Электрорадиоизмерения (В. И. Винокуров) (554136), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Аноды располагаются 'на лицевой пластине, через которую проходит световое излучение, поэтому их делают прозрачнымн. Между пластинами по- мешается диэлектрическая матрица с отверстиями, образующими 1 /в газоразрядные ячейки в точках 1 перекрестия электродов. Панель заполняют гелий-неоновой смесью и герметизируют. Изображение исследуемого сигнала образуетсв ряс.
Е.т. Матричная индикаторная поочередным зажиганием газораз- панель: рядных ячеек. Для этого со схемы 1 — л«ольс Я вЂ” стеклянные «ласт««ьн управления в каждый момент вре„ 8 — «лтолнн 4 — матра«а мени на аноды и катоды подают соответственно положительный н отрицательный импульсы поджига. Номер анода, на который подается импульс, определяет строку, а камер катода — столбец, на перекрестии которых располагается светящаяся ячейка.
Такон принцип управления называют матричным, его реализуют цифровыми методами. Преимуществами матричных индикаторных панелей являютсн малые габариты и вес, низкие напряжения питания. В них отсутствуют геометрические искажения, светящаяся точка стабильна. Разработаны панели с внутренней памятью, способные не только воспроизводить, но и запоминать изображение сигнала. Цифровой принцип управления позволяет достаточно просто совместить изображение сигнала с цнфробуквенной индикацией его параметров на одном экране. К недостаткам следует отнести сложность схемы управления, недостаточные разрешающую способность н быстродействие.
В настоящее время серийно выпускаются матричные индикаторные панели с числом ячеек 100Х|100, что обеспечивает разрешающую способность!1 лин/мм. Экспериментальные образцы содержат 1000Х1000 ячеек, что обеспечивает разрешающую способность, сравнимую с лучшими образцами ЭЛТ. Видь1 разверток и их применение. Для воспроизведения формы исследуемого сигнала на экране ЭЛТ используется его развертка во времени. Разверткой называют линию на экране осциллографа, которую вычерчивает луч в отсутствие сигнала. В осциллографах чаще используют линейную развертку. Для некоторых из- мерений применяют круговую и эллиптическую развертки. В спучае линейной развертки луч, двигаясь равномерно по эк.Рану, прочерчивает прямую горизонтальную линию, как бы нанося на экран ось абсцисс декартовой системы координат — ось времени.
Если на вертикально отклоняющие пластины подать исследуемый сигнал, то луч будет смешаться от линии развертки, причем величина отклонения пропорциональна мгновенному значению сигнала в текущий момент времени (в данной точке развертки). в Линейная развертка может о быть однократной, непрерывной и ждущей. 0 Однократная развертка приме- .в' няется для наблюдения одиноч- 'Ф иых и непериодических процессов. Для фиксации изображения при- 11 меняют фоторегистрацию или запоминающую ЭЛТ.
При однократной Развертке на пластины Х по . Рис. б.з. Однократная развертка дают линейно изменяющийся (пилообразный) импульс (рис. 6.8) от специального генератора. встроенного в осциллограф и называемого ге н е р а то р о м р а з в е р тк и.
Запуск генератора развертки производят нескольцо раньше момента появления. напряжения на пластинах у, для чего в осциллографе производится небольшая задержка входного сигнала. После того как луч достигнет края экрана (при этом напряжение на пластинах Х равно амплитуде развертки Ур), луч возвращается в исходное положение и осциллограф готов к приходу следующего сигнала. Непрерывная развертка применяется для исследования периодически повторяющихся сигналов. Напряжение развертки прн этом вырабатывается непрерывно (рис. 6.9) и изображение образуется наложением осциллограмм, полученных на каждом периоде исследуемого сигнала (рис. 6.9, а) или на нескольких периодах (рис.
6.9,б). Период развертки следует выбирать так, чтобы изображение на экране было неподвижным. Это возможно при выполнении следующего условия: отношение периода развертки Тр к пеРиоду исследуемого сигнала Т кратно целому числу: Т /Т=п, и= 1,.2, 3,... (6.5) л= 1 соответствует изображению одного периода сигнала (рис. 6.9, а), а=2 — двух периодов (рис. 6.9, б) и т. д. Если кратность не выполняется, то изображения сигнала на каждом периоде смешаются. Это приводит к появлению «бегущего» изображения; наблюдать сигнал при этом невозможно.
Кратность развертки пеРиоду повторения сигнала обеспечивается устройством синхронизации осциллографа. 121 Ждум)аэ развертка применяется для исследования непериодических сигналов, а также импульсов малой длителыюсти с большим перподом повторения, когда непрерывная развертка малопригодна. Это поясняет рис. 6 10.
Как видно, при ТЛ=Т масштаб изображения .не подходит для наблюдения формы сигнала. Попытка ггр ау Ркс. 6.9. Непрерывная развертка: а — Та,—— -Т; б — Т, аТ уменьшить период развертки Та< Т приводит к искажению осциллограммы (рис. 6.10,в) — кроме сигнала на экране появится линия развертки, прочерченная во время холостых проходов луча.
Число этих проходов может быть О т' велико, поэтому яркость нуи сигнала. Практически из-за левой линии существенно больше яркости изображения и„ ограниченного динамнческо- 4 го диапазона ЭЛТ по ярко- сти изображение сигнала пай блюдаться не может. Глг Тиг Задача решается устране- нием холостых проходов лу- ау гу ча, что осуществляют в ждуимптльсоа с 60льшим Ле иОдОм еле Оааки при непрерыаапа развертке: ' 1)апр~женме Развертки выра а — иил сигнала и напряженна раааергин; б батЫВаЕГСЯ ТОЛЬКО ПРН Наяиосциллограмма нри Т„;=Т; и — осниллограмма Чни На ВХОДЕ ОСцИЛЛОГраФа нри тгл т исследуемого сигнала.
122 пения масштаба изображения — увеличением амплитуды напряжения развертки сгр без изменения скорости нарастания. Этот режим назы- и ор ггрг вается растяжкои и характерен тем, что некоторое время луч находится за экй краном, т. е. используется гр,1, ф только часть рабочего хода развертки (рис. 6.12). При Рис.
6.12. Режим растяжки развертки: этом несколько снижается а — пнк онгпала н напрагпенпа ра попыми б — ое- яркость изображения, увели" киллограмма спгнела прн обычной развертке и д пР' Чннастея ВЛИЯНИЕ НЕЛИНЕЙ- ности напряжения развертки. Преимуществом режима растяжки является возможность получить расширение рабочих диапазонов коэффициентов развертки без переключения генератора развертки. В типовых осциллографах обычно.применяют растяжку в 1О раз. Круговая и эллиптическая развертки. В этом случае линия развертки представляет, собой окружность или эллипс, причем ее длина больше, чем в случае линейной развертки, и отсутствует обратный ход луча.
Данные обстоятельства увеличивают разрешающую При этом г*р<Т, но изображение получается однородным по яркости. Управление генератором развертки осуществляют устройством запуска осциллографа. гКдущая развертка незаменима при наблюдении непериодических сигналов, так как кратность и развертки в данном случае ие играет роли.. гг Рассмотрим, как опреде- 'Ф ляется временной масштаб изображения. Амплитуду развертки выбирают так, чтобы луч отклонялся на всю, а) б) ширину экрана 1 Следовательно, полное время пере- Рис. 6.1!. ждущая лииейиая развертка: МЕШЕНИя ЛуЧа ПО ЭКраиу T а — напряже же раееергкн; б — оспнллогремма определяет масштаб по оси Х. Принято выражать масштаб с помощью коэффициента развертки К =Т /р',. (6.6) Коэффициент развертки выражают в единицах времени иа деление шкалы ЭЛТ. Установка коэффициента развертки означает (при неизменном Пр) регулировку скорости нарастания пилообразного напряжения путем изменения периода напряжения развертки.
В большинстве современных осциллографов предусмотрен также дополнительный режим изме- ил дГ способность осциллографа примерно в три раза. Для создания круговой развертки используется генератор синусоидального напряжения, сигнал с которого подается на пластины Х непосредственно, а на пластины У в со сдвигом 90'. Равенство амплитуд напряжений на пластинах дает круговую развертку, при неравенстве линия развертки представляет собой эллипс. Чаще всего исследуемый сигнал подается на модулятор ЭЛТ и воздействует на яркость и домеигда адддгиги луча.
Этот режим использпдедлгаидай зуют для измерения вре- менных интервалов и .ча- 0 Е стоты; форму сигнала иде можно наблюдать при по- даче его одновременно на од пластины Х и У. При этом изид отклонение луча происходд дит по радиусу трубки, Часто применяется подача дд сигнала на ускоряющий электрод ЭЛТ.
Увеличение ускоряющего напряжения эквивалентно уменьшению чувствительности„что вызывает раРио 6.13. Задерйскаакгщая и задержанная диальное смещение луча развертка: к центру экрана. Наблюа — диаграммы вапрлжевиа; б — осдиллаграмма дЕНИЕ фОрМЫ Снгиаяа Прн ммпуласов при вадаржвваыедеа рааверпсе; е— 'осциллограмма при задержанной раавертде Крууозой раэнсртКЕ НЕ- сколько затруднено из-зз необычной системы координат изображения. Б современных осциллографах широко распространены геиера*торы двойной развертки (задержнвающей н задержанной). Применение двойной развертки существенно увеличивает функциональные возможности осциллографа.