Краткие теоретические сведения. Практическое занятие № 2 Ознакомление с правилами эксплуатации и работой осциллографа

Практическое занятие № 2 Ознакомление с правилами эксплуатации и работой осциллографа

Практическое занятие можно выполнить при помощи программного обеспечения Electronics Workbench 5.12.

Цель: Ознакомиться с принципом работы осциллографа, получить практические навыки управления электронным лучом осциллографа; получить практические навыки компьютерного моделирования электронных схем. Оборудование: персональный компьютер; программное обеспечение:

Electronics Workbench 5.12;

Краткие теоретические сведения

(лат. oscillo — качаюсь + гр. γραφω — —

путѐм визуального наблюдения графика сигнала на экране либо записанного на фотоленте, а также для

форме графика. Современные осциллографы позволяют разворачивать сигнал гигагерцовых частот. Для разворачивания более высокочастотных сигналов можно использовать стрик-камеры.

Электронно-лучевой осциллограф имеет экран A, на котором отображаются графики входных сигналов. На экран нанесена разметка в виде сетки. У цифровых осциллографов изображение выводится на дисплей (монохромный или цветной) в виде готовой картинки. У аналоговых осциллографов в качестве экрана используется электронно-лучевая трубка с электростатическим отклонением.

Осциллографы разделяются на одноканальные и многоканальные (2, 4, 6, и

т.д. каналов на входе). Многоканальные осциллографы позволяют одновременно сравнивать сигналы между собой (формы, амплитуды, частоты и пр.)

Управление разверткой: если запуск развѐртки никак не связан с наблюдаемым сигналом, то изображение на экране будет выглядеть «бегущим» или даже совершенно размазанным. Это происходит потому, что в этом случае осциллограф отображает различные участки наблюдаемого сигнала на одном и том же месте. Для получения стабильного изображения все осциллографы содержат систему, называемую триггер.

Триггер в осциллографе — это устройство, которое задерживает запуск развѐртки до тех пор, пока не будут выполнены некоторые условия. Триггер имеет как минимум две настройки:

Уровень сигнала: задаѐт входное напряжение (в вольтах), при достижении которого запускается развѐртка

Тип запуска: по фронту или по спаду

Таким образом, триггер запускает развѐртку всегда с одного и того же места сигнала, поэтому изображение сигнала на осциллограмме выглядит стабильным и неподвижным (конечно, только при правильных настройках триггера).

Классификация:

По назначению и способу вывода измерительной информации:

Осциллографы с периодической развѐрткой для непосредственного наблюдения формы сигнала на экране (электронно-лучевом, жидкокристаллическом и т. д.) — в зап.-европ. языках oscilloscop(e)

Осциллографы с непрерывной развѐрткой для регистрации кривой на фотоленте (шлейфовые осциллографы) — в зап.-европ. языках oscillograph По способу обработки входного сигнала:

Аналоговый

Цифровой

По количеству лучей осциллографы делятся на однолучевые, двухлучевые и

т.д. Количество лучей может достигать 16-ти и более. N -лучевой осциллограф имеет N сигнальных входов и может одновременно отображать на экране N графиков.

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

Основными техническими характеристиками осциллографа являются три группы параметров: параметры, обеспечивающие качественное воспроизведение формы

сигнала; параметры, обеспечивающие точность измерений; эксплуатационные параметры.

К параметрам, обеспечивающим качественное воспроизведение формы сигнала, относят чувствительность, полосу пропускания, быстродействии.

Параметры, обеспечивающие точность измерений. Точность осциллографа показывает, насколько близко измеренное им значение физической величины истинному значению. Параметры, обеспечивающие точность измерений, связаны с характеристиками применяемой в осциллографе электронно-лучевой трубки и качеством устройств, входящих в осциллограф. Точность измерений зависит от размеров рабочей части экрана, ширины луча.

Осциллографы подразделяют на четыре класса точности измерения напряжения и временных интервалов:

I класс (основная погрешность составляет не более 3%)

II класс (основная погрешность составляет не более 5%)

III класс (основная погрешность составляет не более 10%)

IV класс (основная погрешность составляет не более 12%) - наиболее простые и дешѐвые.

К эксплуатационным параметрам относят размеры и массу осциллографа, его функциональные возможности, параметры каналов X, Y, Z.

ЭЛТ представляют собой стеклянную вакуумную оболочку с люминесцентным экраном.