Cтраница 2
Причинами искажения формы сигнала могут быть неудовлетворительные амплитудные и фазочастотные карактеристики усилителей и делителей напряжения, неравномерная развертка, а также сама электроннолучевая трубка. Искажение осциллограмм может также вызываться внешними электрическими и магнитными полями, в частности полями электрической сети. Для устранения этого влияния трубка помещается в экран. [16]
Кроме неизбежных искажений осциллограмм, вызываемых влиянием емкости пластин и подводящих проводов, качество воспроизведения осциллограмм в значительной мере зависит от схемы включения электроннолучевой трубки. Так, например, если средний потенциал между отклоняющими пластинами не равен потенциалу второго анода, то чувствительность трубки будет зависеть от значения и знака потенциала пластин относительно второго анода, что приведет к искажениям изображения сигнала на экране трубки. [17]
Соблюдение условия (17.29) соответствует подавлению собственных колебаний в кратчайшее время. Условие (17.30) соответствует реализации минимума искажений осциллограммы приложенного напряжения в течение всего времени его воздействия. В большинстве случаев при осциллографировании стандартных импульсов используют условие (17.29), при этом величина л не превышает 1 ком. [18]
Описанные искажения отсутствуют при симметричном включении отклоняющих пластин. Такое включение трубки показано на рис. 16.3. Кроме указанных искажений может быть еще один вид искажений осциллограмм - астигматизм, возникающий вследствие неправильного положения отклоняющих пластин относительно электронной пушки или неправильного положения отдельных элементов пушки относительно друг друга. Проявляется астигматизм в виде неудовлетворительной фокусировки изображения по одной из осей трубки. Для устранения астигматизма необходимо иметь возможность изменять среднее значение напряжения на каждой паре пластин в отдельности. Для этой цели в схеме рис. 16.3 служат спаренные резисторы переменного сопрътивления г9, По и ГБ, Гб. Для смещения изображения по оси X и У в схеме трубки предусмотрены резисторы переменного сопротивления Гц, г % и г3, г4, причем при смещении изображения сигнала средний потенциал пластин остается неизменным. [19]
В общем случае при осциллографировании импульсных напряжений целесообразно использовать ждущий режим работы генератора развертки. Это позволяет, как указывалось выше, не только выключить в канале вертикального отклонения линию задержки и тем самым уменьшить искажения осциллограммы сигнала, но и путем регулировки времени запуска генератора развертки и длительности развертки обеспечить возможность детального исследования отдельных частей осциллограммы. [20]
Существенное различие осциллограмм выключения больших катодных поляризаций, снятых на железе и амальгаме цинка, связано, по-видимому, со способностью железа растворять водород. После выключения катодной поляризации избыточное количество водорода, остающееся в первое время в поверхностном слое железа, вероятно, и является причиной, обусловливающей искажение осциллограмм выключения как больших, так и небольших поляризаций. В пользу приведенного объяснения говорит хорошее подчинение уравнению ( 6) осциллограмм выключения больших катодных поляризаций, снятых на амальгаме цинка. [21]
Стробоскопический метод обеспечивает высокую чувствительность осциллографа, так как вследствие узкой полосы пропускания усилителя вертикального отклонения последний имеет низкий уровень собственных шумов. Рассмотренный принцип считывания сигнала по точкам позволяет со сравнительно большой степенью точности измерять интервалы времени на сигнале и легко изменять временной масштаб осциллограммы. Степень искажения осциллограмм, получаемых при стробоскопическом осциллографировании, зависит от интервала считывания и погрешностей, вносимых преобразователем. При правильном выборе интервала считывания ( он не должен быть слишком малым) и рациональном выполнении преобразователя относительные погрешности воспроизведения невелики. [22]
Практически, как видно из рис. 13.9, поле послеускорения не имеет требуемой конфигурации и в разрыве проводящего покрытия образуется электростатическая линза, преломляющая луч трубки. При большом напряжении третьего анода его поле проникает к отклоняющим пластинам и там возникает цилиндрическая линза, нарушающая фокусировку луча. Поле послеускорения может вызвать также искажения осциллограмм. Указанные явления выражены тем сильнее, чем больше напряжение третьего анода по сравнению с напряжением второго анода. Поэтому практически величину напряжения третьего анода берут в этих пределах. [23]
Вследствие малой чувствительности трубок осциллографа наблюдение небольших по амплитуде сигналов возможно лишь после его усиления. Поэтому в схему осциллографа входят усилители вертикального и горизонтального отклонения луча, которые в значительной степени определяют его метрологические характеристики. В общем случае для получения малых искажений осциллограмм усилители электронного осциллографа должны иметь малые линейные и нелинейные искажения, малые переходные искажения сигнала, большое входное сопротивление. Как видно из структуры электронного осциллографа ( см. рис. 16.1), в его усилителях можно выделить три каскада: входное устройство, усилитель напряжения и выходной усилитель. Усилители напряжения являются обычными широкополосными или импульсными усилителями с гС - связями между касакадами и коррекцией их частотных характеристик LC-цепями или отрицательной обратной связью. Такие усилители описаны в гл. Поэтому в данном параграфе рассматриваются только входной и выходной каскады усилителя, так как они отличаются от аналогичных каскадов подобных усилителей электронных вольтметров. [24]
Эти делители предназначены для подключения осциллографа к высоковольтным цепям. Применение такого делителя предпочтительнее, чем подключение осциллографа к исследуемой цепи через резистор, так как делитель частотно-компенсирован: на входе делителя включена У. Конечно, в случае применения делителя входное напряжение уменьшается. Но поскольку значение этого уменьшения известно, а осциллограф обычно обладает большим запасом усиления в канале У, то даже ослабленное в 10 раз исследуемое напряжение оказывается достаточным для развертывания осциллограммы на весь экран и ее синхронизации. Усиление У), надо помнить, что при слишком большой амплитуде входного напряжения происходят ограничение сигнала в каскадах Кгусилителя и, следовательно, искажение осциллограммы. Если такое ограничение произойдет в первом каскаде усилителя, то осциллограмма будет искажена даже при очень маленькой ее амплитуде на экране осциллографа. Поэтому амплитуду входного напряжения следует выбирать ( переключателем входного делителя, выносным делителем) такой, чтобы нужная высота осциллограммы на экране была при среднем положении ручки регулировки усиления канала вертикального отклонения луча. [25]
Участок id соответствует обратному ходу развертки Время Т Р и ТоГм, составляет период развертки Тг Если приложить напряжение и у к горизонтальным отклоняющим пластинам, отключив си. При максимальном отрицательном значении иР ( точка а на рис. 8.5) светящееся пятно находится в крайнем левом положении ( точка а) на экране. На участке а с скорость движения пятна будет постоянной, так как Uv нарастает по линейному закону и, согласно (8.1), имеется линейная зависимость между смещением пятна на экране и напряжением, приложенным к пластинам После достижения точки с светящееся пятно начнет движение в обратном направлении ( обратный ход) В исходное состояние луч возвращается за время Тойр 4s Т у, поэтому скорость движения пятна в обратном направлении значительно выше. Для получения осциллограммы необходимо, чтобы напряжение Up в течение всего периода ТПР измерялось линейно, форма напряжения иР во время обратного хода cd не имеет принципиального значения. Важно только, чтобы длительность обратного хода была минимальной. Таким образом, при подаче иР на горизонтальные на X-пластины, ось х является одновременно осью времени t, причем при постоянной скорости движения светящегося пятна на участке а с масштаб вдоль оси t является постоянным. Искажение формы иР на интервале прямого хода вызывает нелинейность развертки, проявляющуюся в неравномерной скорости движения пятна по экрану и в искажении осциллограмм. Неравномерность скорости вызывает неравномерность масштаба вдоль оси х, что затрудняет, как будет показано далее, оценку параметров сигнала. [26]