Читайте также:
|
|
Канал ВО предназначен для усиления или ослабления исследуемых электрических сигналов до необходимого значения. Он обеспечивает удобное наблюдение и исследование изображения на экране ЭЛТ без искажений. Канал ВО состоит из входного устройства (входная цепь и аттенюатор) и усилителя с линией задержки.
Входное устройство позволяет расширить пределы измеряемых входных напряжений и обеспечить необходимое входное сопротивление. Большинство осциллографов допускают две входные схемы Y – открытую и закрытую. При открытом входе Y осциллографа (рис. 9.5, а) сигнал подается непосредственно на аттенюатор и передается с постоянной составляющей; при закрытом входе Y (рис. 9.5, б) сигнал подается через разделительный конденсатор и не пропускает постоянной составляющей.
а) б)
Рис. 9.5. Открытый (а) и закрытый (б) входы ЭЛО
Входное сопротивление канала составляет 0,5¸2 МОм, а входная емкость – 10¸50 пФ. Некоторые осциллографы имеют низкоомный вход с сопротивлением 50 или 75 Ом. В этом случае высокочастотные или широкополосные сигналы через коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом подаются на этот вход. Исключая низкоомный вход, параллельно входной цепи осциллографа может включаться аттенюатор с дискретным коэффициентом деления.
Аттенюатор (делитель напряжения) предназначен для регулировки коэффициента отклонения К о по вертикали путем ослабления сигнала и обеспечивает постоянное значение коэффициента отклонения во всем диапазоне полосы пропускания усилителя ВО, почти неизменное большое входное сопротивление и малую входную емкость при переходе от одного коэффициента деления к другому. Он состоит из резисторов с сопротивлениями R 1 и R 2 и конденсаторов с емкостями C 1, С 2 (рис. 9.6).
Рис. 9.6. Схема делителя напряжения
U вх.атт, U вых.атт – входное и выходное напряжения аттенюатора
Коэффициент деления
, (9.1)
где – соответственно полные сопротивления R 1 C 1 и R 2 C 2-цeпи.
Если в (9.1) подставить значения Z 1, Z 2 и принять R 1 C 1 = R 2 C 2, то
. (9.2)
Аттенюатор работает как омический в области низких частот и как емкостный в области высоких частот. Теоретически коэффициенты К д и К о не зависят от частоты, поэтому аттенюатор называют частотно-компенсированным во всей рабочей полосе частот осциллографа (погрешность коэффициента деления не превышает ±3%). Входное сопротивление (за исключением низкоомного входа) R вх = R 1+ R 2. Входная емкость С вх = С 1 С 2/(С 1+ С 2), где С 2 >> С 1.
Процесс определения значения искомого напряжения существенно упрощается, если аттенюатор отградуировать не в значениях коэффициента деления К д, а в соответствующих значениях коэффициента отклонения К о:
К д | 1/1 | 1/2 | 1/5 | 1/10 | 1/20 | 1/50 |
К о, В/дел. | 0,01 | 0,02 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,5 |
К д | 1/100 | 1/200 | 1/500 | 1/1000 | 1/2000 | |
К о, В/дел. | 1,0 | 2,0 | 5,0 |
Усилитель ВО предназначен для преобразования измеряемого сигнала в два противофазных сигнала и усиления их до значения, достаточного для отклонения луча по вертикали на весь экран. Для согласования выхода аттенюатора с входом предварительного усилителя служит входной каскад, выполненный по схеме истокового (или эмиттерного) повторителя. Истоковый повторитель обеспечивает большое входное сопротивление и малую входную емкость. С его выхода исследуемый сигнал поступает на балансный усилитель с обратной связью, обладающий хорошей стабильностью и широкополосностью, большим входным и малым выходным сопротивлениями. Одно плечо трехкаскадного балансного усилителя нагружено на линию задержки, а со второго плеча снимается сигнал для внутренней синхронизации.
Линия задержки представляет собой однопроводный коаксиальный кабель или искусственные длинные линии. Коаксиальный кабель с волновым сопротивлением порядка 800¸1000 Ом задерживает исследуемый сигнал примерно на 100¸200 нс.
Выходным каскадом усилителя ВО является парафазный усилитель, создающий на отклоняющих пластинах два симметричных противофазных напряжения и обеспечивающий малое выходное сопротивление. Парафазный усилитель при любом значении выходного сигнала создает неизменный потенциал средней линии между пластинами, что предотвращает появление нелинейных искажений в осциллограмме сигнала, улучшает фокусировку.
К усилителю ВО предъявляются особые требования: большое входное сопротивление, малая входная емкость (что обусловливает минимальное влияние подключения осциллографа на электрический режим исследуемой цепи), высокий и регулируемый коэффициент усиления, широкая полоса про пускания.
Полоса пропускания – диапазон частот, в пределах которого значение амплитудно-частотной характеристики не отличается более чем на –3 дБ (т.е. уменьшается в 1,4 раза) от ее значения на опорной частоте.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) – зависимость коэффициента передачи (U вых/ U вх) от частоты входного синусоидального сигнала при неизменном входном сигнале (рис. 9.7).
Рис. 9.7. Амплитудно-частотная характеристика осциллографа U вх = const
Под опорной частотой понимается частота, которая не менее чем в 20 раз меньше верхней граничной частоты полосы пропускания.
В большинстве осциллографов для повышения равномерности АЧХ в пределах полосы пропускания вводится коррекция АЧХ перед ее спадом.
В осциллографе имеется возможность подачи исследуемого сигнала непосредственно на пластины.
Дата добавления: 2015-10-28; просмотров: 135 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Электронно-лучевая трубка | | | Канал горизонтального отклонения |