Osciloskop in načelo njegovega delovanja. Elektronske lekcije. Uporaba osciloskopa


Kako deluje osciloskop?

Če želite razumeti, kako deluje osciloskop, upoštevajte blok diagram povprečnega instrumenta. Skoraj vsi osciloskopi so urejeni tako.


Na diagramu ni samo dvehnapajalna enota: visokonapetostni vir, ki se uporablja za generiranje visokonapetostnega vhoda na CRT (katodne cevi) in nizko napetost, ki zagotavlja delovanje vseh enot naprave. In ni vgrajenegakalibrator, ki služi za nastavitev osciloskopa in ga pripravi na delovanje.

Preskusni signal se napaja na vhod "Y"Kanal navpične deformacije in padel na dušilec, ki je večstopenjsko stikalo tee, ki uravnava občutljivost. Njena lestvica je kalibrirana v v / cm ali V / div. 0.1 V, 10 V, 100 V. Če amplituda preiskovanega signala ni znana, smo nastavili najmanjšo občutljivost, na primer 100 voltov na cepitev. Potem tudi signal z amplitudo 300 voltov ne bo onemogočil naprave.

Nabor katerega koli osciloskopa vključuje razdelilnike 1: 10 in 1: 100, so cilindrične ali pravokotne šobe s priključki na obeh straneh. Izvedite iste funkcije kot atenuator. Poleg tega pri delu s kratkimi impulzi kompenzirajo kapacitivnost koaksialnega kabla. Tako izgleda zunanji delilnik iz osciloskopa C1-94. Kot lahko vidite, je razmerje med njegovim deljenjem 1: 10.


Zahvaljujoč zunanjem delilniku je možno razširiti zmogljivosti instrumenta, saj se lahko pri uporabi uporablja električni signal z amplitudo na stotine voltov.

Na izhodu vhodnega delilnika, signalpredojačevalnik. Tukaj se razprostira in pride nazakasnitev in na stikalo za sinhronizacijo. Linija za zakasnitev je zasnovana tako, da kompenzira odzivni čas generatorja za pometanje s prihodom preiskovanega signala na navpični odklonski ojačevalnik. Zaključni ojačevalnik ustvarja napetost, ki se uporablja za "Y"In zagotavlja, da je žarek usmerjen navpično.

Sweep generator tvori žagovito napetost, ki se napaja v vodoravnem upogibnem ojačevalniku in na plošče "XCRT in zagotavlja vodoravno deformacijo žarka

Sinhronizacijska naprava zagotavlja, da generator za pometanje začne hkrati zagnati s signalom na začetni točki zaslona. Kot rezultat, na zaslonu osciloskopa vidimo impulzno slikočasovno razmnoževanje. Stikalo za sinhronizacijo ima naslednje določbe:

Sinhronizacija iz preučevanega signala.

Sinhronizacija iz omrežja.

Sinhronizacija iz zunanjega vira.

Prva možnost je najbolj priročna in se uporablja najpogosteje.

Osciloskop C1-94.

Poleg kompleksnih in dragih modelov osciloskopov, ki se uporabljajo pri razvoju elektronske opreme, je naša industrija ustanovila proizvodnjo majhnega osciloskopa C1-94 posebej za radijske amaterje. Kljub nizkim stroškom je dobro ugotovljen pri delu in ima vse funkcije drage in resne naprave. Za razliko od njegovih "večjih" nasprotnikov, ima osciloskop S1-94 precej majhne dimenzije in je tudi enostaven za uporabo. Razmislite o njegovem nadzoru. Tukaj je sprednja plošča osciloskopa C1-94.

Desno od zaslona od zgoraj navzdol.

  • Pen: Focus.

    Ročaj je "Brightness".

    S temi kontrolami lahko prilagodite žarišče na zaslonu in njegovo svetlost. Da bi podaljšali življenjsko dobo CRT-ja, je zaželeno, da se svetlost nastavi na najmanjšo možno mero, vendar tako, da je mogoče branje dovolj jasno videti.

  • Omrežje". Gumb za vklop.

  • Gumb za načinČakajoči-Auto».

    To je gumbling za izbiro čakajočih in samodejnih načinov optičnega branja. Ko delujejo in pripravljenosti, začnejo in sinhronizirati pometanje s signalom v študiji. V avtomatskem načinu se začetek pometanja izvede brez signala. Za preučevanje signala se pogosteje uporablja čakalni način za začetek skeniranja.

    S tem gumbom se izbere polarnost sprožilnega impulza. Izberete lahko, da začnete z impulzom pozitivne ali negativne polarnosti.

    Gumb za sinhronizacijo "Intra-outboard».

    Ponavadi se uporablja notranja sinhronizacija, ker zunanji vir potrebuje ločen vir tega zunanjega signala. Jasno je, da v pogojih domače delavnice v velikem primeru ni potrebno. Na ta način izgleda zunanja ura na sprednji plošči osciloskopa.

    Gumba za izbiro vnosa "Open" in "Closed".

    Vse je jasno tukaj. Če naj preuči signal s konstantno komponento, nato izberite "spremenljiv in konstanten". Ta način se imenuje "Odprta", ker se se

    V tem primeru je treba upoštevati, da ko se signal prikaže na zaslonu, se bo povečal, saj se amplituda spremenljivega dela dodaja ravni konstantne komponente. V večini primerov je bolje izbrati "zaprti" vhod ().V tem primeru se DC komponenta električnega signala izklopi in se ne prikaže na zaslonu.

    Priključek "ohišje" služi za ozemljitev ohišja naprave. To se naredi iz varnostnih razlogov. V domačih delavnicah včasih ni mogoče zamenjati ohišja naprave. Zato je potrebno delati brez ozemljitve. Hkrati je pomembno vedeti, da je napetostni potencial lahko na ohišju osciloskopa, ko je vklopljen. Ko se dotaknete, lahko telo "potegne". Še posebej je nevarno, da se ena roka dotakne ohišja osciloskopa, na drugi strani pa grelne baterije ali druge delovne električne naprave. V tem primeru bo nevaren potencial iz telesa prešel skozi vaše telo ("roko" - "roko") in dobili boste električni udar! Zato, ko osciloskop deluje brez ozemljitve, je priporočljivo, da se ne dotaknetekovinskideli telesa To pravilo velja tudi za druge električne naprave s kovinskim ohišjem.

    V sredini stikala sprednje plošče "sweep" -Čas / zadeve. To stikalo nadzira delovanje generatorja pometanja.

    Malo nižje je stikalo vhodnega razdelilnika (atenuator) -V / primeri. Kot že rečeno; Torej za osciloskop C1-94 morate stikalo nastaviti na položaj 5 (5V / div.). V tem primeru je ena celica na mreži zaslona enaka 5 voltov. Če vstop v "Y" Razdelilnik povezan osciloskop z deljenjem razmerju 1:10 (1:10), bo ena celica enaka 50 voltov (5V / affairs * 10 = 50V / primeri ..).

Tudi na osciloskopu so:

Trenutno se z razvojem digitalne tehnologije digitalni osciloskopi razširijo. Dejansko je hibrid analogne in digitalne tehnologije. Odnos do njih je dvoumen, kot mlin za meso s procesorjem ali kavni mlinček z zaslonom.

Analogna oprema je bila vedno zanesljiva in enostavna za uporabo. Poleg tega je bilo enostavno popraviti. Digitalni osciloskop stane večji obseg in je zelo težko popraviti. Seveda, veliko. Če analogni signal digitalizirate z uporabo ADC (analogno-digitalni pretvornik), lahko z njim storite vse. Lahko se shrani v pomnilnik in prikaže kadar koli za primerjavo z drugim signalom, zloženim v fazi in izven faze z drugimi signali. Seveda je analogna tehnologija dobra, vendar je zunaj digitalne elektronike prihodnost.

Ker napetost merimo med dvema točkama, ima vhod osciloskopa dva priključka. In niso enakovredne. En terminal, imenovan "faza", je povezan z vhodom navpičnega odklonskega ojačevalnika. Drugi terminal je ozemljen ali ohišje. Imenuje se tako, ker je električno priključen na telo naprave (to je skupna točka vseh njegovih elektronskih vezij).Osciloskop prikazuje fazno napetost glede na tla.

Zelo pomembno je vedeti, kateri od vhodnih vodnikov je faza. Za uvožene naprave se običajno uporabljajo posnetek (Slika 6). V tem primeru načeloma ni mogoče zamenjati faze in telesa.

Sl. 6. Sondo uvoženega osciloskopa na levi "igli", na desni strani spone.

Osciloskopi domača proizvodnja pogosto opremljeni z vrvico, ki ima standard za ruske 4mm čepi (včasih se uporablja, da jim ime banano, ki ste ga dobili od avdio opreme), sl. 7. V tem primeru sta oba vtikača enaka in za razlikovanje med njimi uporabljamo dodatne funkcije. Obstaja več teh znakov in se lahko pojavijo v katerikoli kombinaciji:

Zemeljska žica je daljša;

Ozemljitvena žica je rjava (standardna) ali črna;

Na primeru vtiča ozemljitvene žice simboli "telo"

ali "zemlja"

Vendar na žalost ta pravila niso vedno izvedena. Še posebej to velja za popravljene kable: katerikoli prevodnik, ki je na voljo, tam lahko postavite prvi vtič Zato obstaja še en način za določitev faze in trupa, ki daje sto odstotno jamstvo.

Če želite ugotoviti, kateri od vodnikov je faza, in ki stanovanja kadar je to potrebno, ne bo osciloskopa povezano roko obrnili na eno od vhodnih vodnikov, po drugi strani, pred katero ne ne dotikajte. Če je ta vodnik primer, bo na zaslonu prikazana le vodoravna linija skeniranja. Če tega vodnika - fazo, je zaslon precej velik poseg bodo pojavile, ki so zelo popačena sinusni valovna frekvenca 50 Hz (Slika 8).

Sl. 8. Motnje na zaslonu osciloskopa, ko se roka dotakne faze vhodnega kabla.


Te motnje povzroča dejstvo, da med človeškim telesom in žicami mreže, ki so nameščene v prostoru, obstaja kapacitivnost. In je tok, ki teče skozi takšno vezje: svetlobnih asinhronski 220V 50 Hz - kapacitivnosti med žicami mreže in človeškega telesa - človeško roko - vhod ojačevalnika (vhodni kabel faza) - elektronski ojačevalnik vezja - primer osciloskopa - kapacitivnosti med ohišjem in zemljo - nevtralna omrežna žica (vedno je ozemljena). Tok je zaprt, tok teče. Velikost tega toka je -8 ... 10 ^ 10 ^ -6 ampera, vendar osciloskop ima zelo visoko upornost (reda velikosti 10 6 ohmov), pa se pojavi dovolj veliko napetost. Sinewave izgleda več popačena, ker je kapacitivnost del omrežja - človeško telo je odvisen od frekvence: višja je frekvenca, manjši upor. Zato je visokofrekvenčni komponente (omrežja in harmonično poseg prodrli vanjo) zagotavljajo večjo sedanjo in višjo napetost na vhod osciloskopa.

Po določitvi faze in ohišja vhodnega kabla je možno povezati osciloskop v preiskovano vezje. Če nima jasno opredeljene skupne žice, je ohišje priključeno na katero koli točko, med katero je treba preiskati napetost. Če tem vezju skupno žico - točke, običajno sprejete za nič možnosti priključen na ohišju naprave ali dejansko utemeljena, osciloskopa bolje telesa povezana s to toko. Neupoštevanje tega pravila lahko privede do pomembnih merilnih napak (včasih tako veliko, da meritev sploh ni mogoče zaupati).

V bistvu je osciloskop voltmeter, ki prikazuje napetostno ploskev. Vendar pa se lahko uporablja tudi za opazovanje oblike toka. V ta namen je upor Rm zaporedno povezan s preiskovanim vezjem (tukaj indeks "t" pomeni tok), sl. 9. Odpornost upora Rim je izbrana precej manj od odpornosti vezja, potem upor ne vpliva na njegovo delovanje in njegovo vključitev ne povzroča sprememb v načinu delovanja vezja. Na uporu je po Ohmovem zakonu napetost:

Ta napetost se meri z osciloskopom. Poznavanje vrednosti Rm lahko pretvorimo napetost, prikazano z osciloskopom, v tok.

Sl. 9. Merjenje toka z osciloskopom.


Dvokanalni osciloskop z dvema žarkoma lahko istočasno prikaže oscilograme dveh signalov. Da bi to naredil, ima dva vhoda (kanale), ponavadi imenovanih I in II. Ne smemo pozabiti, da je eden od vhodnih sponk vsakega kanala povezan z ohišjem osciloskopa,terminali "telo" obeh kanalov sta med seboj povezani. Zato je treba te sponke zucróti na isto točko v vezju, sicer se bo vezje zaprlo (slika 10).

Sl. 10. Povežite dvokanalni osciloskop. Vhodi "Zemlja" lahko ustvarjajo zaprtje v vezju.


Na sl. 10a so točke vezja B in D zaprto med seboj skozi telo osciloskopa (zapiralni vodnik je prikazan v pikčastih črtah). Zaradi tega se je konfiguracija vezja spremenila.

Sposobnost opazovanja ni nobenih dveh napetosti, temvec samo s skupno točko, je pomanjkljivost, toda majhna - v elektroniki je eden od pol električnega vira vedno skupna žica

Z dvokanalnim osciloskopom lahko istočasno opazujete tako napetost kot tok v tokokrogu. In s tem merimo fazni premik med tokovno in napetostjo. Shema, ki povezuje osciloskop v tem primeru, je prikazana na sl. eleven.

Sl. 11. Priključitev osciloskopa za merjenje faznega pomika.

Kanal I meri napetost, kanal II pa meri tok. Ta vključitev je najbolj optimalna, ker napetost incidenta na uporu Rm in napajana v kanal II je 30 ... 100 Pole tega je zasnova vecine osciloskopov nekoliko asimetrična - sinhronizacija signala kanala I je ponavadi bolj kakovostna in stabilna. Tako povezava kanala I z napetostjo zagotavlja bolj stabilno sliko valovne oblike.

Napaka pri povezavi na sl. 11b je, da priključki ohišja obeh vhodov niso povezani na isti točki. Kot rezultat, je upor Rm kratko vezan skozi ohišje osciloskopa. Najbolj neprijetna stvar je, da napetost preko upora Rm ni enaka nič, ker odpornost žic vhodnih kablov (preko katere se ta upor zapre) ni nič. Zato je pri taki povezavi mogoče opaziti to napako (po vsem, kar kaže na nekaj osciloskopov), zato bo rezultat merjenja toka napačen.

Vključitev, prikazana na sl. 11c uspela s tem ukrepom sem kanala osciloskopa napetost ni v vezju, in vsoto napetosti v tokokrogu in uporovnega rt (napetosti, merjeno v prostem teku, in na vir). Napetost v Rm, čeprav majhna po velikosti, še vedno uvaja napako pri merjenju napetosti.

Povezava osciloskopa, prikazana na sl. 11a ne zagotavlja le največje natančnosti meritev, temveč tudi v nekaterih primerih omogoča uporabo upora Rm z dokaj visoko odpornostjo. To je pomembno pri merjenju nizkih tokov: če sta tako tokrokugu kot odpornost Rm majhna, je napetost, ki nastane na Rm, lahko tako majhna, da občutljivost osciloskopa ni dovolj za prikaz.

Related news

Osciloskop in načelo njegovega delovanja. Elektronske lekcije. Uporaba osciloskopa image, picture, imagery


Osciloskop in načelo njegovega delovanja. Elektronske lekcije. Uporaba osciloskopa 82


Osciloskop in načelo njegovega delovanja. Elektronske lekcije. Uporaba osciloskopa 73


Osciloskop in načelo njegovega delovanja. Elektronske lekcije. Uporaba osciloskopa 25


Osciloskop in načelo njegovega delovanja. Elektronske lekcije. Uporaba osciloskopa 37


Osciloskop in načelo njegovega delovanja. Elektronske lekcije. Uporaba osciloskopa 81


Osciloskop in načelo njegovega delovanja. Elektronske lekcije. Uporaba osciloskopa 57