Ηλεκτρονικό παλμογράφο - συσκευή, αρχή λειτουργίας

Το ερασιτεχνικό ραδιόφωνο, ως χόμπι, είναι μια πολύ συναρπαστική δραστηριότητα, και, μπορεί κανείς να πει, εθιστική. Πολλοί έρχονται σε αυτό στα υπέροχα σχολικά χρόνια, και με την πάροδο του χρόνου, αυτό το χόμπι μπορεί να γίνει επάγγελμα για τη ζωή. Ακόμη και αν δεν μπορείτε να αποκτήσετε υψηλότερη εκπαίδευση ραδιοεξοπλισμού, η ανεξάρτητη μελέτη των ηλεκτρονικών σας επιτρέπει να επιτύχετε πολύ υψηλά αποτελέσματα και επιτυχία. Κάποια στιγμή, το περιοδικό Radio ονομάζονταν μηχανικοί τέτοιων ειδικών χωρίς διπλώματα.

Τα πρώτα πειράματα με ηλεκτρονικά συστήματα αρχίζουν, κατά κανόνα, με τη συναρμολόγηση των απλούστερων κυκλωμάτων, τα οποία αρχίζουν να λειτουργούν αμέσως χωρίς ρύθμιση και ρύθμιση. Τις περισσότερες φορές πρόκειται για διάφορες γεννήτριες, κλήσεις, ανεπιτήδευτες πηγές τροφοδοσίας. Όλα αυτά μπορούν να συλλεχθούν διαβάζοντας ένα ελάχιστο ποσό βιβλιογραφίας, μόνο περιγραφές επαναλαμβανόμενων μοτίβων. Σε αυτό το στάδιο, κατά κανόνα, είναι δυνατό να γίνει με ένα ελάχιστο σύνολο εργαλείων: ένα συγκολλητικό σίδερο, κόπτες, ένα μαχαίρι και πολλά κατσαβίδια.

Σταδιακά, τα σχέδια γίνονται πιο περίπλοκα και αργά ή γρήγορα αποδεικνύεται ότι χωρίς προσαρμογή και συντονισμό απλά δεν θα λειτουργήσουν. Ως εκ τούτου, πρέπει να αποκτήσετε λεπτά όργανα μέτρησης, και τόσο πιο γρήγορα τόσο καλύτερα. Η παλαιότερη γενιά ηλεκτρονικών μηχανικών είχε έναν ελεγκτή δείκτη με μια τέτοια συσκευή.

Προς το παρόν, ο ελεγκτής διακόπτη, που συχνά ονομάζεται avometer, έχει αντικαταστήσει ψηφιακό πολύμετρο. Αυτό μπορεί να βρεθεί στο άρθρο "Πώς να χρησιμοποιήσετε ένα ψηφιακό πολύμετρο". Αν και ο καλός παλιός ελεγκτής δείκτη δεν παραιτείται από τις θέσεις του και σε ορισμένες περιπτώσεις η χρήση του είναι προτιμότερη σε σύγκριση με μια ψηφιακή συσκευή.

Και οι δύο αυτές συσκευές σας επιτρέπουν να μετράτε άμεσες και εναλλασσόμενες τάσεις, ρεύματα και αντιστάσεις. Εάν οι σταθερές τάσεις είναι εύκολο να μετρηθούν, αρκεί να γνωρίζουμε μόνο την τιμή, τότε με εναλλασσόμενες τάσεις υπάρχουν μερικές αποχρώσεις.

Το γεγονός είναι ότι τόσο ο δείκτης όσο και οι σύγχρονες ψηφιακές συσκευές σχεδιάζονται για τη μέτρηση μιας ημιτονοειδούς εναλλασσόμενης τάσης και, σε μια μάλλον περιορισμένη περιοχή συχνοτήτων: το αποτέλεσμα της μέτρησης θα είναι η πραγματική τιμή της εναλλασσόμενης τάσης.

Εάν αυτές οι συσκευές μετρούν την τάση ενός ορθογώνιου, τριγωνικού ή πριονωτού σχήματος, τότε οι μετρήσεις στην κλίμακα της συσκευής, φυσικά, θα είναι, αλλά δεν χρειάζεται να εγγυηθείτε για την ακρίβεια των μετρήσεων. Λοιπόν, υπάρχει μόνο ένταση και ποια δεν είναι ακριβώς γνωστή. Και πώς να είμαστε σε τέτοιες περιπτώσεις, πώς να συνεχίσουμε την επισκευή και την ανάπτυξη νέων ολοένα και πιο πολύπλοκων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων; Εδώ ο ραδιοερασιτέχνης έρχεται στο στάδιο όταν πρέπει να αγοράσετε έναν παλμογράφο.

Λίγη ιστορία

Με τη βοήθεια αυτής της συσκευής μπορείτε να δείτε με τα μάτια σας τι συμβαίνει στα ηλεκτρονικά κυκλώματα: ποια είναι η μορφή του σήματος, όπου εμφανίστηκε ή εξαφανίστηκε, οι χρονικές και φάσεις των σημάτων. Για να παρατηρηθούν αρκετά σήματα, απαιτείται τουλάχιστον ένας παλμογράφος δύο ακτίνων.

Εδώ μπορούμε να θυμηθούμε μια μακρινή ιστορία, όταν το 1969 δημιουργήθηκε ο παλμογράφος C1-33, που παράγεται μαζικά από το εργοστάσιο του Vilnius. Η συσκευή χρησιμοποίησε ένα CRT 22LO1A, το οποίο χρησιμοποιήθηκε μόνο σε αυτή την εξέλιξη. Ο πελάτης αυτής της συσκευής ήταν, βέβαια, το στρατιωτικό-βιομηχανικό συγκρότημα.

Δομικά, αυτή η συσκευή κατασκευάστηκε από δύο μπλοκ που τοποθετήθηκαν σε μια ράβδο με τροχούς: τον ίδιο τον παλμογράφο και την παροχή ρεύματος. Το συνολικό βάρος της δομής ήταν 160 kg! Το πεδίο περιελάμβανε μια κάμερα εγγραφής RFK-5 προσαρτημένη στην οθόνη, η οποία εξασφάλιζε την καταγραφή κυματομορφών σε φιλμ. Η εμφάνιση του παλμογράφου C1-33 με την ενσωματωμένη κάμερα εμφανίζεται στο Σχήμα 1.

Σχήμα 1. Ταλαντωτής με πέντε δέσμες C1-33, 1969

Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά καθιστούν δυνατή τη δημιουργία φορητών ψηφιακών παλμογράφοι μεγέθους κινητού τηλεφώνου. Μία από αυτές τις συσκευές φαίνεται στο σχήμα 2. Αλλά αυτό θα συζητηθεί αργότερα.

Εικόνα 2. Ψηφιακό παλμογράφο DS203

Ταλαντοσκόπια διαφόρων τύπων

Μέχρι πρόσφατα, παρήχθησαν διάφοροι τύποι παλμοσειρών ηλεκτρονικής δέσμης. Πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για γενικούς παλμογράφους, οι οποίοι χρησιμοποιούνται συχνότερα για πρακτικούς σκοπούς. Εκτός από αυτά, παρήχθησαν επίσης παλμογράφοι αποθήκευσης βασισμένοι σε CRTs αποθήκευσης, υψηλής ταχύτητας, στροβοσκοπικά και ειδικά. Οι τελευταίοι τύποι προορίζονταν για διάφορα συγκεκριμένα επιστημονικά προβλήματα, τα οποία σήμερα αντιμετωπίζουν με επιτυχία σύγχρονοι ψηφιακοί παλμογράφοι. Ως εκ τούτου, θα επικεντρωθούμε περαιτέρω σε γενικούς ηλεκτρονικούς παλμογράφους γενικής χρήσης.

CRT

Το κύριο μέρος του ηλεκτρονικού παλμογράφου, φυσικά, είναι ο σωλήνας καθοδικών ακτίνων - CRT. Η συσκευή της φαίνεται στο σχήμα 3.

Εικόνα 3. Συσκευή CRT

Δομικά, ένα CRT είναι ένας μακρύς γυάλινος κύλινδρος 10 κυλινδρικού σχήματος με κωνική προέκταση. Ο πυθμένας αυτής της επέκτασης, η οποία είναι μια οθόνη CRT, είναι επικαλυμμένη με φωσφόρο που εκπέμπει μια ορατή λάμψη όταν μια δέσμη ηλεκτρονίων χτυπά 11. Πολλά CRTs έχουν μια ορθογώνια οθόνη με τμήματα που εφαρμόζονται απευθείας στο γυαλί. Αυτή η οθόνη είναι η ένδειξη του παλμογράφου.

Μια δέσμη ηλεκτρονίων σχηματίζεται από ένα όπλο ηλεκτρονίων

Ο θερμαντήρας 1 θερμαίνει την κάθοδο 2, η οποία αρχίζει να εκπέμπει ηλεκτρόνια. Στη φυσική, αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θερμιονική εκπομπή. Αλλά τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από την κάθοδο δεν θα πετάξουν μακριά, απλά θα κάθονται πίσω στην κάθοδο. Για να ληφθεί μια δέσμη από αυτά τα ηλεκτρόνια, απαιτούνται αρκετά περισσότερα ηλεκτρόδια.

Αυτό είναι το ηλεκτρόδιο εστίασης 4 και η άνοδος 5 που συνδέεται με το aquadag 8. Υπό την επίδραση του ηλεκτρικού πεδίου αυτών των ηλεκτροδίων, τα ηλεκτρόνια ξεσπούν από την κάθοδο, επιταχύνουν, εστιάζουν σε μια λεπτή δέσμη και βυθίζονται στην οθόνη που καλύπτεται με φωσφόρο, προκαλώντας φωτιά. Μαζί, αυτά τα ηλεκτρόδια ονομάζονται ηλεκτρονικά όπλα.

Φτάνοντας στην επιφάνεια της οθόνης, η δέσμη ηλεκτρονίων όχι μόνο προκαλεί μια λάμψη, αλλά επίσης χτυπά έξω δευτερεύοντα ηλεκτρόνια από το φωσφόρο, τα οποία προκαλούν την αποσυμπίεση της δέσμης. Το aquadag που αναφέρθηκε παραπάνω, το οποίο είναι μια επίστρωση γραφίτη της εσωτερικής επιφάνειας του σωλήνα, χρησιμεύει για την απομάκρυνση αυτών των δευτερογενών ηλεκτρονίων. Επιπλέον, το aquadag προστατεύει σε κάποιο βαθμό τη δέσμη από εξωτερικά ηλεκτροστατικά πεδία. Όμως αυτή η προστασία δεν είναι αρκετή, επομένως, το κυλινδρικό τμήμα του CRT, όπου βρίσκονται τα ηλεκτρόδια, τοποθετείται σε μεταλλική οθόνη κατασκευασμένη από ηλεκτρικό χάλυβα ή permalloy.

Ένας διαμορφωτής 3 βρίσκεται ανάμεσα στην κάθοδο και το ηλεκτρόδιο εστίασης, σκοπός του οποίου είναι να ελέγχει το ρεύμα δέσμης, το οποίο επιτρέπει την σβέση της δέσμης κατά την αντίστροφη σάρωση και τονίζεται κατά τη διάρκεια της εμπρόσθιας διαδρομής. Σε λαμπτήρες ενίσχυσης, αυτό το ηλεκτρόδιο ονομάζεται πλέγμα ελέγχου. Ο διαμορφωτής, το ηλεκτρόδιο εστίασης και η άνοδος έχουν κεντρικές οπές μέσω των οποίων πετάει η δέσμη ηλεκτρονίων.

Πλάκες εκτροπής Ένα CRT έχει δύο ζεύγη πλακών εκτροπής. Αυτές είναι οι πλάκες της κατακόρυφης εκτροπής της δοκού 6 - της πλάκας Υ, στην οποία παρέχεται το υπό έρευνα σήματος και οι πλάκες της οριζόντιας εκτροπής 7 - της πλάκας Χ και της οριζόντιας τάσης. Εάν οι πλάκες παραμόρφωσης δεν είναι συνδεδεμένες οπουδήποτε, θα πρέπει να εμφανίζεται μια φωτεινή κουκκίδα στο κέντρο της οθόνης CRT. Στο σχήμα, αυτό είναι το σημείο O2. Φυσικά, η τάση τροφοδοσίας πρέπει να εφαρμοστεί στον σωλήνα.

Εδώ πρέπει να γίνει ένα σημαντικό σημείο. Όταν η κουκίδα στέκεται ακόμα, χωρίς να κινείται οπουδήποτε, μπορεί απλά να καεί τον φωσφόρο και μια μαύρη κουκίδα θα παραμείνει για πάντα στην οθόνη CRT. Αυτό μπορεί να συμβεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επιδιόρθωσης του παλμογράφου ή με την αυτοπαραγωγή μιας απλής ερασιτεχνικής συσκευής.Επομένως, σε αυτή τη λειτουργία, θα πρέπει να μειώσετε τη φωτεινότητα στο ελάχιστο και να αποσυμπιέσετε τη δέσμη - εξακολουθείτε να βλέπετε αν υπάρχει ακτίνα ή απουσιάζει.

Όταν μια συγκεκριμένη τάση εφαρμόζεται στις πλάκες εκτροπής, η δέσμη θα αποκλίνει από το κέντρο της οθόνης. Στο σχήμα 3, η δέσμη αποκλίνει προς το σημείο Ο3. Εάν αλλάξει η τάση, η δέσμη θα τραβήξει μια ευθεία γραμμή στην οθόνη. Αυτό το φαινόμενο χρησιμοποιείται για τη δημιουργία της εικόνας του μελετημένου σήματος στην οθόνη. Για να αποκτήσετε μια δισδιάστατη εικόνα στην οθόνη, πρέπει να εφαρμοστούν δύο σήματα: το σήμα δοκιμής - που εφαρμόζεται στις πλάκες Υ και η τάση σάρωσης - εφαρμόζεται στις πλάκες X. Μπορούμε να πούμε ότι στην οθόνη εμφανίζεται ένα γράφημα με τους άξονες συντεταγμένων Χ και Υ.

Οριζόντια σάρωση

Είναι η οριζόντια σάρωση που σχηματίζει τον άξονα Χ του γραφήματος στην οθόνη.

Σχήμα 4. Τάση σάρωσης

Όπως φαίνεται στο σχήμα, η οριζόντια σάρωση γίνεται με τάση πριονιού, η οποία μπορεί να χωριστεί σε δύο μέρη: προς τα εμπρός και προς τα πίσω (Εικ. 4α). Κατά τη διάρκεια της εμπρόσθιας διαδρομής, η δέσμη μετακινείται ομοιόμορφα κατά μήκος της οθόνης από αριστερά προς τα δεξιά και όταν φτάσει στο δεξί άκρο επιστρέφει γρήγορα. Αυτό ονομάζεται αντίστροφη διαδρομή. Κατά τη διάρκεια της εμπρόσθιας διαδρομής, παράγεται ένας παλμός οπίσθιου φωτισμού, ο οποίος τροφοδοτείται στον διαμορφωτή σωλήνα και εμφανίζεται μια φωτεινή κουκκίδα στην οριζόντια γραμμή (εικόνα 4β).

Η τάση προς τα εμπρός, όπως φαίνεται στο σχήμα 4, ξεκινά από το μηδέν (μια δέσμη στο κέντρο της οθόνης) και αλλάζει σε τάση Umax. Επομένως, η δέσμη θα μετακινηθεί από το κέντρο της οθόνης προς τη δεξιά άκρη, δηλ. μόλις το ήμισυ της οθόνης. Για να ξεκινήσει η σάρωση από το αριστερό άκρο της οθόνης, η δέσμη μετατοπίζεται προς τα αριστερά με την εφαρμογή τάσης πόλωσης σε αυτήν. Η μετατόπιση της δέσμης ελέγχεται από μια λαβή στην πρόσοψη.

Κατά τη διάρκεια της διαδρομής επιστροφής, ο παλμός οπίσθιου φωτισμού τερματίζεται και η ακτίνα σβήνει. Η σχετική θέση του παλμού οπίσθιου φωτισμού και η τάση σάρωσης πριονωτή μπορεί να δει στο λειτουργικό διάγραμμα παλμογράφου που φαίνεται στο Σχήμα 5. Παρά τα ποικίλα διαγράμματα κυκλωμάτων, τα λειτουργικά τους κυκλώματα είναι περίπου τα ίδια, παρόμοια με αυτά που φαίνονται στο σχήμα.

Εικόνα 5. Λειτουργικό διάγραμμα του παλμογράφου

CRT ευαισθησία

Καθορίζεται από τον συντελεστή απόκλισης, που δείχνει πόσες χιλιοστόμετρα εκπέμπει η δέσμη όταν εφαρμόζεται σταθερή τάση 1 V στις πλάκες. Για διάφορα CRT, αυτή η τιμή είναι στην περιοχή 0,15 ... 2 mm / V. Αποδεικνύεται ότι με την εφαρμογή τάσης 1 V στις πλάκες εκτροπής, η δέσμη μπορεί να μετακινήσει τη δέσμη μόνο κατά 2 mm, και αυτό είναι στην καλύτερη περίπτωση. Για την εκτροπή της δέσμης κατά ένα εκατοστό (10 mm) απαιτείται τάση 10/2 = 5V. Με ευαισθησία 0,15 mm / V για την ίδια κίνηση, θα χρειαστεί 10 / 0,15 = 66,666V.

Επομένως, για να επιτευχθεί μια αξιοσημείωτη απόκλιση της δέσμης από το κέντρο της οθόνης, το υπό έρευνα σήμα ενισχύεται από έναν κάθετο ενισχυτή καναλιού σε αρκετές δεκάδες βολτ. Το κανάλι οριζόντιας ενίσχυσης, με το οποίο πραγματοποιείται σάρωση, έχει την ίδια τάση εξόδου.

Οι περισσότεροι γενικοί παλμογράφοι έχουν μέγιστη ευαισθησία 5mV / cm. Όταν χρησιμοποιείτε CRT τύπου 8LO6I με τάση εισόδου 5 mV, οι πλάκες εκτροπής απαιτούν τάση 8,5 V για να μετακινήσετε τη δέσμη 1 cm. Είναι εύκολο να υπολογίσετε ότι αυτό θα απαιτήσει ενίσχυση περισσότερο από 1.500 φορές.

Αυτό το κέρδος πρέπει να επιτευχθεί σε ολόκληρη τη ζώνη διέλευσης και όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο μικρότερο είναι το κέρδος, το οποίο είναι εγγενές σε οποιονδήποτε ενισχυτή. Η ζώνη διέλευσης χαρακτηρίζεται από μια ανώτερη συχνότητα f προς τα πάνω. Σε αυτή τη συχνότητα, το κέρδος του κάθετου καναλιού παραμόρφωσης μειώνεται κατά 1,4 φορές ή κατά 3 dB. Για τους περισσότερους γενικούς παλμογράφους, αυτή η ζώνη είναι 5 MHz.

Και τι θα συμβεί εάν η συχνότητα του σήματος εισόδου υπερβαίνει την ανώτερη συχνότητα, για παράδειγμα 8 ... 10 MHz; Θα μπορέσει να το δει στην οθόνη; Ναι, θα είναι ορατό, αλλά το εύρος του σήματος δεν μπορεί να μετρηθεί. Μπορείτε να βεβαιωθείτε ότι υπάρχει σήμα ή όχι. Μερικές φορές αυτές οι πληροφορίες είναι αρκετές.

Κάθετη απόκλιση καναλιού. Διαχωριστής εισόδου

Το μελετημένο σήμα τροφοδοτείται στην είσοδο του καναλιού της κατακόρυφης απόκλισης μέσω του διαιρέτη εισόδου, που φαίνεται στο σχήμα 6. Συχνά ο διαχωριστής εισόδου ονομάζεται εξασθενητής.

Σχήμα 6. Ο διαιρέτης εισόδου της κάθετης απόκλισης του καναλιού

Χρησιμοποιώντας τον διαχωριστή εισόδου, γίνεται δυνατή η μελέτη του σήματος εισόδου από μερικά millivolts σε αρκετές δεκάδες volts. Στην περίπτωση που το σήμα εισόδου υπερβαίνει τις δυνατότητες του διαχωριστή εισόδου, χρησιμοποιούνται διερευνητές εισόδου με αναλογία διαίρεσης 1:10 ή 1:20. Στη συνέχεια, το όριο των 5V / div γίνεται 50V / div ή 100V / div, γεγονός που καθιστά δυνατή τη μελέτη σημάτων με σημαντικές τάσεις.

Ανοιχτή και κλειστή είσοδος

Εδώ (Εικόνα 6), μπορείτε να δείτε τον διακόπτη B1, ο οποίος επιτρέπει την εφαρμογή ενός σήματος μέσω ενός πυκνωτή (κλειστή είσοδος) ή απευθείας στην είσοδο του διαιρέτη (ανοικτή είσοδος). Όταν χρησιμοποιείται η λειτουργία "κλειστής εισόδου", είναι δυνατή η μελέτη του μεταβλητού στοιχείου του σήματος, αγνοώντας το σταθερό στοιχείο του. Το απλό διάγραμμα που φαίνεται στο σχήμα 7 θα βοηθήσει να εξηγήσουμε τι έχει ειπωθεί. Το διάγραμμα δημιουργείται στο πρόγραμμα Multisim, έτσι ώστε όλα σε αυτά τα στοιχεία, αν και ουσιαστικά, είναι αρκετά δίκαια.

Σχήμα 7. Στάδιο ενισχυτή σε ένα μόνο τρανζίστορ

Ένα σήμα εισόδου με πλάτος 10 mV μέσω ενός πυκνωτή C1 τροφοδοτείται στη βάση του τρανζίστορ Q1. Επιλέγοντας την αντίσταση R2, η τάση στον συλλέκτη του τρανζίστορ ρυθμίζεται ίσα με το ήμισυ της τάσης τροφοδοσίας (στην περίπτωση αυτή 6V), η οποία επιτρέπει στο τρανζίστορ να λειτουργεί σε γραμμική (ενισχυτική) λειτουργία. Η έξοδος παρακολουθείται από το XSC1. Το Σχήμα 8 δείχνει το αποτέλεσμα της μέτρησης στην ανοικτή λειτουργία εισόδου, στον παλμογράφο, πατηθεί το κουμπί DC (συνεχούς ρεύματος).

Εικόνα 8. Μετρήσεις σε λειτουργία ανοικτής εισόδου (κανάλι A)

Εδώ μπορείτε να δείτε (κανάλι A) μόνο την τάση στον συλλέκτη του τρανζίστορ, το ίδιο 6V που μόλις αναφέρθηκε. Η δέσμη στο κανάλι Α "έβγαλε" στα 6V, αλλά το ενισχυμένο ημιτονοειδές στον συλλέκτη δεν συνέβη. Απλά δεν μπορεί να διακρίνεται από την ευαισθησία του καναλιού 5V / Div. Η δοκίδα Α στο σχήμα απεικονίζεται με κόκκινο χρώμα.

Το σήμα από τη γεννήτρια εφαρμόζεται στην είσοδο Β, η εικόνα εμφανίζεται με μπλε χρώμα. Αυτό είναι ένα ημιτονοειδές κύμα με πλάτος 10 mV.

Εικόνα 9. Μέτρηση σε κλειστό τρόπο εισαγωγής

Τώρα, πατήστε το κουμπί AC στο κανάλι Α - εναλλασσόμενο ρεύμα, αυτό είναι στην πραγματικότητα μια κλειστή είσοδος. Εδώ μπορείτε να δείτε το ενισχυμένο σήμα - ένα ημιτονοειδές με πλάτος 87 millivolts. Αποδεικνύεται ότι ο καταρράκτης σε ένα τρανζίστορ ενίσχυσε το σήμα με πλάτος 10 mV κατά 8,7 φορές. Οι αριθμοί στο ορθογώνιο παράθυρο κάτω από την οθόνη δείχνουν τις τάσεις και τις ώρες στις θέσεις των σημείων T1, T2. Παρόμοιοι δείκτες διατίθενται σε σύγχρονους ψηφιακούς παλμογράφους. Αυτό είναι στην πραγματικότητα το μόνο που μπορεί να λεχθεί για ανοιχτές και κλειστές εισόδους. Και τώρα ας συνεχίσουμε την ιστορία για τον κάθετο ενισχυτή εκτροπής.

Pre ενισχυτή

Μετά τον διαιρέτη εισόδου, το υπό έρευνα σήμα πηγαίνει στον προενισχυτή και, περνώντας μέσω της γραμμής καθυστέρησης, εισέρχεται στον τερματικό ενισχυτή του καναλιού Υ (Εικόνα 5). Μετά την απαραίτητη ενίσχυση, το σήμα εισέρχεται στις κατακόρυφες πλάκες εκτροπής.

Ο προενισχυτής χωρίζει το σήμα εισόδου σε εξαρτήματα παραφανούς για την τροφοδοσία του στον ενισχυτή τερματικού Y. Επιπλέον, το σήμα εισόδου από τον προενισχυτή τροφοδοτείται στη σκανδάλη σάρωσης, η οποία παρέχει μια σύγχρονη εικόνα στην οθόνη κατά τη διάρκεια της σάρωσης προς τα εμπρός.

Η γραμμή καθυστέρησης καθυστερεί το σήμα εισόδου σε σχέση με την αρχή της τάσης σάρωσης, γεγονός που καθιστά δυνατή την παρατήρηση της πρόσθιας ακμής του παλμού, όπως φαίνεται στο σχήμα 5 β). Ορισμένοι παλμογράφοι δεν έχουν γραμμή καθυστέρησης, η οποία, στην ουσία, δεν παρεμβαίνει στη μελέτη των περιοδικών σημάτων.

Καθαρίστε το κανάλι

Το σήμα εισόδου από τον προενισχυτή τροφοδοτείται επίσης στην είσοδο της σκανδάλης σάρωσης.Η παραγόμενη ώθηση ξεκινά τη γεννήτρια σάρωσης, η οποία παράγει μια ομαλά αυξανόμενη τάση πριονιού. Ο ρυθμός μετατόπισης και η περίοδος τάσης σάρωσης επιλέγονται από τον διακόπτη Time / Div, ο οποίος καθιστά δυνατή τη μελέτη σημάτων εισόδου σε ευρεία περιοχή συχνοτήτων.

Μια τέτοια σάρωση καλείται εσωτερική, δηλ. η ενεργοποίηση προέρχεται από το υπό έρευνα σήμα. Χαρακτηριστικά, οι παλμογράφοι έχουν διακόπτη σάρωσης "Εσωτερική / Εξωτερική", για κάποιο λόγο που δεν παρουσιάζεται στο λειτουργικό διάγραμμα του Σχήματος 5. Στην εξωτερική λειτουργία σκανδαλισμού, η σάρωση μπορεί να ενεργοποιηθεί όχι από το υπό έρευνα σήμα, αλλά από κάποιο άλλο σήμα από το οποίο εξαρτάται το υπό έρευνα σήμα.

Αυτό μπορεί να είναι, για παράδειγμα, ένας παλμός ενεργοποίησης γραμμής καθυστέρησης. Στη συνέχεια, ακόμα και με ένα παλμογράφο, μπορείτε να μετρήσετε την αναλογία χρόνου δύο σημάτων. Αλλά είναι καλύτερο να το κάνετε αυτό με έναν παλμογράφο δύο δοντιών, αν είναι, φυσικά, στο χέρι.

Η διάρκεια της σάρωσης θα πρέπει να επιλέγεται με βάση τη συχνότητα (περίοδος) του διερευνηθέντος σήματος. Υποθέστε ότι η συχνότητα σήματος είναι 1KHz, δηλ. περίοδος σήματος 1ms. Η εικόνα ενός ημιτονοειδούς με χρόνο σάρωσης 1ms / div παρουσιάζεται στο Σχήμα 10.

Σχήμα 10

Με χρόνο σάρωσης 1ms / div, μία περίοδος ημιτονοειδούς κύματος 1KHz καταλαμβάνει ακριβώς μία διαβάθμιση κλίμακας κατά μήκος του άξονα Υ. Η σάρωση συγχρονίζεται από τη δέσμη Α κατά μήκος μιας αύξουσας άκρης όσον αφορά ένα επίπεδο σήματος εισόδου 0V. Επομένως, το ημιτονοειδές κύμα στην οθόνη αρχίζει με ένα θετικό μισό κύκλο.

Εάν η διάρκεια σάρωσης αλλάξει σε 500 μs / div (0,5 ms / div), τότε μία περίοδος του ημιτονοειδούς θα καταλαμβάνει δύο διαχωριστικά στην οθόνη, όπως φαίνεται στο σχήμα 11, το οποίο φυσικά είναι πιο βολικό για την παρατήρηση του σήματος.

Σχήμα 11

Εκτός από την ίδια την τάση πριονιού, η γεννήτρια σάρωσης παράγει επίσης έναν παλμό οπίσθιου φωτισμού, ο οποίος τροφοδοτείται στον διαμορφωτή και "ανάβει" τη δέσμη ηλεκτρονίων (Εικόνα 5 g). Η διάρκεια του παλμού οπίσθιου φωτισμού είναι ίση με τη διάρκεια της μπροστινής δέσμης. Κατά τη διάρκεια της διαδρομής επιστροφής, δεν υπάρχει παλμός οπίσθιου φωτισμού και η δέσμη σβήνει. Αν δεν υπάρχει σκίαση δέσμης, στην οθόνη θα εμφανιστεί κάτι ακατανόητο: η αντίστροφη διαδρομή και ακόμη και η διαμόρφωση του σήματος εισόδου, απλά διαγράφει όλα τα χρήσιμα περιεχόμενα της κυματομορφής.

Μια τάση σάρωσης δειγματοληψίας τροφοδοτείται στον ενισχυτή τερματικού του καναλιού Χ, χωρίζεται σε ένα σήμα παραφανούς και τροφοδοτείται στις οριζόντιες πλάκες εκτροπής, όπως φαίνεται στο σχήμα 5 (ε).

Ενισχυτής X Εξωτερική είσοδος

Όχι μόνο η τάση από τη γεννήτρια σάρωσης, αλλά και η εξωτερική τάση μπορούν να τροφοδοτούνται στον τερματικό ενισχυτή Χ, ο οποίος καθιστά δυνατή τη μέτρηση της συχνότητας και της φάσης του σήματος με τη χρήση στοιχείων Lissajous.

Εικόνα 12. Χαρακτηριστικά

Αλλά ο διακόπτης εισόδου Χ δεν φαίνεται στο λειτουργικό διάγραμμα του Σχήματος 5, όπως επίσης και ο διακόπτης του είδους των διαδικασιών σάρωσης, ο οποίος αναφέρθηκε λίγο παραπάνω.

Εκτός από τα κανάλια X και Y, ο παλμογράφος, όπως κάθε ηλεκτρονική συσκευή, διαθέτει τροφοδοτικό. Οι μικροσκοπικοί παλμογράφοι, για παράδειγμα, C1-73, C1-101 μπορούν να λειτουργούν από μια μπαταρία αυτοκινήτου. Παρεμπιπτόντως, για τον καιρό τους, αυτοί οι παλμογράφοι ήταν πολύ καλοί και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται επιτυχώς.

Εικόνα 13. Φασματόμετρο C1-73

Εικόνα 14. Φασματόμετρο C1-101

Η εμφάνιση των παλμογράφοι φαίνεται στα Σχήματα 13 και 14. Το πιο περίεργο είναι ότι προσφέρονται ακόμα να τα αγοράσουν σε ηλεκτρονικά καταστήματα. Αλλά η τιμή είναι τέτοια που είναι φθηνότερο να αγοράζουμε μικρού μεγέθους ψηφιακούς παλμογράφοι στο Aliexpress.

Πρόσθετες συσκευές παλμογράφου είναι ενσωματωμένοι βαθμονομητές πλάτους και σάρωσης. Αυτοί είναι, κατά κανόνα, αρκετά σταθεροί ορθογώνιοι παλμογεννήτριες, οι οποίοι συνδέονται με την είσοδο του παλμογράφου, χρησιμοποιώντας τα στοιχεία συντονισμού που μπορείτε να ρυθμίσετε τους ενισχυτές X και Y. Με τον τρόπο αυτό, οι σύγχρονοι ψηφιακοί παλμογράφοι διαθέτουν επίσης αυτούς τους βαθμονομητές.

Ο τρόπος χρήσης του παλμογράφου, οι μέθοδοι και οι μέθοδοι μέτρησης θα συζητηθούν στο επόμενο άρθρο.

Συνέχεια του άρθρου: Πώς να χρησιμοποιήσετε τον παλμογράφο

Μπόρις Αλαντίσκιν