Режими роботи осцилографа. Фігури Ліссажу.

Електронний осцилограф можна звичайно використовувати у режимах внутрішньої або зовнішньої синхронізації, в автоматизованому режимі та у режимі спеціальної розгортки. Режим обирають зміною положення відповідного перемикача на лицьовій панелі осцилографа.

Рис. 2

В режимі внутрішньої синхронізації вхідна напруга и_вх одночасно подається через підсилювач до каналу пластин вертикального відхилення у—у (рис. 1) та на вхід ГЛЗН. Напруга з виходу ГЛЗН поступає на пластини горизонтального відхилення х—х, внаслідок чого світлова пляма починає пересовуватись на екрані по осі х. Одночасна подача напруги на пластини у—у та х—х приводить до відтворення на екрані осцилографа залежності и_вх = и_вх(t) у певному масштабі. Спеціальним пристроєм затримки можна зсунути по фазі на час ∆t напругу и_х, що поступає на пластини х—х, від фактичної вхідної напруги и_вх(рис. 2, а). Змінюючи час ∆t поворотом відповідного регулятора на лицевій панелі осцилографа, можна зсовувати зображення функції и_х(t) на екрані вздовж осі х.

В режимі зовнішньої розгортки для запуску ГЛЗН використовують зовнішній генератор імпульсів синхронізації, який дає імпульси напруги и_с з деяким випередженням ∆t по відношенню до вхідного сигналу и_вх (рис. 2, б).

В автоматичному режимі ГЛЗН видає періодично імпульси пилоподібної напруги і, якщо їх частота співпадає з частотою вхідного сигналу и_вх, на екрані спостерігається нерухоме зображення залежності и_вх(t) (рис. 2, в). Частоту імпульсів ГЛЗН можна змінювати за допомогою регулятора на лицевій панелі осцилографа.

В режимі спеціальної розгортки на пластини х—х можна подати, наприклад, синусоїдну напругу промислової частоти и_х, а на пластини у—у — досліджувану синусоїдну напругу и_у. Якщо частоти і фази обох напруг співпадають, то на екрані з'явиться зображення прямої лінії (рис. 3, а), а якщо співпадають до того ж й амплітуди обох напруг і фазовий зсув між ними дорівнює 90° — на екрані виникає зображення кола (рис. 3, б). Якщо ж фази напруг и_х та и_у зсунені на кут 0 < ѱ < 90°, — на екрані виникає зображення еліпса (рис. 3, в). Залежно від співвідношення частот напруг на входах осцилографа на екрані спостерігаються різні фігури (рис. 3), так звані фігури Ліссажу, що дає можливість проводити деякі спеціальні вимірювання. Наприклад — порівняння частот напруг на входах осцилографа.

Рис. 3

Осцилографи широкого застосування дозволяють здійснювати індикацію сигна­лів (напруг) з амплітудою від одиниць мілівольт до сотень вольт у частотному діапазоні від постійного струму до сотень мегагерц. При цьому похибка вимірювання миттєвих значень напруг досліджуваного сигналу та відповідних часових інтервалів шляхом безпосереднього відліку з екрану — не більше (3÷5)%. Сучасні осцилографи споряджають вбудованим швидкодіючим цифровим вольтметром та генератором, що формує пилкоподібну напругу для розгортки досліджуваного сигналу в часі цифровим методом, що дозволяє виводити на екран осцилографа у цифровій формі значення координат будь-якої точки на екрані з похибкою (0,05÷0,5) %. Існують також електронні осцилографи, які дозволяють спостерігати одночасно на екрані від двох до десяти вхідних напруг.

Контрольні питання:

1. Що представляє собою електронний осцилограф?

2. Що таке електронно-променева трубка?

3. На які групи поділяються електронно-променеві трубки?

4. В чому особливості будови осцилографічної електронно-променевої трубки?

5. Як працює електронно-променева трубка?

6. Назвіть основні режими роботи електронного осцилографа?

7. Як отримати фігури Ліссажу?