Синхронизация разверток осциллографа

Для синхронизации развертки необходимо, чтобы ее период был кратен периоду входного сигнала. Выполнение этого условия осуществляется с помощью синхронизации генератора развертки исследуемым сигналом. При этом ГР работает в непрерывном режиме, т.е. независимо от наличия импульсов синхронизации.

Обычно в качестве управляющего устройства в ГР используется мультивибратор, работающий в автоколебательном режиме. Схема и временные диаграммы его работы приведены на рис.30.

Мультивибратор собран на транзисторах VT1 и VT2 с обратной связью через конденсаторы С1 и С2. Синхронизирующие импульсы отрицательной полярности, сформированные из входного напряжения, поступают на базу VT2 через конденсатор С3 и диод VD1.

При отсутствии синхроимпульсов напряжение на базе VT2 изменяясь по экспоненциальному закону в момент времени t₂, достигнет нулевого уровня и произойдет перезапуск мультивибратора. Период колебаний Т_мв не зависит от исследуемого сигнала и определяется собственными параметрами мультивибратора.

 

 

Если в момент времени t₁ на базу VT2 поступит синхроимпульс отрицательной полярности с крутым фронтом, то нулевой уровень будет достигнут раньше и период колебаний мультивибратора Т_мв = Т_гр укоротится и станет кратным периоду следования синхроимпльсов Т_синхр. В данном случае на экране осциллографа будет наблюдаться пять периодов исследуемого сигнала.

Из рисунка видно, что при увеличении напряжения синхроимпульсов U_синхр в 1,5-2 раза перезапуск мультивибратора может быть вызван четвертым синхроимпульсом. Такая регулировка обычно выводится на переднюю панель осциллографа (ручка "Уровень синхр." или "Стаб.") и позволяет, изменяя в небольших пределах уровень синхроимпульсов, в ряде случаев добиться устойчивой синхронизации.

 

Многолучевые осциллографы

Такие осциллографы предназначены для одновременного наблюдения на одном экране ЭЛТ нескольких сигналов. Наибольшее распространение получили ЭЛО позволяющие одновременно наблюдать два сигнала.

Для получения такого изображения может быть использован двухлучевой осциллограф, содержащий внутри ЭЛТ две электронных пушки со своими системами вертикально и горизонтально отклоняющих пластин. Обычно они имеют общий канал Х, что позволяет наблюдать сигналы в одном масштабе времени. Существенным недостатком таких осциллографов является сложность ЭЛТ.

В настоящее время более распространенными являются двухканальные осциллографы. Они имеют два идентичных канала Y, общие канал Х и однолучевую ЭЛТ. Одновременное наблюдение сигналов обеспечивается с помощью электронного коммутатора, который обеспечивает поочередную подачу сигналов на отклоняющие пластины Y осциллографа.

Электронный коммутатор управляется сигналами с ГР и может работать в одном из режимов: I, II, I±II, "Прерывисто" и "Попеременно". В режимах I и II на экране ЭЛТ воспроизводится только один сигнал (канал Y₁ или Y₂), в режиме I±II можно исследовать сумму или разность двух сигналов. В режимах "Попеременно" и "Прерывисто " (рис.31) переключение каналов осуществляется коммутатором с частотой 100кГц.

В первом случае (рис.31,а) на экране сначала воспроизводится осциллограмма исследуемого сигнала, подаваемого на вход Y₁, затем – сигнал канала Y₂. Учитывая ограниченность времени послесвечения люминофора ЭЛТ, этот режим приемлем для исследования относительно высокочастотных сигналов. При низкой частоте исследуемых сигналов осциллограмма первого воспроизведенного сигнала может "исчезнуть" до окончания цикла воспроизведения второго сигнала.

В режиме "Прерывисто" (рис.31,б) сигналы каналов Y₁ и Y₂ переключаются в пределах одного хода развертки с частотой 100кГц. Данный режим используется для наблюдения относительно низкочастотных сигналов. В противном случае осциллограммы сигналов будут содержать недостаточное количество элементов для проведения качественного наблюдения.

Перемещение (совмещение) осциллограмм сигналов по оси Yосуществляется регулировками постоянных составляющих сигналов, поступающих на вход коммутатора с соответствующих каналов Y.

 

Рис.31