Для получения осциллограммы исследуемого сигнала необходимо управлять движением электронного пучка на экране электронно- лучевой трубки (ЭЛТ) в горизонтальном и вертикальном направлениях. Под действием сигнала, который подается на канал вертикального отклонения "Y", электронный луч движется в вертикальном направлении. При линейной развертке горизонтального отклонения генератор развертки вырабатывает пилообразное напряжения. Под действием генератора линейной развертки луч движется в горизонтальном направлении. При одновременном действии сигнала на "Y'' пластины и генера- тора развертки на "X" пластины луч движется по сложной траектории, описывая на экране ЭЛТ форму сигнала. Для того чтобы изображение сигнала на экране было неподвижным, необходимо, чтобы соблюдалось равенство:
T p= k.Tc, (29)
где Тр - период пилообразного напряжения генератора развертки;
Т с - период сигнала: k – число, показывающее сколько периодов сигнала укладывается в периоде развертки.
При линейной развертке на экране ЭЛТ получаем изображение сигнала как функцию времени (рис. 3).
Рис. 3. 1) – Т р = Т с; 2) - Т р = 2 Т с; 3) - Т р = 3 Т с
а – исследуемый сигнал; б – сигнал развертывающего напряжения;
с –изображение на экране осциллографа
Измерение напряжения и частоты
Измерение напряжения производится в первом основном режиме работы осциллографа - в режиме линейной калиброванной развертки. Измеряемое напряжение U c(t) подается на вход Y осциллографа. На пластины X ЭЛТ поступает сигнал генератора развертки пилообразной формы U Р(t).
На экране появится осциллограмма в виде зависимости поданного на вход Y сигнала от времени. Пример осциллограммы для синусоидального сигнала приведен на рис. 4. Амплитуда сигнала определяется из соотношения
Um = К U . nY, (30)
где nY - геометрический размер по вертикали [дел]; К U . - коэффициент отклонения по шкале Y [В/дел].
Коэффициент отклонения К U – отношение напряжения входного сигнала к отклонению луча (в делениях шкалы), вызванному этим напряжением, например К U = 50 мкВ/дел.
Рис. 4
Измерение частоты методом линейной калиброванной развертки производится в первом основном режиме работы осциллографа - в режиме линейной развертки. При измерении частоты методом линейной калиброванной раз- вертки осциллографа Измеряемое напряжение U c(t) подается на вход Y осциллографа. На пластины X ЭЛТ поступает сигнал генератора развертки пилообразной формы U Р(t). Осциллограмма на рис. 4.
Период Т С и частота f исследуемого сигнала определяются из соотношений:
Т С = К Р. n Х;
f = 1/ T C (31)
где К Р. n Х - геометрический размер по горизонтали [дел];
К Р. - коэффициент развертки по шкале Х [время/дел], например 10 мс/дел.\
Примеры
Определить амплитуду U m, период T C и частоту f напряжения, изображенного на рис. 4.
Коэффициент отклонения равен К U . = 0,2 В/дел, коэффициент развертки равен КР = 10 мкс/дел.
Решение
nY = 7 дел; n Х = 5 дел
Um = 0,2. 7 = 1,4 В; Т С = 10.5 = 50 мс; f = 1/(50.10-3) = 20 Гц.
Измерение частоты методом синусоидальной развертки производится режиме усиления (сравнения, фигур Лиссажу). Гармонические сигналы подаются на входы Y и X. На экране наблюдается фигура Лиссажу, вид которой зависит от частотных и фазовых соотношений поданных сигналов. Пример фигуры Лиссажу приведен на рис. 5.
Полученная фигура мысленно пересекается двумя взаимно перпендикулярными осями (оси не должны проходить через узлы фигуры). Подсчитывается количество точек пересечения с осью X - n X и осью Y - n Y.
В этом случае выполняется соотношение:
Рис. 5 n X . f X = n Y . f Y. (32)
Посчитав количество точек пересечения фигуры с осями X - n X и Y – n Y и зная одну из частот можно определить вторую частоту, например
; 
. (33)
Пример
Определить частоту сигнала на входе Х, если частота сигнала на входе Y равна 600 Гц по фигуре Лиссажу, показанной на рис. 5.
Решение
n X . = 6; n Y = 4; f Y = 600 Гц
. f X = 4.600/6 = 400 Гц.
