Синхронизация развертки с сигналом

Классификация

- По логике работы и назначению осциллографы можно разделить на три группы:

- реального времени (аналоговый)

- запоминающий осциллограф

- стробирующий осциллограф

По количеству лучей: однолучевые, двулучевые и т. д. n-лучевой осциллограф имеет n сигнальных входов и может одновременно отображать на экране n графиков входных сигналов.

Осциллографы с периодической развёрткой делятся на: универсальные (обычные), скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные; цифровые осциллографы могут сочетать возможность использования разных функций.

4. Как можно настроить осциллограф?

Экран

Осциллограф имеет дисплей, на котором нанесена разметка в виде координатной сетки. Сетка служит некой градуировкой измерений. Поверх сетки индицируются сигналы с 1го и 2го каналов, желтым и синим цветами соответственно. Что бы активировать канал необходимо нажать на кнопку «КАН1» и/или «КАН2»

Снизу на экране отображаются значения длительности и амплитуды, которым соответствует одно деление сетки. Осциллограф автоматически производит расчет частоты входных сигналов и выводит значения в правый нижний угол.

Так же на дисплее справа могут отображаться функции, которые включены для более детальной обработки сигналов, такие как:

 Связь входа

 Делитель

 Тип запуска (по нарастанию/по спаду)

 Режим управления запуском развёртки

 И др.

Управление разверткой

Большинство осциллографов имеют три режима развертки:

- автоматический (авто)

- ждущий

- однократный

При использовании режима «авто», генератор развертки работает в автоколебательном режиме, поэтому, даже в отсутствие сигнала, по окончании цикла развертки происходит ее перезапуск, это позволяет наблюдать на экране луч даже в отсутствии сигнала.

В ждущем режиме развертки, при отсутствии сигнала или его недостаточном уровне (либо при неверно настроенном режиме синхронизации) развертка отсутствует и на экране отображается неизменяемая картинка. Развертка запускается при достижении сигналом некоторого настроенного оператором уровня, причем можно настроить запуск развертки, как по нарастающему фронту сигнала, так и по спадающему.

При исследовании импульсных процессов, даже если они непериодические, ждущий режим обеспечивает неподвижность изображения на экране. В ждущем режиме развертку часто запускают не по самому исследуемому сигналу, а некоторым синхронным с ним сигналом, например, сигналом импульсного генератора, возбуждающего процесс в исследуемой схеме. В этом случае, запускающий сигнал подается на вспомогательный вход осциллографа — вход синхронизации.

При однократном режиме генератор развертки активируется нажатием кнопки «пуск/стоп» на панели осциллографа. После запуска развертка производится только один раз, для повторного запуска генератор развертки необходимо активировать снова. Этот режим удобен для исследования процессов в цифровых схемах.

Синхронизация развертки с сигналом

Для получения неподвижного изображения на экране обеспечивает схема синхронизации развертки, запускающая развертку на определенном уровне и фронте исследуемого сигнала. Задача схемы синхронизации — задерживать запуск развёртки до тех пор, пока не произойдёт некоторое событие.

Схема синхронизации имеет как минимум две настройки, доступные оператору:

 Уровень запуска: задаёт амплитуду (напряжение) исследуемого сигнала, при достижении которого запускается развёртка.

 Тип запуска: «по фронту» или «по спаду».

Правильная настройка этих органов управления обеспечивает запуск развертки всегда в одном и том же месте сигнала, поэтому изображение сигнала на осциллограмме выглядит стабильным и неподвижным.

Над входами каждого канала есть органы управления вертикальной разверткой:

«СМЕЩЕНИЕ» - кнопка и регулятор. Вращение регулятора производит смещение линии развертки выбранного канала в вертикальном направлении. Нажатие на кнопку производит установку смещения в нулевое значение (линия развёртки устанавливается в центр).

«В-мВ» (Вольт/деление) – регулятор и кнопка установки коэффициента отклонения выбранного сигнала. Он определяет амплитуду, которой соответствует одно деление. (см. фото). Работу с широким диапазоном частот и возможность горизонтального отклонения каналов предоставляет возможность горизонтальная развертка. Основными органами управления ее являются кнопка/регулятор «СМЕЩЕНИЕ» и кнопка/регулятор установки развёртки «с-нс» (Время/деление).

Кнопка/регулятор «СМЕЩЕНИЕ», вращение регулятора производит изменение временной задержки по отношению к центральной горизонтальной линии. Для установки нулевого значения нажать на регулятор.

Кнопка/регулятор «с-нс», вращение регулятора изменяет значение коэффициента развёртки. Основные понятия о сигнале:

 Длительность сигнала определяет время его существования, т.е когда сигнал отличен от нуля.

 Период — параметр, равный наименьшему интервалу времени, через который повторяются мгновенные значения периодического сигнала.

 Скважность — это отношение периода сигнала к длительности импульса.

 Амплитуда — наибольшее значение уровня сигнала, изменяющаяся по гармоническому закону.

 Размах — разность между максимальным и минимальным значениями уровня сигнала.

Осциллограф также может существовать не только в качестве автономного прибора, но и в виде приставки к компьютеру, подключаемой через какой-либо порт: LPT, COM, USB, вход звуковой карты.

Контрольные вопросы по лабораторной работе №2

1.Элементы электрической цепи можно соединить двумя способами. Последовательное соединение подразумевает подключение элементов друг к другу, а при параллельном соединении элементы являются частью параллельных ветвей. Способ соединения резисторов определяет метод вычисления общего сопротивления цепи.

2.

При введении в катушку сердечника из магнитных материалов (феррит, альсифер, карбонильное железо, магнетит) её индуктивность увеличивается. Это свойство позволяет

уменьшить количество витков в катушке для получения требуемой индуктивности и тем самым уменьшить её габариты. Это особенно важно на низкочастотных диапазонах, когда

нужна большая индуктивность. Погружая сердечник в катушку на разную глубину изменяют её индуктивность. Это свойство использовалось в старых радиоприёмниках при настройке на радиостанцию. В современных приборах наиболее часто это свойство используется в индуктивных бесконтактных датчиках. Такие датчики реагируют на приближение металлических предметов. Влиять на индуктивность катушки можно и при отсутствии в ней подвижного сердечника. В этом случае одну из двух последовательно соединённых катушек помещают внутри другой. Если затем изменять её положение, то индуктивность также будет изменяться. Такая конструкция катушек называется вариометр. Индуктивное сопротивление определяется формулой:

XL = ωL = 2πfL

Где ω = 2πf – круговая частота (f – частота, Гц); L – индуктивность катушки, Гн.

Добротность катушки индуктивности определяется формулой:

Q = XL / R = ωL / R = 2πfL / R

Где R – активное сопротивление катушки индуктивности, Ом.

3.