А) Генератор развертки

Генератор развертки служит для получения на экране трубки развернутого во времени изображения сигнала, поданного на вертикально отклоняющие пластины.

Если подать переменное напряжение на пластины Y, электронный луч будет отклоняться только в вертикальном направлении, прочерчивая на экране вертикальную линию. Для изучения повторяющихся процессов и получения временной диаграммы необходимо заставить луч равномерно перемещаться вдоль оси X от левого края экрана до правого, а затем быстро возвращаться в исходное положение. В соответствии с этим развертывающее напряжение, подаваемое на пластины X, должно равномерно (и достаточно медленно) нарастать во времени, а затем очень резко падать до первоначального значения.

Поэтому на горизонтально отклоняющие пластины подают периодическое напряжение, изменяющееся так, что луч смещается слева направо пропорционально времени, а, дойдя до правого края экрана, быстро возвращается назад, после чего процесс повторяется.

Напряжение такой формы(рисунок 9) называется пилообразным и вырабатывается генератором развертки. Для улучшения линейности пилообразное

напряжение делают симметричным относительно нуля, так чтобы при включенной развертке луч находился в центре экрана.

Рисунок 9 График U_x от t пилообразного напряжения

Время t₁ нарастания пилообразного напряжения называется временем прямого хода, время спадания напряжения называется временем обратного хода (t₂). Обратный ход должен быть очень кратковременным (в идеале t₂=0). Период развертки . Подадим на вертикально отклоняющие пластины переменное напряжение U_y с периодом T_c:

, (3)

а на горизонтально отклоняющие пластины – напряжение развертки с периодом Т_р. Очевидно, траектория луча на экране будет представлять собой синусоиду и при равенстве периодов исследуемого сигнала Т_с и развертки Т_р (рисунок 10) на экране получится один период колебаний. Через время Т_р луч вернется в крайнее левое положение и снова начнет вычерчивать синусоиду, которая точно ляжет на первую, и на экране возникнет неподвижная осциллограмма.

Если уменьшить частоту развертки вдвое, то за увеличенное время развертки луч успеет совершить два полных колебания в вертикальном направлении (рисунок 10).

И вообще, если (n – целое число), осциллограмма будет представлять собой кривую из n периодов исследуемого напряжения. Если Т_р не является целым кратным Т_с, то электронный луч будет начинать движение слева направо каждый раз в различных фазах, и создается иллюзия бегущей осциллограммы.

Генератор развертки вырабатывает пилообразное напряжение развёртки, которое осуществляет горизонтальную развёртку ЭЛТ, а также сигналы управления яркостью ЭЛТ. Пилообразное напряжение усиливается до необходимой величины усилителем горизонтального отклонения и поступает на горизонтально-отклоняющие пластины ЭЛТ.

1. Схема генератора развёртки содержит: триггер управления разверткой, генератор пилообразного напряжения, схему возвращения в исходное состояние.

Рисунок 10 Рисунок 11

Вид осциллограммы при равенстве периодовИсследуемого сигнала Тс и развертки Тр Вид осциллограммы при уменьшении развертки Тр вдвое б) Схема синхронизации

Вследствие нестабильности частоты исследуемого сигнала или напряжения развертки равенство (формула) может быть нарушено. При этом картина будет перемещаться по экрану. Для получения же устойчивого изображения важно, чтобы начало развертки всегда совпадало с одной и той же фазой исследуемого сигнала. Тогда начальные точки графика будут накладываться друг на друга. Для устранения “подвижности” осциллограммы и служит схема синхронизации.

Схема синхронизации вырабатывает импульсы с крутым пережим фронтом, необходимые для запуска генератора развертки.

Схема синхронизации может работать от сигнала, снимаемого от Предварительного усилителя вертикального отклонения (внутренняя синхронизация) или от сигнала, подаваемого на гнездо "Вход X" (внешняя синхронизация). Режим синхронизации выбирается переключателем 3-87 (внутр. - внешн.).

Канал синхронизации управляет работой генератора для получения неподвижного изображения исследуемых процессов на экране ЭЛТ. Синхронизация генератора развёртки возможна как исследуемым сигналом (внутренняя), так и от внешнего источника напряжения (внешняя). Переключатель 3- S7 (Внутр. Внешн.) предназначен для выбора источника синхронизации, содержащего в своем спектре низкие частоты, а также для отделения постоянной составляющей.

При наблюдении исследуемых сигналов и измерений их параметров (амплитуда, частоты, временных интервалов) пользуйтесь "ждущим" или "автоколебательным" режимом работы развертки и синхронизации.

Выберите режим работы генератора развертки. Для обеспечения режимов развертки кнопка "ждущ.- авт." устанавливается в положения:

- "ждущ." нажата, "авт." - отжата. При работе в ждущем режиме запуск и синхронизация развертки производится:

- исследуемым сигналом (кнопка "Внутр.", "Внешн." отжата);

- внешним синхронизирующим импульсом (кнопка "Внутр", "Внешн." нажата).

В схеме осциллографа С1-1(и некоторых других) существует возможность подачи на клеммы «Вход» - «Земля» канала горизонтального отклонения исследуемого напряжения, которое поступает на оконечный усилитель Х, минуя схему синхронизации и генератор развертки. Переключатель П₃ «Диапазон частот» при этом должен быть установлен в положение «Выкл.». Это существенно расширяет возможности осциллографа, т.к. позволяет изучать вольтамперные характеристики, измерить частоты сигналов и сдвиг фаз между ними и т.д.

Для подачи исследуемого напряжения непосредственно на отклоняющие пластины в других осциллографах имеются гнезда на панели задней стенки прибора.

В) Блок питания

Блок питания обеспечивает напряжением постоянного тока все элементы схемы и высоковольтного выпрямителя для трубки. Блок питания, генератор развертывающего напряжения и усилители размещены вместе с блоком электронно-лучевой трубки в одном корпусе. Управление всеми блоками производится рукоятками, выведенными на лицевую панель корпуса. У каждой рукоятки сделана на панели соответствующая поясняющая запись.

Блок питания обеспечивает напряжением постоянного тока все элементы схемы и высоковольтного выпрямителя для трубки. В блоке питания напряжение достигает 1,3 кВ или 1300 В, что более опасно для жизни чем напряжение 220 В в городской сети, поэтому не допускается касаться тыльной стороны осциллографа, а тем более разбирать осциллограф, заменять предохранитель, производить ремонтные работы в нем, снимать ручки управления при включенной в сеть вилке прибора и в течение 3-5 минут после отключения его от сети.

При эксплуатации, ремонте и настройке осциллографа следует учи­тывать наличие внутри его высоких напряжений, опасных для жизни, поэтому категорически запрещается работа осциллографа со снятым защитным кожухом и без заземления корпуса. Корпус осциллографа заземляется при подключении трехполюсной вилки кабеля питания в розетку питающей сети с заземляющим контактом.

В случае использования осциллографа совместно с другими прибо­рами или включения его в состав установок необходимо для выравнива­ния потенциалов корпусов соединить между собой соединенные с кор­пусом клеммы всех приборов.

Замену предохранителей и любых элементов производить только при отсоединенном от сети кабеле питания.

При измерениях в цепях схемы управления ЭЛТ необходимо ис­пользовать высоковольтные пробники из-за наличия в схеме напряже­ний выше 1 кВ.

Следует помнить, что на выпрямителе блока питания высокое на­пряжение 1,3 кВ сохраняется в течение длительного времени после вы­ключения осциллографа.

При ремонте осциллографа, связанного с отключением высоковольтного провода ЭЛТ от выпрямителя блока питания (например, при замене трубки), соединить указанный провод с корпусом осциллографа с помощью высоковольтного провода. Это необходимо для разряда высоковольтных конденсаторов схемы и дли снятия высокого напряжения с провода ЭЛТ.

Выпрямитель высоковольтный и. экран ЭЛТ, находящиеся под вы­соким напряжением имеют символ, предупреждающий об опасности поражения электрическим током.