Осциллограмма какого сигнала изображена на рисунке

13

Упражнения. 5.5.1 Даны осциллограммы сигналов UR, UG, UB (рисунок 5.20)

5.5.1 Даны осциллограммы сигналов U _R, U _G, U _B (рисунок 5.20). Показать на цветовом графике (рисунок 5.21) точки цветов, передаваемых этими сигналами в интервалах времени t ₁, t ₂, t ₃.

В интервале времени t ₁ сигналы таковы: U _R =U _G =1 В; U _B =0. Так как U _B =0, искомый цвет лежит на стороне RG цветового треугольника. Так как U _R =U _G, цвет смеси равноудален от точек RG, т.е. лежит на середине стороны RG цветового треугольника. Обозначаем этот цвет цифрой 1 и наносим точку 1 на цветовой график (рисунок 5.21). Аналогичным образом находим цвета 2 и 3, передаваемые в интервалах времени t ₂ и t ₃ соответственно, и наносим точки 2 и 3 на цветовой график. Задача решена.

5.5.2 Цвета, обозначенные на рисунке 5.21 цифрами 1, 2, 3, расположены на экране телевизора в последовательности, показанной на рисунке 5.22а. Рассчитать и построить на рисунке 5.22, б осциллограмму любого из перечисленных сигналов (за время прямого хода строки): U _R, U _G, U _B, U _Y, U _R–Y, U _G–Y, U _B–Y.

Составим таблицу 5.1. Например, возьмем левую полосу, на которой передается цвет 2. Цвет 2 (см. рисунок 5.21) передается сигналами U _R =0; U _G =U _B =1 В. Остальные сигналы вычисляем: U _Y =0, 59U _G +0, 11U _B =0, 7 В; U _R–Y = =U _R –U _Y =0–0, 7=0, 7 В; U _G–Y =U _G –U _Y =1–0, 7=0, 3 В; U _B–Y =U _B –U _Y =1–0, 7=0, 3 В.

Полученные результаты занесены во вторую строку таблицы 5.1. Аналогичным образом вычисляем и заносим в таблицу значения сигналов для средней и правой полос. Расчет таблицы закончен. Для построения осциллограммы какого-либо из заданных сигналов необходимо использовать три значения этого сигнала, взятые из соответствующего вертикального ряда. Для примера на рисунке 5.22 изображена осциллограмма сигнала U _B–Y.

Вопросы для самопроверки

1. Принцип магнитной видеозаписи.

2. Устройство видеоголовки.

3. Как увеличить максимальную частоту видеозаписи?

4. Зачем нужен блок вращающихся головок?

5. Что такое наклонно-строчная запись и в чем ее преимущества?

6. Основные характеристики формата записи VHS.

7. Сигналограмма в формате VHS.

8. Что такое азимутальная запись?

9. Спектрограмма сигнала записи в формате VHS.

10. Зачем при записи используется частотная модуляция?

11. Структурная схема канала записи видеомагнитофона.

12. Структурная схема канала воспроизведения видеомагнитофона.

13. Преимущества цифровой обработки ТВ сигналов.

14. Основные проблемы при цифровой передаче телевизионных программ. Как решаются эти проблемы?

15. Сигналы испытательных строк; для чего они нужны?

16. Что такое ГЦП? Для чего он нужен? Форма основных сигналов ГЦП.

17. Принцип работы ТИС со следящим стробом.

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса.

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар.

Расчетные и графические задания Равновесный объем — это объем, определяемый равенством спроса и предложения.

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности.

Решение Постоянные издержки (FC) не зависят от изменения объёма производства, существуют постоянно.

ТРАНСПОРТНАЯ ИММОБИЛИЗАЦИЯ Под транспортной иммобилизацией понимают мероприятия, направленные на обеспечение покоя в поврежденном участке тела и близлежащих к нему суставах на период перевозки пострадавшего в лечебное учреждение.

Кишечный шов (Ламбера, Альберта, Шмидена, Матешука) Кишечный шов– это способ соединения кишечной стенки. В основе кишечного шва лежит принцип футлярного строения кишечной стенки.

ТЕХНИКА ПОСЕВА, МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ Цель занятия. Освоить технику посева микроорганизмов на плотные и жидкие питательные среды и методы выделения чис­тых бактериальных культур. Ознакомить студентов с основными культуральными характеристиками микроорганизмов и методами определения.

САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДЫ, ВОЗДУХА И ПОЧВЫ Цель занятия.Ознакомить студентов с основными методами и показателями.

Меры безопасности при обращении с оружием и боеприпасами 64. Получение (сдача) оружия и боеприпасов для проведения стрельб осуществляется в установленном порядке[1]. 65. Безопасность при проведении стрельб обеспечивается.

Задача 15

Для цвета А (см. рисунок) известны значения сигналов: U_R-Y=1,74 В, U_{G – Y}= -1,26 В, U_{В – Y} = 1,74 В.

Цвета, обозначенные цифрами на цветовом треугольнике, воспроизводятся на телеэкране, как показано на рисунке. Построить осциллограммы сигналов UR, UG, UB за время прямого хода строки (амплитуды сигналов принять равными 1В.)

Для изображения, показанного на рисунке, нарисовать осциллограммы видеосигнала за период строки (в “белых” и “черных” строках). Учесть постоянную составляющую сигнала. На осциллограммах показать уровни:

Сигналы показать в положительной полярности.

Вычислить информационную емкость кадра I_K по следующим данным:

Z_акт = 575 (число активных строк);

k = 4/3 (формат кадра);

m = 128 (число различаемых глазом градаций яркости).

Для синхрогенератора (ТВ стандарт США) построить схему триггерного делителя частоты с коэффициентом деления 525.

Максимальная яркость белого цвета С составляет на экране телевизора 250 кд/м 2 . Какую максимальную яркость пурпурного цвета (точка 1 на рисунке) можно получить на этом экране?

Даны осциллограммы сигналов UR , UG , UB за время прямого хода строки для ГЦП на 8 полос. Рассчитать и построить осциллограмму сигнала яркости UY за время прямого хода строки (52 мкс).

Определить информационную скорость С (бит/с) телевизионного датчика по следующим данным: I_э = 7 бит; f_к = 25 Гц ; Z_акт = 575 ; k = 4/3.

Некоторый цвет М задан точкой на цветовом треугольнике RGB (см. рисунок). Определить значения сигналов U_R, U_G, U_B, если известно значение сигнала яркости U_Y = 2,87 В.

Дана схема ВПС (см. рисунок).

По форме входного сигнала U_Вх и управляющих импульсов фиксации ИФ построить осциллограмму выходного сигнала U_Вых .

Определить верхнюю граничную частоту f_В видеосигнала по следующим данным:

длительность прямого хода строки t_пхс = 52 мкс;

число активных строк растра Z_акт =575;

формат кадра k = 4/3.

Максимальная яркость цвета G, которая может быть получена на экране телевизора, составляет 118 кд/м 2 . Какая максимальная яркость белого цвета С может быть получена на этом экране?

Некоторый цвет М задан точкой на цветовом треугольнике RGB (см. рисунок). Определить значения сигналов U_R, U_G, U_B, если известно значение сигнала яркости U_Y = 1,05 В.

Определить пропускную способность ТВ-канала V (бит/с) по следующим данным:

полоса частот f = 8 МГц;

отношение сигнал/шум (по напряжению)  = U_c/_ш = 35 .

Покажите, что полученное значение V достаточно для ТВ-вещания в стандарте России.

Дана схема ВПС (см. рисунок).

По форме входного сигнала U_Вх и импульсов фиксации ИФ построить осциллограмму выходного сигнала U_Вых .

Определить верхнюю граничную частоту спектра видеосигнала в ТВ стандарте с трехкратным (m = 3) перемежением строк по следующим данным:

— частота полей f_п = 50 Гц;

— число строк z = 625;

— формат кадра k = 4/3.

Временем обратного хода разверток пренебречь.

Известно, что информационная емкость элемента изображения при наличии внешней подсветки L₀=6L_min=10 кд/м 2 составляет I_э=6 бит. Определить информационную емкость I_э элемента изображения при устранении внешней подсветки экрана телевизора. Контрастную чувствительность зрения принять равной К_{1 пор} = 0,033.

Дана схема ВПС (см. рисунок).

По форме входного сигнала U_Вх и импульсов фиксации ИФ построить осциллограмму выходного сигнала U_Вых .

Какую максимальную четкость ТВ-изображения можно получить, если в ТВ стандарте России перейти к построчной (m = 1) развертке, сохранив на прежнем уровне следующие параметры стандарта: f_в = 6 МГц; f_п = 50 Гц; k = 4/3 ?

Известна эквивалентная схема кадровой отклоняющей катушки (L=40 мГн, r =2 Ом), размах (2А) и форма отклоняющего тока I.

Определить форму и вычислить размах напряжения U, приложенного к катушке кадрового отклонения. Построить осциллограмму напряжения U.

Известна эквивалентная схема (упрощенная) строчной отклоняющей катушки (L= 25 мГн), размах (2 А) и форма отклоняющего тока I. Определить форму и вычислить размах напряжения U, приложенного к катушке строчного отклонения. Построить осциллограмму напряжения U.

Как изменится изображение, приведенное на рисунке, если частоту кадровой развертки в телевизоре уменьшить в 2 раза?

Цвета 1,2,3 передаются сигналами U_R, U_G, U_В, форма которых (за время прямого хода строки) показана на рисунке. Указать положение цветов на цветовом треугольнике RGB. Найти соотношение яркостей цветов L₁:L₂:L₃.

Как изменится верхняя граничная частота f_в спектра видеосигнала, если увеличить вдвое число строк Z и перейти к построчному разложению, сохранив на прежнем уровне частоту полей (частоту мельканий экрана)?

Некоторый цвет М составлен путем суммирования цветов R, G, B, взятых с одинаковой яркостью. При этом сигнал яркости равен U_Y = 3,6 В. Определить значения сигналов U_R, U_G, U_B для цвета М.

Максимальная яркость белого цвета С на телевизионном экране составляет 150 кд/м 2 . Какую максимальную яркость L_R красного цвета R можно получить на этом экране?

Как изменится ТВ-изображение, приведенное на рисунке, если в телевизоре изменить направление токов в кадровых и строчных отклоняющих катушках?

Телевизионный сигнал

Вычертить осциллограмму полного телевизионного сигнала, соответствующего развертке заданной строки изображения. На осциллограмме сигнала отметить уровни черного, белого, гасящих и синхронизирующих импульсов (в %), в соответствии с ГОСТом 7845-79.

Строка изображения №14.

Осциллограмма полного телевизионного сигнала для строки изображения 14 показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Осциллограмма полного телевизионного сигнала.

Рассмотрите процесс бомбардировки изолированной мишени пучком электронов. От чего зависит потенциал мишени? Какие электроны называются медленными?

При бомбардировке изолированной мишени на её поверхности образуется потенциальный рельеф.

На пути электронного пучка 1 формируемого электронной пушкой 2, установлена диэлектрическая мишень 3, рис 2. Между источником электронов и коллектором 4 приложено ускоряющее электрическое поле. Характер зависимости коэффициента эффективной вторичной эмиссии от скорости первичных электронов имеет вид, приведенный на рис. 3, а; здесь коэффициент вторичной электронной эмиссии (отношение тока вторичных электронов к току первичных ).

Рисунок 3. Зависимость коэффициента вторичной электронной эмиссии (а) и потенциала мишени (б) от скорости первичных электронов.

телевизионный сигнал кинескоп импульс

Как видно из рис. 2, а, на кривой можно выделить три участка:

, где ; , где , и , где .

Снижение коэффициента истинной электронной эмиссии на начальном участке кривой при понижении — потенциала коллектора связано с уменьшением энергии первичных электронов. Вместе с этим при приближении к 0 начинает сказываться электронно-оптическое отражение первичных электронов, и их доля в общем числе электронов, уходящих с мишени (ток ), при стремится к 100%. Этим объясняется сложный характер зависимости коэффициента эффективной вторичной эмиссии, т. е. отношения общего числа электронов, уходящих с мишени (ток ), к числу приходящих электронов (ток ), в начальном участке кривой (сплошная линия на рис. 3). Ход истинного коэффициента вторичной эмиссии на участке показан штриховой линией.

С увеличением энергия первичных электронов возрастает, что приводит к росту . Уменьшение о с дальнейшим ростом на участке вызвано увеличением глубины проникновения первичных электронов в толщу мишени и связанным с этим затруднением выхода вторичных электронов.

В области , следовательно, число вторичных электронов меньше, чем первичных, и бомбардируемый участок мишени заряжается отрицательно, его потенциал падает. Когда он достигнет потенциала катода электронной пушки, электроны, имеющие нулевую начальную скорость вылета, достигнут мишени и возвратятся обратно, не изменял потенциала поверхности мишени. Следовательно, в этом случае, если бы начальная скорость вылета всех электронов была действительна равна нулю, то стационарным потенциалом мишени было бы . Однако известно, что эмиссия электронов происходит с некоторой начальной скоростью (точнее, описывается распределением по начальным скоростям вылета). Энергия этих электронов оказывается достаточной, чтобы преодолеть тормозящее поле мишени и понизить ее потенциал. В результате одновременного протекания процессов понижения потенциала и утечки электронов вследствие явлений поверхностной и объемной (полупроводниковая мишень) проводимостей устанавливается некоторый равновесный потенциал практически .

Таким образом; при любом исходном потенциале коллектора (в пределах ) при электронной бомбардировке мишени потенциал ее поверхности стремится к значению

В области . Число вторичных электронов больше, чем число первичных, и на бомбардируемом участке мишени устанавливается избыточный положительный потенциал. С ростом положительного потенциала создается тормозящее поле между мишенью и коллектором. Когда потенциал мишени становится выше потенциала коллектора, с мишени уходят лишь те электроны, начальная скорость вылета которых больше нуля. Чем выше потенциал мишени, тем меньшее число вторичных электронов уходит на коллектор и большее число их возвращается на мишень. Наконец, когда потенциал мишени станет таким, что на коллектор будет уходить столько электронов, сколько приходит с первичным пучком, т. е. , потенциал мишени перестанет изменяться и наступит состояние равновесия с равновесным потенциалом , где — начальная скорость вылета вторичных электронов, зависящая от материала мишени и составляющая около 3 В.

В области , следовательно, с мишени уходит больше электронов, чем приходит на нее. Потенциал элемента мишени снижается и достигав значения . Дальнейшего понижения потенциала не происходит, поскольку здесь .

Таким образом, установлено, что потенциал поверхности изолированной мишени в результате ее бомбардировки стабилизируется при значениях, указанных на рис. 3, б.

Потенциал мишени приобретает потенциал катода при облучении потоком «медленных» электронов, область , рис. 3, , а в режиме быстрых электронов , мишень приобретает потенциал анода.

Поясните, от чего зависит цвет свечения и яркость экрана кинескопа. Приведите спектральные характеристики при, красном, зеленом, синем и белом цветах свечения. Для чего используется металлизация экрана?

Цвет свечения экрана кинескопа определяется типом люминофора которым он покрыт, яркость свечения зависит от тока электронного луча, напряжения второго анода кинескопа, и также свойств самого люминофора.

Спектральные характеристики красного К-77 рис. 4 , зеленого К-74 рис. 5, синего К-75 рис. 6 люминофоров, выпускаемых нашей промышленностью. Они соответствуют европейскому стандарту на цветовое вещание.

Рисунок 4. Спектральная характеристика люминофора красного свечения К-77.

Рисунок 5. Спектральная характеристика люминофора зеленого свечения К-74.

Рисунок 6. Спектральная характеристика люминофора синего свечения К-75.

Рисунок 7. Спектральная характеристика белого свечения.

Спектр белого цвета складывается из спектров этих трех люминофоров рисунок 7.

Сверху люминофор покрыт тонкой металлической пленкой прозрачную для луча электронов, соединенную с вторым анодом кинескопа чтобы поддерживать потенциал экрана равным потенциалу второго анода кинескопа (для черно-белых кинескопов 12..18 кВ, для цветных -25 кВ). Это позволяет эффективно отводить вторичные электроны с экрана кинескопа, обеспечивая необходимую яркость экрана. Также пленка как зеркало отражает световое излучение люминофора, повышая светоотдачу экрана более чем в 1,5 раза. Повышается контраст крупных деталей изображения из-за устранения подсветки от внутренних поверхностей колбы, деталей электронного прожектора и соседних участков, расположенных на сферической поверхности. Также предохраняет люминофор от бомбардировки тяжёлыми отрицательными ионами.

Контрольное задание №2

Рассчитайте и постройте осциллограмму полного цветового сигнала за одну строку при условии, что на ней расположены четыре цветные полосы, записанные в таблице 1, и одна серая. Для каждой цветной полосы определите величину яркостного сигнала, сигнала цветности, девиации частоты, текущее значение частоты поднесущей, амплитуду поднесущей.

Осциллограмма

При настройке электронного оборудования, мониторинге сигналов в промежуток времени на экране осциллографа отслеживается осциллограмма. Ремонт аудио,- и видеоаппаратуры становится намного легче, если процессы, происходящие в электрической цепи, можно не только измерить, но и увидеть.

Значение слова осциллограмма

В переводе с греческого языка осциллограмма – это качающееся изображение. Действительно, на экране осциллоскопа можно наблюдать колеблющуюся светящуюся линию. Этот движущийся график способен показать, как изменяется электрический сигнал с течением периода времени.

Определение угла сдвига фаз на осциллограмме

Чтобы измерить угол сдвига фаз на графиках двух сигналов, следует подавать на первый канал максимальное напряжение. Это улучшит синхронизацию картинки на экране. Величина сдвига измеряется не в секундах, а в градусах. Визуально можно проследить расположение двух графиков электрического сигнала относительно друг друга в конкретный период времени. Синусоидальная форма сигнала позволяет фиксировать сдвиг фаз. Для повышения точности результата можно растягивать изображение в длину или установить для сигналов разную амплитуду, чтобы отличать один от другого.

Применение осциллографа

Прибор используют для наблюдения на дисплее графика изменения параметров исследуемого сигнала или сигналов. Что измеряет осциллограф? С его помощью можно одновременно контролировать напряжение, силу тока, частоту и сдвиг фаз. Измерение сигналов, подаваемых на вход осциллоскопа, проводят как в стационарных, так и в полевых условиях.

Принцип функционирования

Общий принцип работы прибора прост. Он регистрирует любое изменение напряжения испытуемого сигнала и выводит его на дисплей. Со времён самописца, придуманного Андре Блондалем, где индуктивная катушка управляла колебаниями маятника, идея претерпела изменения. После изобретения электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) прибор стал полноценным измерителем. Органы управления находятся на передней панели.

Поданный на вход сигнал может иметь разную амплитуду. Расположенный на передней панели регулятор «В/дел», позволяет растягивать или уменьшать получаемую картинку по оси Y. Ручка «длительность» изменяет скорость движения луча по дисплею. Это частота развёртки.

К сведению. Луч постоянно перемещается слева на право, вертикальное отклонение ему задаёт импульс, приходящий на вход. В результате на дисплее получается синусоида или иные колебания.

С помощью частоты развёртки добиваются остановки картинки. Когда она близка или совпадает с частотой сигнала, то картинка замирает и становится статичной. Вот главный принцип работы прибора.

Классификация

Так как осциллоскоп работает с входящими сигналами, то по виду обработки импульсов приборы делятся на:

• аналоговые;
• цифровые.

В аналоговых аппаратах применяются ЭЛТ с электростатическим смещением.

Цифровые аппараты оснащены жк-дисплеем. Они имеют память, позволяющую рассматривать уже зафиксированные сигналы, делать их скриншоты. ЖК-цветной монитор способствует улучшению восприятия картинки.

Следующее деление можно провести по числу лучей:

• однолучевые;
• двухлучевые;
• многолучевые.

Важно! N-лучевой прибор показывает сразу n-графиков на дисплее. У него n-входов. Но количество входов (каналов) не всегда равно количеству лучей. Так, двухканальный измеритель может отображать два сигнала одним лучом, но не одновременно.

Цифровые осциллографы можно разделить на модели:

• стробоскопические;
• запоминающие;
• люминофорные;
• виртуальные.

Стробоскопические осциллографы сжимают спектр исследуемого сигнала путём моментального стробирования в определённой точке. С каждым новым появлением сигнала точка смещается по кривой, пока не простробируется сигнал. На дисплей выдаётся преобразованная кривая, повторяющая форму основного сигнала, но состоящая из мгновенных значений.

В запоминающих моделях цифровой формат информации позволяет сохранять результаты измерений в памяти или выводить на печать. У большинства моделей в наличии накопитель, где можно хранить картинки в виде файлов.

Технология «цифрового люминофора» даёт возможность имитировать изменение интенсивности картинки, присущее аналоговым моделям, но уже в цифровом формате. Люминофорные осциллографы выдают на дисплей модулированные сигналы в мельчайших подробностях, как и аналоговые устройства. При этом они обеспечивают измерение, сравнение и хранение, как цифровые запоминающие модели.

Отдельный класс виртуальных осциллографов может быть внешним или внутренним дополнительным гаджетом на базе ISA или PCI карт. ПО любого виртуального осциллоскопа разрешает полностью управлять прибором и предоставляет линейку сервисных опций: цифровая фильтрация, экспорт и импорт данных и иные возможности.

Двухканальный прибор

Модели типа «два канала – один луч» имеют два канала вертикальной развёртки и однолучевую ЭЛТ. Конструктивно это переключаемые электронным переключателем входы Y1 и Y2. Переключатель поочерёдно соединяет выходные сигналы каналов с пластинами вертикального отклонения.

Устройство

Упрощённая блок-схема осциллографа отображает структурное строение аналогового прибора. Это входной делитель, усилитель горизонтальной развёртки и схема синхронизации, усилитель вертикального отклонения, блок питания и электронно-лучевая трубка.

Цифровые измерители осциллограмм имеют в своём составе:

• входной делитель;
• нормализующий усилитель;
• аналого-цифровой преобразователь;
• блок памяти;
• устройство управления;
• устройства отображения.

Устройство отображения представляет собой жидкокристаллическую панель чёрно-белого или цветного отображения картинки.

Экран

Способность изображать изменения исследуемых гармонических колебаний – есть основная задача этого прибора. До появления жк-дисплеев эту роль выполняла ЭЛТ. Это стеклянный конусообразный баллон, дно которого покрыто люминофором. Он издаёт видимое свечение при попадании на него электронного луча. На экран нанесена калибровочная сетка с делениями.

Сигнальные входы

Количество входов прибора обозначает число его каналов. Наличие 2 и более каналов обозначает многоканальный осциллограф. Входные импульсы от каждого канала подаются на Y-вход и усиливаются собственным усилителем вертикальной развёртки.

Важно! Такой усилитель всегда выполнен по схеме усиления постоянного тока. Значит, нижняя граница частоты – 0 Гц. Это даёт возможность измерить постоянное напряжение, отображать несимметричные сигналы и контролировать постоянную составляющую сигнала.

Управление развёрткой

График, который получится в результате подачи напряжения на вертикально расположенные пластины, напоминает зубья пилы. Разность потенциалов нарастает, потом резко падает. При наблюдении за движением луча видно, что он бегает слева направо. Такие пилообразные движения называются вертикальной и горизонтальной развёрткой. Горизонтальную развёртку ещё зовут строчной. Периодичность повторения пилообразных импульсов определяет частоту развёртки.

Синхронизация развёртки с исследуемым сигналом

Эта функция необходима для того, чтобы картинка луча в циклах развёртки была неподвижной. Значит, что при повторении каждого следующего движения по экрану луч должен проходить свой путь по одной и той же траектории. Этим занимается синхронизация развёртки. Она запускает развёртку с заданной точки. При частоте повторения больше 20 Гц, в результате инерционности человеческого зрения, наблюдается неподвижное изображение.

Информация. Схема синхронизации задерживает запуск развёртки до какого-либо заданного события. Это событие задаёт оператор. Этот импульс может задаваться в режимах внутренней и внешней синхронизации.

Оперируют всегда с двумя настройками:

• уровень запуска – по напряжению;
• тип запуска – по фронту или спаду импульса.

Применительно к работе с цифровыми устройствами запуск развёртки происходит при совпадении заданного двоичного кода с кодом на шине микропроцессора.

Применение

Работа с осциллографом позволяет выполнять ряд действий, не связанных с визуализацией:

• измерение амплитуды сигнала;
• контроль временных интервалов;
• настройку каналов звука в радиоаппаратуре;
• наблюдение фигур Лиссажу;
• курсорные измерения в современных моделях;
• математические операции-функции;
• захват строки телевизионного сигнала.

Это только некоторая часть опций, которые можно выполнить при помощи этого прибора.

Наблюдение фигур Лиссажу

При необходимости подстроить частоту сигнала одного источника под частоту другого применяют этот приём. Для работы используют два генератора частоты и осциллограф с опцией XY-режима. Фигуры Лиссажу – это рисунки, созданные точкой, колеблющейся в одной плоскости, но в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.

Интересно. Если подать на каждый канал двухканального прибора сигналы от двух разных генераторов и включить на устройстве режим XY, то на экране получится фигура. Фигуры будут менять свои очертания в зависимости от кратности частот генераторов.

На практике метод используется для определения неизвестной частоты, при сравнении её с известной частотой. Зная, осциллограмма какого сигнала изображена на рисунке, по фигуре, которая получилась, можно определить искомый параметр.

Курсорные измерения

В аппаратах современного поколения имеется вспомогательный интерфейс в виде курсоров. Это прямые линии, выводимые на экран. Они могут быть расположены и перпендикулярно друг к другу. Курсор можно наводить на любую точку графика сигнала и видеть её координаты. Это уровень напряжения и момент времени по осям X и Y.

Курсорные измерения упрощают считывание характеристик исследуемых сигналов. Отпадает зависимость от подсчёта количества клеток по шкале и умножения на цену деления по обеим осям.

Математические функции

К математическим операциям с функциями, определяемым с помощью осциллографа, относятся:

• сложение и вычитание;
• абсолютное значение;
• преобразования Фурье;
• интегрирование.

Если остановиться на этих опциях, то сложение и вычитание мгновенных значений исследуемых осциллограмм выполняется быстро, результат выводится на экран в виде сигнала.

Следующая функция определяет абсолютное значение сигнала и отображает его в вольтах.

Определить гармонические частоты (компоненты сигнала) поможет математическая функция преобразование Фурье.

Интеграл исследуемого сигнала можно вычислить с помощью математической функции интегрирования.

Захват строки телевизионного сигнала

В осциллоскопах с ЭЛТ, а также в современных специальных моделях встречается особый режим – телевизионная синхронизация. Одну или несколько телевизионных строк можно отобразить на экране, выбрав их из видеопакета. При помощи таких осциллографов в телестудиях контролируют технические характеристики записывающей и передающей аппаратуры.

Настройка

Перед работой с прибором производят калибровку его входов при помощи встроенного калибратора. Осуществляя калибровку высокочастотных моделей, используют кабель с двумя разъёмами. Разъёмы подключаются к выходу калибратора и входу прибора. Калибруя низкочастотные устройства, нужно кратковременно приставить щуп к выходу калибратора. Далее выполняются следующие шаги:

• регулятором «вольт/дел» устанавливается сигнал калибратора на 3-4 деления сетки дисплея;
• канал включается на переменное напряжение, и контролируется появление сигнала;
• регулятор развёртки выставляется так, чтобы наблюдать 6-7 периодов импульсов;
• отмечается точное совпадение сигнала по делениям на промежутке полученных периодов (±4 деления от центра);
• при несовпадении ручкой плавной регулировки развёртки добиваются нужного положения периодов, следя за соответствием амплитуды сигнала значениям, указанным на калибраторе;
• в случае несоответствия значений амплитуды их приводят к норме регулятором «вольт/дел».

При чувствительности канала в 250 мВ сигнал амплитудой 1В занимает 4 деления шкалы. Если это так, то калибровка устройства произведена.

История

Трудность создания осциллографа заключалась в том, что регистрирующие части первых приборов имели большую инерцию. Смог с этим справиться Ульям Дадделл. В 1897 году он использовал зеркальный измерительный элемент. Так был создан светолучевой прибор. В качестве приёмника использовалась светочувствительная пластина. На неё записывался поданный сигнал. Только изобретение Карлом Брауном кинескопа позволило Йонатану Зеннеку выполнить в нём горизонтальную развертку. Так, в 1899 году появилось устройство, похожее на современные осциллографы. Уже в 30-е годы следующего столетия Владимир Зворыкин совершил прорыв в этой области, создав свой кинескоп, который был надёжнее.

Интересные факты

Катодные лучи, открытые Юлиусом Плюккером в 1859 году, хоть и распространяются линейно, но подвержены действию электромагнитных полей. Это установил Уильям Крукс. Он выявил, что катодные лучи, попадая на некоторые вещества, заставляют их светиться.