светиться под действием бомбардировки электронами.

Рис. 4.20. Схема управления лучем электронно-лучевой трубки

Совокупность электродов К, M, A₁, А₂ называют электронной пушкой. Конструктивно эти электроды выполнены в виде цилиндров, расположенных по оси трубки. Электронная пушка излучает узкий пучок электронов — электронный луч. Для этого на электроды пушки подают напряжение, как показано на рис.4.20, где ЦУЭЛ — цепи управления электронным лучом.

Интенсивность электронного луча регулируют путем изменения отрицательного относительно катода напряжения на модуляторе, что приводит к изменению яркости свечения люминофора. Напряжения на первом и втором анодах формируют электронную линзу для фокусировки потока электронов в узкий луч, позволяющий получить на экране трубки светящееся пятно малого размера. Для ускорения электронов до скорости, необходимой для свечения люминофора, служит третий анод А3, на который подается высокое положительное напряжение.

Сформированный электронный луч проходит между парами отклоняющихся пластин ОП_х и ОП_у и под действием напряжений, приложенных к этим пластинам, отклоняется, соответственно, по осям координат X и У, вызывая смещение светящегося пятна на экране трубки. На рис.4.20 также показана упрощенная схема управления начальной установки луча по оси Y (по оси X управление аналогичное). Меняя положение подвижного контакта переменного резистора («Смещение Y»), можно изменять напряжение на пластинах Y и тем самым смещать луч по экрану.

Чувствительность электроннолучевой трубки равна

(4.37)

где l_t — отклонение луча на экране трубки, вызванное напряжением U_t приложенным к отклоняющим пластинам. Обычно S_T = 0,5 ÷ 5 мм/В.

Устройство и принцип действия осциллографа.

Упрощенная функциональная схема осциллографа (рис.4.21) включает в себя электронно-лучевую трубку ЭЛТ, входной делитель напряжения ВД, усилитель вертикального отклонения УВО, состоящий из предварительного усилителя ПУ, линии задержки ЛЗ и выходного усилителя ВУ, блок синхронизации БС, генератор развертки ГР, усилитель горизонтального отклонения УГО и калибраторы амплитуды КА и длительности КД.

Рис.4.21. Функциональная схема электронно-лучевого осциллографа

Исследуемый сигнал подается на вход Y канала вертикального отклонения, включающего в себя входной делитель и усилитель вертикального отклонения. Выходное напряжение УВО, поступая на вертикальные отклоняющие пластины, управляет отклонением электронного луча в трубке по оси Y.

При подаче переменного напряжения на вход Y электронный луч вычерчивает на экране осциллографа вертикальную линию. Для получения изображения исследуемого сигнала, развернутого во времени, необходимо смещать (развертывать) луч по оси X с равномерной скоростью. Это осуществляется подачей на отклоняющие пластины ОП_х линейно изменяющегося пилообразного напряжения, вырабатываемого генератором развертки ГР.

Принцип развертки изображения иллюстрируется рис.4.22, где даны кривые изменения напряжения и_х и u_у, подаваемые на пластины ОП_х и OП_y и получающееся при этом изображение на экране осциллографа. Цифрами 1 — 4, 1’— 4′ обозначены точки кривых в соответствующие моменты времени. Из рисунка видно, что при равенстве периодов напряжений и_х и u_Y на экране получается неподвижное изображение одного периода исследуемого сигнала. При увеличении периода пилообразного напряжения и_х в п раз на экране появится изображение п периодов исследуемого сигнала.

Для получения устойчивого изображения на экране осциллографа частота пилообразного напряжения развертки должна быть кратна частоте исследуемого сигнала. Выдержать точно кратность частот напряжений их и uY на практике оказывается достаточно сложно вследствие «ухода» частоты генератора ГР и изменения частоты исследуемого сигнала. Это приводит к неустойчивости изображения сигнала. Для обеспечения устойчивости изображения в осциллографе имеется блок синхронизации БС, который осуществляет изменение частоты генератора ГР (в некоторых пределах) в соответствии с частотой исследуемого процесса.

Для наблюдения непериодических или однократных сигналов используется ждущий режим работы генератора развертки, при котором пилообразный импульс вырабатывается только с приходом исследуемого импульса. Для того, чтобы не потерять изображение на экране начальной части сигнала, в канале вертикального отклонения используется линия задержки ЛЗ. Благодаря ей исследуемый сигнал поступает на пластины вертикального отклонения спустя некоторое время t_ЗАД после начала работы генератора развертки.

В осциллографах предусматривается также возможность запуска генератора развертки от внешнего источника сигналов, подключаемого к специальному входу «Вход синхронизации».

Основные характеристики осциллографов.

Коэффициент отклонения К_U – отношение напряжения входного сигнала к отклонению луча (в делениях шкалы), вызванному этим напряжением. Типовой диапазон значений 50 мкВ/дел – 10 В/дел.

Коэффициент развертки К_t — отношение времени Δt к отклонению луча, вызванному напряжением развертки за это время. Типовой диапазон значений 0,01 мкс/дел – 1 с/дел.

Полоса пропускания – диапазон частот, в пределах которого коэффициент отклонения изменяется не более чем на 3 дБ относительно значения на средней частоте. Современные осциллографы имеют полосу пропускания 100 МГц.

Классы точности осциллографов — 1, 2, 3 или 4 при величине основной погрешности измерения напряжения и временных интервалов, соответственно, не более 3, 5, 10, 12%.

Параметры входов осциллографов определяется активным сопротивлением R_ВХ (>1 Мом) и входной емкостью С_ВХ (единицы пикофарад)

Схема генератора пилообразных сигналов с использованием операционного усилителя

В электронике формы сигналов в основном отображаются в зависимости от напряжения и времени. Частота и амплитуда сигнала могут изменяться в зависимости от схемы. Существует много типов сигналов, таких как синусоидальная волна, прямоугольная волна, треугольная волна, линейная волна, пилообразная волна и т. Д. Мы уже разработали схему генератора синусоидальной волны и прямоугольной волны. Теперь в этом руководстве мы покажем вам, , как разработать схему генератора пилообразных волн с регулируемым усилением и смещением волны по постоянному току, используя операционный усилитель и микросхему таймера 555.

A Пилообразный сигнал — это несинусоидальный сигнал, похожий на треугольный сигнал. Эта форма волны называется пилообразной, потому что она похожа на зубья пилы. Пилообразный сигнал отличается от треугольного сигнала, потому что треугольный сигнал имеет одинаковое время нарастания и спада, в то время как пилообразный сигнал возрастает от нуля до максимального пикового значения, а затем быстро падает до нуля.

Пилообразная форма волны используется в фильтрах, схемах усилителей, приемниках сигналов и т. Д.Он также используется для генерации тона, модуляции, выборки и т. Д. Идеальная форма пилообразного сигнала показана ниже:

Необходимые материалы

• Микросхема операционного усилителя (LM358)
• 555 Таймер IC
• Осциллограф
• Транзистор (BC557 — 1 шт.)
• Потенциометр (10 кОм — 2 шт.)
• Резистор
  
  • 4,7к — 1шт.
  • 10к — 3 шт.
  • 22к — 3 шт.
  • 100к — 3 шт.
• Конденсатор (0,1 мкФ, 1 мкФ, 4,7 мкФ, 10 мкФ — 1 шт. Каждый)
• Макет
• Источник питания 9 В (аккумулятор)
• Прыгающие провода

Принципиальная схема

Работа цепи генератора пилообразных зубцов

Для генерации пилообразного сигнала мы использовали микросхему таймера 555 и микросхему двойного операционного усилителя LM358. В этой схеме мы используем транзистор T1 в качестве управляемого источника тока с регулируемым током эмиттера и коллектора.Здесь микросхема таймера 555 используется в нестабильном режиме.

Резисторы R2 и R3 создают напряжение смещения для смещения базового вывода транзистора PNP T1. И R1 используется для установки тока эмиттера, который эффективно устанавливает ток коллектора, и этот постоянный ток заряжает конденсатор C1 линейным образом. Вот почему мы получаем выход пандуса. Заменив R1 потенциометром, вы можете отрегулировать скорость линейного изменения.

Замыкание вывода триггера, разряда и порога таймера 555 непосредственно на конденсатор C1 позволяет конденсатору заряжаться и разряжаться.

Здесь первый операционный усилитель O1 работает как буфер инвертирования смещения уровня. Поскольку это инвертирующий буфер, нижняя часть рампы станет верхней частью перевернутой рампы.

Затем к выходу этого операционного усилителя подключен POT P1, который используется для регулировки величины сигнала. Точно так же операционный усилитель O2 используется для регулировки смещения постоянного тока сигнала. И выходной сигнал берется с выходной клеммы операционного усилителя O2.

Первый щуп осциллографа подключается к этому выходу, а второй щуп подключается к запускающему импульсу, который поступает с выходной клеммы микросхемы таймера 555.Таким образом, после подключения обоих щупов осциллографа выходной сигнал пилообразной формы будет выглядеть, как показано ниже:

Для регулировки усиления и смещения постоянного тока сигнала переместите потенциометры P1 и P2 соответственно.

,

Портативный цифровой осциллограф DS211 карманного размера ARM Mini LCD USB 2.8 DSO211 Для автомобильного осциллографа с датчиками осциллографа | |

Параметры:
MCU: STM32F103VC
ADC: MCU внутренний ADC
Количество каналов: 1 аналоговый канал + 1 внутренний канал
Аналоговая полоса пропускания: 200 кГц
Максимальная частота дискретизации: 1 MSa / s
Максимальная глубина хранения: 8K
Скорость горизонтального сканирования: 1uS / Div ~ 2S / Div (1-2-5 шагов)
Вертикальная чувствительность: 20mv / Div ~ 10V / Div (1-2-5 step)
Входное сопротивление: 1MΩ
Связь: DC / AC
Режим триггера: Rising / триггер спадающего фронта
Режим автоматической настройки: AUTO_FIT
Форма рабочего сигнала: -A, RecA, A + RecA
Выходной сигнал: прямоугольная волна, синусоида, треугольная волна, пилообразная волна
Режим триггера: автоматический, нормальный, одиночный, нет, сканирование
Измеренные значения: частота сигнала / период / рабочий цикл,
Пиковое значение напряжения / эффективное значение / максимальное значение / минимальное значение / среднее значение
Хранение: 8 МБ встроенный U-диск
Может быть установлен Количество приложений: 1
Работа: Нажмите кнопку
Интерфейс USB: MicroUSB
Batt ery: 550mAh
Размер экрана: 2.8 дюймов
Разрешение экрана: 320 × 240
Размер: 106,5 мм X 55,7 мм X 11,5 мм
Вес (с батареей): 65 г
Открытый исходный код: уровень приложения с открытым исходным кодом
Сертификация: CE / FCC
Использование:
1. На основе STM32 do продукты с открытым исходным кодом. И осциллограф, и мультиметр часть функции.
2. Измерение и техническое обслуживание в хорошем помощнике.
3. Может использоваться как хороший инструмент для программирования MCU серии STM32.
В комплект поставки входят:
1 хост DS211
1 специальный зонд MCX DS211
1 встроенный литиевый аккумулятор 800 мАч
1 кабель Mini USB 1
1 руководство
1 чехол для защиты из тканевого бархата

,