Блок временной развёртки

Создаёт линейную временную развёртку для сигнала, подаваемого на вход канала Y.

ТВО

YY

Вход Y

На экране:

y

Форма сигнала на входе канала Y

t

Тракт вертикального отклонения

XX

Вход X

БР

Блок развёртки

Для получения изображения исследуемого сигнала, развёрнутого во времени, необходимо смещать («развёртывать») луч по оси X c равномерной скоростью. Это осуществляется подачей на отклоняющие пластины XX линейно изменяющегося пилообразного напряжения.

U

ТОХ

ТР

ТР

ТОХ

ТПХ

ТПХ

БР

К

К

t

Обозначения:

Т_ПХ – время прямого хода луча; Т_ОХ – время обратного хода луча; Т_Р = Т_ПХ + Т_ОХ – период развёртки. Идеально было бы, если бы Т_ОХ = 0 и тогда Т_Р = Т_ПХ. ДЛЯ того чтобы во время обратного хода электронный луч не вычерчивал линии на экране осциллографа, его гасят на это время путём подачи отрицательного напряжения на сетку (модулятор; см. структурную схему осциллографа). Исследование сигналов в широком диапазоне частот обеспечивается переключением частоты пилообразного напряжения, предусмотренном в генераторе развёртки. Это позволяет проводить наблюдения исследуемых сигналов в нужном масштабе времени. Выходное напряжение генератора усиливается в усилителе горизонтальной развёртки до значения, необходимого для управления электронным лучом в ЭЛТ и получения изображения требуемого размера.

U

K

ТР

K

ТР

t

Напряжение U_P развёртки будет пропорционально K ∙ t

Важно то, что период развёртки должен быть кратен периоду подаваемого на вход сигнала:

где n =1, 2, 3 и т.д. (короче - натуральное число).

Натуральное число нужно для получения неподвижного изображения на экране ЭЛТ.

Пример:

На вход Y подали следующий сигнал:

TC

Вопрос: что будет на экране осциллографа если период развёртки Т_Р равен трём периодам сигнала Т_С.

TC

TC

TC

Ответ:

В осциллографах существуют два вида развёртки:

Непрерывная, которая может иметь место быть вне зависимости от наличия сигнала на входе Y

и

Ждущая, которая может иметь место быть только при наличии сигнала, поданного на вход канала Y

На непрерывной развёртке при отсутствии сигнала на входе, электронный луч просто «пробегает» некоторое расстояние по оси X «туда и обратно».

Ждущая же развёртка применяется в случае, когда есть желание пронаблюдать однократный сигнал или периодический с повышенной скважностью.

Пример:

UY

Подадим на вход следующий сигнал:

τ

Примечание:

ТС

Этот сигнал называется

сигналом с повышенной скважностью,

то есть длительность импульса t

много меньше периода сигнала.

UP

НЕПРЕРЫВНАЯ РАЗВЁРТКА

Когда период развёртки

равен периоду сигнала.

Т_Р = Т_С

ТР

Форма сигнала

t не видна

UP

Когда период развёртки

равен длительности импульса.

Т_Р = τ

Бледная форма

t сигнала

Основание, созданное

шестикратным (по числу гармоник) «пробеганием»

UP

электронного луча

ЖДУЩАЯ РАЗВЁРТКА

Когда период развёртки

равен длительности импульса.

Т_Р = τ

T

Блок синхронизации

YY

Внешняя синхронизация

Внутренняя синхронизация

П

БС

БР

ЛЗ

ОУY

Нужен для того, чтобы получить на экране ЭЛТ неподвижное изображение сигнала, поданного на вход Y (Тр = ).

Блок синхронизации БС принудительно заставляет блок развёртки БР вырабатывать напряжение с периодом, кратным целому числу периода сигнала.

На приборной панели осциллографа есть две ручки:

Амплитудная синхронизация А_С

Частотная синхронизация f_C

БР

БР, БС

Идея: АС

ТР 2

ТР 2

ТР 1

К

и т.д.

АС 1

АС i

АС = var

t

В точках пересечения двух графиков сравниваются значения блока развёртки и «i-того» значения амплитудной синхронизации, в точке пересечения работа блока развёртки обрывается. Но, увы, плавно обрубить блок развёртки непросто, так как уровни амплитудной синхронизации отличаются друг от друга на очень малые значения.

БР, БС

БР, БС

К

АС 1

fС 2

К

ТР 1

Идея: ЧС

ТР 2

АС 1

fС 1

t t

В идеальном случае для получения на экране осциллографа некоторого напряжения U, сигналы от блока развёртки БР и усилителя У должны прийти одновременно.

UY

Идея: исследование импульсных и особенно непериодических сигналов имеет ряд особенностей. В частности генератор развертки (блок развёртки БР) вследствие своей инерционности, вырабатывает пилообразное напряжение с некоторым запаздыванием по отношению к входному запускающему импульсу. Это может привести к тому, что начальная часть импульса не будет развёрнута во времени на экране.

UБP

t

tБР

t

Для устранения таких искажений в канале вертикального отклонения (по Y) имеется линия задержки ЛЗ, осуществляющая временной сдвиг (задержку) на некоторое время (t_З > t_БР)сигнала, подаваемого на пластины YY. Такая задержка позволяет получить изображение всего импульса, включая его начальную часть на экране осциллографа.

Цифровые приборы