Kuinka käyttää oskilloskooppia

Artikkelissa ”Elektroninen oskilloskooppi - laite, toimintaperiaate” tätä yleistä laitetta kuvailtiin lyhyesti. Annetut tiedot ovat riittävät mittausprosessin tietoisuuteen, mutta tällaisen monimutkaisen laitteen korjaamisen yhteydessä tarvitaan syvempää tietoa, koska elektronisten oskilloskooppien piirit ovat hyvin monimuotoisia ja melko monimutkaisia.

Useimmiten aloittelijalla olevalla radioamatöörilla on käytettävissään yhden säteen oskilloskooppi, mutta perehtyneenä tällaisen instrumentin käyttömenetelmiin ei ole vaikea siirtyä kaksisäteiseen tai digitaaliseen oskilloskooppiin.

Kuvio 1 esittää melko yksinkertaista ja luotettavaa C1-101-oskilloskooppia niin pienellä määrällä kahvoja, että on täysin mahdotonta sekoittaa niitä. Huomaa, että tämä ei ole jonkinlainen oskilloskooppi koulun fysiikan oppitunneille, se oli vain sitä, jota käytettiin tuotannossa vain kaksikymmentä vuotta sitten.

Oskilloskoopin teho ei ole vain 220 V. Sitä voi käyttää 12 V DC -lähteestä, kuten autoakusta, jonka avulla voit käyttää laitetta kentällä.

Kuva 1. Oskilloskooppi C1-101

Lisäsäädöt

Oskilloskoopin yläpaneelissa on nupit säteen kirkkauden ja tarkennuksen säätämiseksi. Niiden tarkoitus on selkeä ilman selitystä. Etupaneelissa on kaikki muut säätimet.

Kaksi nuolilla osoitettua nuppia antavat sinun säätää säteen sijaintia pystysuoraan ja vaakasuoraan. Tämän avulla voit yhdistää näytön signaalin kuvan tarkemmin ruudukkoon jakojen lukemisen parantamiseksi.

Nollajännitetaso sijaitsee pystysuunnan asteikon keskilinjalla, jonka avulla voit tarkkailla bipolaarista signaalia ilman vakiokomponenttia.

Jos haluat tutkia yksinapaista signaalia, esimerkiksi digitaalisia piirejä, on parempi siirtää palkki asteikon alaosaan: saat yhden pystysuuntaisen asteikon kuudesta jaosta.

Etupaneelissa on myös virtakytkin ja virran merkkivalo.

Signaalin voitto

V / div-kytkin asettaa pystysuuntaisen taipumiskanavan herkkyyden. Kanavan Y vahvistus on kalibroitu, se muuttuu asteikolla 1, 2, 5, herkkyyden säätö ei ole tasaista.

Tämän kytkimen kiertämisen tulisi varmistaa, että tutkittavan pulssin amplitudi on vähintään yksi jako pystysuunnassa. Vasta silloin voidaan saavuttaa vakaa signaalin synkronointi. Yleensä sinun tulisi pyrkiä saamaan signaalin kireys niin suuri kuin mahdollista, kunnes se ylittää ruudukon. Tässä tapauksessa mittausten tarkkuus kasvaa.

Yleensä suositus vahvistuksen valitsemiseksi voi olla seuraava: ruuvaa kytkin vastapäivään 5V / div-asentoon ja kiertä sitten nuppia myötäpäivään, kunnes signaalin amplitudi näytöllä muuttuu edellisessä kappaleessa suositelluksi. Se on kuin yleismittarin tapauksessa: Jos mitatun jännitteen suuruutta ei tunneta, aloita mittaus korkeimmalta jännitealueelta.

Herkkyyskytkimen viimeisin myötäpäivään asento pystysuunnassa on osoitettu mustalla kolmiolla, jossa on merkintä "5DEL". Tässä asennossa näytölle ilmestyy suorakulmaisia ​​pulsseja, joiden spanjakauma on 5 jakoa, pulssitaajuus on 1 KHz. Näiden pulssien tarkoituksena on tarkistaa ja kalibroida oskilloskooppi. Näiden impulssien yhteydessä palautetaan mieleen hieman koominen tapaus, joka voidaan kertoa vitsinä.

Kerran yksi toveri tuli työpajaamme ja pyysi käyttämään oskilloskooppia jonkinlaisen itsetehdetun rakenteen luomiseksi.Usean päivän luovan kidutuksen jälkeen kuulemme häneltä tällaisen huuton: "Voi, katkaisit virran, mutta mitkä impulssit ovat niin hyviä!" Kävi ilmi, että tietämättömyydestä hän yksinkertaisesti käynnisti kalibrointipulssit, joita etkä etupaneelin nupit säätä.

Avoin ja suljettu sisäänkäynti

Suoraan herkkyyskytkimen alapuolella on käyttöasemien kolmiasentokytkin, jota kutsutaan usein "avoimeksi tuloksi" ja "suljettuksi". Tämän kytkimen vasemmassa ääriasennossa on mahdollista mitata suora ja vaihtojännite vakiokomponentilla.

Oikeassa asennossa pystysuoran poikkeamavahvistimen tulo kytketään kondensaattorin läpi, joka ei läpäise vakiokomponenttia, mutta voit nähdä muuttujan, vaikka vakiokomponentti olisi kaukana 0V: sta.

Esimerkiksi suljetun tulon käytöstä voidaan mainita niin laajalle levinnyt käytännön ongelma kuin virtalähteen aaltoilun mittaaminen: lähteen lähtöjännite on 24 V, ja aaltoilun ei tulisi ylittää 0,25 V.

Jos oletetaan, että jännite on 24 V, pystysuoran poikkeamakanavan herkkyys on 5 V / div. miehittäen melkein viisi asteikon jakoa (nolla on asetettava pystysuunnan asteikon alimmalle riville), palkki lentää ylöspäin ylöspäin ja pulssit voltin kymmenesosissa ovat melkein näkymättömiä.

Näiden pulsaatioiden tarkkaan mittaamiseen riittää, kun asetetaan oskilloskooppi suljettuun tulotilaan, asetetaan säde pystysuunnan asteikon keskelle ja valitaan herkkyys 0,05 tai 0,1 V / div. Tässä tilassa aaltoilun mittaus on melko tarkka. On huomattava, että vakiokomponentti voi olla melko suuri: suljettu tulo on suunniteltu toimimaan jopa 300 V: n vakiojännitteellä.

Kytkimen keskiasennossa mittausanturi irrotetaan yksinkertaisesti vahvistimen Y tulosta, mikä mahdollistaa säteen asennon asettamisen irrotettamatta koetinta signaalilähteestä.

Joissakin tilanteissa tämä ominaisuus on varsin hyödyllinen. Mielenkiintoisinta on, että tämä sijainti osoitetaan oskilloskooppipaneelissa yhteisen johtimen, maan, kuvakkeella. Näyttää siltä, ​​että anturi on kytketty yhteiseen johtoon. Ja mitä sitten tapahtuu?

Joissakin oskilloskooppimalleissa syöttötilan kytkimellä ei ole kolmannen sijainnin, se on vain painike tai vaihtokytkin, joka vaihtaa avoimen / suljetun tulotilan välillä. On tärkeää, että joka tapauksessa on tällainen kytkin.

Jos haluat arvioida alustavasti oskilloskoopin suorituskykyä, kosketa vain mittapään signaalin (joskus kuuma) päätä sormella: Näytölle tulee näkyä epäselvän säteen muodon verkkokärki. Jos pyyhkäisytaajuus on lähellä verkon taajuutta, näkyviin tulee epäselvä, revitty ja varjoinen siniaalto. Kun sormi koskettaa näytöllä olevien pikkukivien “maadoitettua” päätä, sitä ei tietenkään ole.

Täällä voit palauttaa mieleen yhden tavan tarkistaa kondensaattorit taukoa varten: Jos otat huollettavan kondensaattorin kädestäsi ja kosketat sitä kuumalla päällä, sama turmeltunut sinimuoto ilmestyy näytölle. Jos kondensaattori on auki, näytöllä ei tapahdu muutoksia.

Lakaisun hallinta

Vaihda "Aika / div." aseta pyyhkäisyn kesto. Kun tarkkailet jaksollista signaalia kääntämällä tätä kytkintä, varmista, että yksi tai kaksi signaalijaksoa näkyy näytöllä.

Kuvio 2

Lakaisun synkronointinuppi C1-101 ilmaistaan ​​yhdellä sanalla ”Level”. Tämän kynän lisäksi C1-73-oskilloskoopissa on “vakaus” -nuppi (eräs pyyhkäisypiirin ominaisuus), joillekin oskilloskoopeille tätä kynää kutsutaan yksinkertaisesti “SYNCHR”. Tämän kynän käyttö tulisi kuvata yksityiskohtaisemmin.

Kuinka saavuttaa vakaa signaalikuva

Kun näyttö on kytketty tutkittavaan piiriin, näytössä voi useimmiten olla kuvan 3 mukainen kuva.

Kuvio 3

Vakaan kuvan saamiseksi käännä “Synkronointi” -nappulaa, joka on merkitty “Taso” C1-101-oskilloskoopin etupaneelissa. Erilaisissa oskilloskoopeissa on jostain syystä löytynyt erilaisia ​​ohjauselementtien nimityksiä, mutta itse asiassa se on sama kynä.

Kuva 4. Kuvien synkronointi

Saadaksesi vakaan signaalin kuvan 19 epäselvästä kuvasta käännä vain ”SYNCHR” -nappulaa. tai meidän tapauksessamme "taso". Kun kiertää vastapäivään miinusmerkkiin, ruudulle tulee signaalikuva, tässä tapauksessa sinimuoto, kuten kuvassa 20a on esitetty. Synkronointi alkaa signaalin laskevasta reunasta.

Kun käännät saman nupin plusmerkkiin, sama siniaalto näyttää kuvan 4b mukaiselta: skannaus alkaa nousevalta reunalta. Ensimmäinen siniaaltokausi alkaa juuri nollaviivan yläpuolella, tämä vaikuttaa pyyhkäisyn aloitusaikaan.

Jos oskilloskoopilla on viivelinja, tällaista menetystä ei tapahdu. Sinusoidilla tämä ei ehkä ole erityisen havaittavissa, mutta tutkittaessa suorakaiteen muotoista pulssia voit kadottaa kuvan koko pulssin etuosan, mikä on joissain tapauksissa varsin tärkeää. Varsinkin kun työskentelet ulkoisen skannauksen kanssa.

Työskentely ulkoisen skannauksen kanssa

"LEVEL" -ohjaimen vieressä on vaihtokytkin, nimeltään "EXT / IN". VNUTR-asennossa pyyhkäisy alkaa tutkittavasta signaalista. Riittää, kun testattava signaali syötetään Y-tuloon ja käännetään “LEVEL” -nappulaa, kunnes vakaa kuva tulee näyttöön, kuten kuvassa 4 näkyy.

Jos mainittu vaihtokytkin on asetettu asentoon “OUT”, vakaata kuvaa ei voida saavuttaa millään kiertämällä “LEVEL” -nappulaa. Tätä varten sinun on lähetettävä signaali, jonka kautta kuva synkronoidaan ulkoiseen synkronointituloon. Tämä sisäänkäynti sijaitsee valkoisella muovipaneelilla, joka sijaitsee sisäänkäynnin Y oikealla puolella.

Siellä sijaitsevat myös rampin jännitelähtöliittimet (joita käytetään erilaisten GKCh: n ohjaamiseen), kalibrointijännitelähtö (voidaan käyttää pulssigeneraattorina) ja yhteinen johtoliitin.

Esimerkiksi, jos voi olla tarpeen työskennellä ulkoisen tarkistuksen kanssa, voimme käyttää kuvassa 5 esitettyä pulssin viivepiiriä.

Kuva 5. Pulssin viivepiiri ajastimella 555

Kun laitteen tuloon kohdistetaan positiivinen pulssi, lähtöpulssi ilmestyy viiveellä, joka määritetään RC-ketjun parametreilla, viiveaika määritetään kuvassa esitetyllä kaavalla. Mutta kaavan mukaan arvo määritetään hyvin suunnilleen.

Kaksisuuntaisen oskilloskoopin läsnä ollessa on erittäin helppo määrittää aika: riittää, kun molemmat signaalit syötetään eri tuloihin ja mitataan pulssin viiveaika. Ja jos ei ole kaksoispalkkioskilloskooppia? Tällöin ulkoinen skannaustila pelastuu.

Ensimmäinen tehtävä on levittää piirin tulosignaali (kuva 5) ulkoiseen tahdistustuloon ja kytkeä Y-sisääntulo tähän. Käännä sitten LEVEL-nuppia, jotta tulopulssista saadaan vakaa kuva, kuten kuvassa 5b on esitetty. Tässä tapauksessa kahden edellytyksen on täytyttävä: VNESH / VNUTR -kytkin on asetettu VNESh-asentoon ja tutkittavan signaalin on oltava toiminnassa. jaksottaisia, eikä yksittäisiä, kuten kuviossa 5 esitetään.

Sen jälkeen sinun on muistettava tulosignaalin sijainti näytössä ja ohjattava lähtösignaali tuloon Y. Jää vain laskea vaadittu viive asteikon jakoihin. Tämä ei luonnollisestikaan ole ainoa piiri, jossa voi olla tarpeen määrittää kahden pulssin välinen viiveaika, sellaisia ​​piirejä on hyvin monia.

Seuraavassa artikkelissa kerrotaan tutkittavissa olevista signaalityypeistä ja niiden parametreistä sekä siitä, kuinka voidaan tehdä erilaisia ​​mittauksia oskilloskoopilla.

Artikkelin jatko: Oskilloskooppimittauksen ottaminen

Boris Aladyshkin