Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ)
Пример 1:
Пластины вертикального отклонения YY:
Подаём на пластины следующие сигналы:
а) постоянный сигнал (=)
б) переменный сигнал
в) меандр
На экране увидим следующее:
а) б) в)
lY = SТ Y ∙ UY lY = SТ Y ∙ 2 ∙ А lY = SТ Y ∙ 2 ∙ А
причём, SТ Y – чувствительность трубки по вертикали, [мм/В]; UY – напряжение, приложенное к пластинам, [В]; А – амплитуда сигнала, [В] (для б) синусоиды и в) меандра).
Чувствительность SТ трубки – отклонение луча на экране ЭЛТ, вызванное напряжением UY, приложенным к отклоняющим пластина. Обычно чувствительность составляет порядка 0,5 ÷ 5 [мм/В].
Примечание:
При чувствительности трубки SТ Y в 0,5 [мм/В] и высоте экрана 70 миллиметров, напряжение UY, необходимое для продвижения точки по всему экрану от края до края (по оси Y) должно быть равно ста сорока вольтам, что весьма велико.
Вывод: 1) форма сигнала на экране не наблюдается. В случае подачи периодического сигнала (с двумя полуволнами) – на экране появляется линия, равная двум амплитудам входного сигнала.
2) Из примечания ясно, что большие сигналы можно подавать прямо на пластины отклонения,
а не на вход
Пример 2:
Исследование сигналов проходящих через пластины горизонтального отклонения даёт те же результаты и выводы.
Пластины горизонтального отклонения XX:
Подаём на пластины следующие сигналы:
а) постоянный сигнал (=)
б) переменный сигнал
в) меандр
На экране увидим следующее:
а) б) в)
lX = SТ X ∙ UX lX = SТ X ∙ 2 ∙ А lX = SТ X ∙ 2 ∙ А
причём, SТ X – чувствительность трубки по горизонтали, [мм/В]; UX – напряжение, приложенное к пластинам, [В]; А – амплитуда сигнала, [В] (для б) синусоиды и в) меандра).
Лекция 20
Усилители
Усилитель по тракту вертикального отклонения Y (усилитель вертикального отклонения):
Усилитель тракта горизонтального отклонения X (усилитель горизонтального отклонения):
На вход – микровольты, милливольты, вольты
Примечание:
Усилители должны быть сделаны так, чтобы проходящий через них сигнал вообще не (или минимально) искажался.
Исследуемый сигнал подаётся на вход Y канала вертикального отклонения, включающего в себя входной делитель (аттенюатор по Y) и усилитель вертикального отклонения («усилитель по тракту вертикального отклонения»). Выходное напряжение усилителя, поступая на вертикальные отклоняющие пластины (на схеме осциллографа – YY), управляет отклонением электронного луча в трубке по оси Y. Для получения требуемого размера изображения на экране входной сигнал усиливается (или ослабевает) в канале вертикального отклонения до необходимого значения, определяемого чувствительностью трубки. Последовательное включение аттенюатора и усилителя вертикального отклонения обеспечивает значительный диапазон исследуемых напряжений. Основное усиление усилителя вертикального отклонения обеспечивается предварительным усилителем ПУY, а окончательный усилитель ОУY в основном служит для преобразования усиливаемого сигнала в управляющее напряжение, подаваемое на отклоняющие пластины.
При подаче переменного напряжения на вход Y электронный луч вычерчивает на экране осциллографа вертикальную линию.
Пример 1:
Подаём на вход три различных сигнала напряжения:
а) постоянный сигнал (=)
б) переменный сигнал
в) меандр
На экране увидим следующее:
а) б) в)
lY = S Y ∙ UY lY = S Y ∙ 2 ∙ А lY = S Y ∙ 2 ∙ А
причём, S Y – чувствительность тракта вертикального отклонения (или – чувствительность по Y), [дел/мкВ]; UY – напряжение, приложенное к пластинам, [мкВ]; А – амплитуда сигнала, [мкВ] (для б) синусоиды и в) меандра), lY – ход электронного луча [дел].
Внимание (!):
Здесь – чувствительность S Y, канала (или тракта) вертикального отклонения Y, а не чувствительность SТ Y трубки. Причём:
Величина, обратная к чувствительности тракта вертикального отклонения, называется коэффициент отклонения по вертикали или «масштаб по Y»:
Пример 2: Подаём на вход три различных сигнала напряжения:
а) постоянный сигнал (=)
б) переменный сигнал
в) меандр
lX = S X ∙ UX lX = S X ∙ 2 ∙ А lX = S X ∙ 2 ∙ А
причём, S X – чувствительность тракта горизонтального отклонения (или – чувствительность по X), [дел/мкВ]; UX – напряжение, приложенное к пластинам, [мкВ]; А – амплитуда сигнала, [мкВ] (для б) синусоиды и в) меандра), lX– ход электронного луча [дел].
Важно то, что коэффициенты усиления по X и по Y находятся в следующей зависимости:
Примечание:
В реальных осциллографах, поскольку горизонтальная шкала X используется как временная развёртка для сигнала, поданного на вход Y, чувствительность по оси X градуируется в отличных единицах:
На лицевой панели прибора есть верньер, с помощью которого можно изменять масштаб как «грубо», когда мы хотим добиться какого-то приближённого значения масштаба, так и «плавно», когда мы хотим добиться какого-то строго определённого значения масштаба.
Верньер «плавно» Верньер «грубо»
Выставляем верньер грубо на 3 мВ/дел, а реально получаем:
где Δ – и есть те самые показания мелкомасштабной ручки. И, в принципе, Δ – это погрешность масштаба.
Калибровка
Осциллограф обязательно нужно калибровать по амплитуде для того, чтобы уменьшить погрешность Δ.
Калибратор подаёт на вход усилителя сигнал меандр.
Добиваемся на экране следующей картины:
Калибратор по амплитуде
То же самое проделываем с усилителем по X.
