Что такое осциллограф?

При ремонтах и разработке радиоэлектронных устройств возникает необходимость не только измерять напряжение, ток и сопротивление, но и частоту, длительность и форму сигнала. Для этих случаев и служит электронный осциллограф.

Назначение и принципы работы

Принцип работы данного измерительного устройства заключается в действии электронного луча, иллюстрирующего изображение на экране осциллографической трубке, на который одновременно воздействуют два напряжения, а именно: горизонтальное напряжение (линейно нарастающее, пилообразное напряжение развёртки) и вертикальное (усиленное напряжение исследуемого сигнала).

Принцип формирования изображения на экране осциллографической трубки заключается в том, что напряжение, которое подаётся на горизонтальные пластины, является линейно нарастающим. Именно эта форма позволяет получать на экране осциллографа исследуемый сигнал без искажений. На экран осциллографа также нанесена сетка, для того чтобы можно было не только наблюдать, но и измерять амплитуду и длительность исследуемого сигнала. Пример осциллографа приведен на фото в начале статьи, увидеть осциллографы другого вида можно, например, здесь: http://gsm-komplekt.com/category/oscillografy/.

Для того чтобы более детально разобраться в принципе работы устройства, необходимо условно обозначить моменты времени (t0, t1, t2, t3, t4). Момент времени t0 – это напряжение вертикального отклонения. Луч, на экране осциллографа, находится в точке t0. Исследуемый сигнал в это время также имеет нулевое значение, поэтому луч не отклоняется ни вверх, ни вниз. В начальный момент времени луч находится в точке t0. Затем, в момент времени от t0 до t1, пилообразное движение растёт от нуля до некоторого значения.

В это же время растёт исследуемый сигнал, который, воздействуя на луч, отклоняет его вверх. Одновременное воздействие двух этих напряжений заставляет луч двигаться по траектории исследуемого сигнала (т. е повторяя его форму, но уже на экране осциллографа). В момент времени t1 – t2 значение напряжения по горизонтали нарастает ещё больше, что способствует правостороннему перемещению луча до точки t2. В это время напряжение исследуемого сигнала падает до нуля, что перемещает луч от точки t1 до точки t2, и так далее, от t2 до t3, от t3 до t4. За это время рисуется полный период исследуемого сигнала, дальше процесс повторяется.

Виды осциллографа

Существует пять видов осциллографа:

1. Аналоговые. Наиболее распространённые устройства, главные преимущества которых заключаются в доступной цене и достаточно широком спектре возможностей;

2. Цифровые. Возможности данных устройств гораздо выше аналоговых, однако их стоимость превышает аналоговые осциллографы;

3. Люминофорные. Устройства люминофорного типа функционируют на базе технологии цифрового люминофора, а их цена на сегодняшний день является самой высокой;

4. Виртуальные. Модернизированный тип устройств, который разработан специально для персонального компьютера. Это очень практичный прибор, поскольку он взаимодействует с операционной системой;

5. Портативные. Единственное отличие портативных устройств от стационарных заключается в улучшении габаритных параметров, а также возможности портативной работы осциллографа.