СКОРОСТНЫЕ ОСЦИЛЛОГРАФЫ

Скоростные осциллографы обеспечивают исследование формы колебаний СВЧ и кратковременных импульсных сигналов с помощью специальной ЭЛТ – трубки бегущей волны (ТБВ). Она имеет отклоняющую систему в виде линии бегущей волны. Благодаря синхронизации фазовой скорости распространения электромагнитной волны, создаваемой в этой линии исследуемым сигналом, и скорости электронного луча исключается влияние времени пролета электронов и существенно повышается чувствительность ТБВ, Хотя во многих случаях она еще недостаточна (что послужило одной из основных причин разработки стробоскопических осциллографов), но позволяет исследовать форму сигналов в реальном масштабе времени (без временного или частотного преобразования). Кроме того, могут исследоваться однократные и редкоповторяющиеся сигналы, что делает скоростные осциллографы незаменимыми приборами при решении целого ряда измерительных задач.

Рис. 4 Структурная схема скоростного осциллографа

Как видно из рис. 4, характерной особенностью скоростного осциллографа является отсутствие УВО. Исследуемый сигнал либо прямо, либо через ЛЗ подается на отклоняющую систему ТБВ. Таким образом, широкополосность и чувствительность канала вертикального отклонения полностью определяются параметрами ТБВ.

Отклонение луча по горизонтали осуществляется в ТБВ, как и в обычных ЭЛТ, с помощью пластин X. Поэтому капал X в целом аналогичен используемому в универсальном осциллографе, а получение требуемых характеристик развертывающего напряжения достигается схемными решениями. При этом в различных режимах работы осциллографа развертка либо должна быть очень быстрой (например, в режиме ждущей развертки), либо может быть сравнительно медленной (например, в режиме автоколебательной развертки при наблюдении нескольких периодов сигнала). Характерной особенностью канала X является возможность осуществления синхронизации и запуска развертки световыми сигналами (например, от ОКГ) с помощью оптического преобразователя, преобразующего эти сигналы в электрические. Кроме того, в скоростных осциллографах отсутствует усилитель Z. Поэтому подсвет прямого хода луча осуществляется с помощью специальной импульсной схемы подсвета.

Измерения в скоростных осциллографах проводятся с помощью калибратора длительности и формирователя растров. В связи с отсутствием УВО применение калибратора амплитуды становится невозможным. В то же время нелинейность канала Y вносит существенную погрешность в результаты измерения U_x. Для ее уменьшения формируют горизонтальный растр, создаваемый напряжением ступенчатой формы (например, 0, 2, 4, 6 В и т.д.) с погрешностью установки каждой «ступеньки» не более ±1%. Для наблюдения линий растра на экране ТБВ выход формирователя соединяется со входом Y, а развертка синхронизируется схемой формирования «ступенек». Поскольку напряжение растра и исследуемый сигнал подаются на ТБВ поочередно, применение метода наиболее эффективно при регистрации растра и осциллограммы на фотопленку с последующим визуальным сравнением изображений или измерением их параметров с помощью специальных оптических устройств.

Поиск по сайту: