Введение в электронику

Гейтс Эрл Д.

Регуляторы управления горизонтальным и вертикальным положением луча также являются вращательными. Они позволяют расположить электронный пучок в любом месте экрана ЭЛТ. Первоначально они устанавливаются так, чтобы электронный пучок развертывался вдоль центра ЭЛТ. После этого с помощью регуляторов можно поместить электронный пучок в удобное для измерения амплитуды и времени положение в соответствии с координатной сеткой.

Блок вертикального отклонения состоит из входного разъема, переключателя постоянного/переменного напряжения и вращательного переключателя пределов вольт/см. Пробник осциллографа соединяется с входным разъемом. Переключатель постоянного/переменного напряжения позволяет посылать сигнал либо прямо на усилитель вертикального отклонения в положении

«постоянное» либо на конденсатор в положении «переменное». Конденсатор в положении «переменное» используется для удаления постоянной составляющей из измеряемого сигнала. Переключатель вольт/см используется для установки амплитуды входного сигнала. Если сигнал слишком велик, то вертикальный усилитель искажает его. Если сигнал слишком мал, то он усиливается. Этот регулятор откалиброван в соответствии с координатной сеткой на ЭЛТ. От установки этого регулятора зависит амплитуда сигнала, подаваемого на ЭЛТ.

Блок горизонтального отклонения, управляющий изменением масштаба по оси времени, состоит из вращательного переключателя пределов время/см, переключателя управления запуском и управления уровнем запуска. Переключатель пределов, время/см устанавливает частоту горизонтальной развертки, соответствующей горизонтальной градуировке. На нижнем пределе частота развертки на экране составляет несколько циклов в секунду. С помощью переключателя управления запуском выбирается источник и полярность синхронизирующего сигнала. Источником синхронизации может быть сеть, внутренний или внешний источник. Полярность может быть положительной или отрицательной. Когда в качестве источника синхронизации выбрана сеть, то именно частота тока сети 60 (50) герц оказывается синхронизирующей частотой. Когда источник синхронизации внутренний, то в качестве синхронизирующей частоты используется частота внутреннего генератора. Положение переключателя «внешний» позволяет использовать синхронизирующую частоту внешнего генератора.

Регулятор уровня устанавливает амплитуду синхронизирующего сигнала, которая необходима для запуска генератора развертки. Если регулятор уровня находится в положении «авто» осциллограф работает в свободном режиме. Поворот регулятора уровня приводит к пустому экрану, на котором нет сигнала. Регулятор уровня надо повернуть до положения, когда сигнал на экране осциллографа исчезает, и немного повернуть обратно, чтобы сигнал появился вновь. В этом положении регулятор сигнала устойчивый. Использование управления уровнем синхронизирующего сигнала позволяет синхронизировать генератор развертки с входным сигналом и получить устойчивое изображение на экране ЭЛТ.

Перед использованием осциллограф необходимо проверить, чтобы убедиться в его исправности. Непроверенный прибор может давать неправильные показания. Большинство осциллографов имеют встроенный генератор тестирующего сигнала. Сначала органы управления должны быть установлены в следующие положения:

Яркость, Фокусировка, Астигматизм и Управление положением луча (должны быть установлены в среднее положение).

Синхронизация: внутренняя +.

Уровень: «авто».

Время/см: 1 мсек.

Вольт/см: 0,02.

Питание: вкл.

Пробник осциллографа должен быть подсоединен к разъему источника калиброванного напряжения. На экране осциллографа должны появиться прямоугольные импульсы. Изображение должно быть устойчивым и содержать несколько периодов с амплитудой равной напряжению калибратора. Теперь осциллограф готов к работе.

Для того чтобы использовать осциллограф, установите переключатель вольт/см на высший предел. Подключите на вход осциллографа исследуемый сигнал и поворачивайте переключатель вольт/см до тех пор, пока изображение не займет примерно две трети экрана по высоте. Настройте развертку так, чтобы получилось устойчивое изображение и желаемое количество периодов.

13-2. Вопросы

1. Что можно узнать о колебаниях с помощью осциллографа?

2. Каковы основные части осциллографа?

3. Опишите процедуру настройки

осциллографа перед его первым использованием.

4. Как используется осциллограф при работе с электрическими цепями?

5. Для чего нужна координатная сетка на экране осциллографа?

13-3. ЧАСТОТОМЕРЫ

Частотомер (рис. 13–11) измеряет частоту сигнала путем сравнения ее с известной заданной частотой. Все частотомеры состоят из одних и тех же составных частей: генератора меток времени, формирователя входного сигнала, цепи генерации стробирующих импульсов, электронного коммутатора, десятичного счетчика и дисплея (рис. 13–12).

Рис. 13–11. Частотомеры широко используются в ремонтных мастерских и в промышленности.

Рис. 13–12. Блок-схема электронного частотомера.

Формирователь сигнала преобразует входной сигнал в сигнал с такой формой и амплитудой, который совместим с входными цепями счетчика. Электронный коммутатор пропускает сформированный входной сигнал на счетчик, где в то же самое время присутствует сигнал от генератора меток времени. Генератор меток времени возбуждает цепь генерации стробирующих импульсов с помощью сигнала, сравнимого с измеряемым сигналом. Цепь генерации стробирующих импульсов работает как центр синхронизации счетчика. Он управляет открытием и закрытием электронного коммутатора, а также вырабатывает сигнал установки времени индикации и сигнал сброса для начала нового счета. Десятичный счетчик подсчитывает все импульсы, проходящие через электронный коммутатор. Для каждого отображаемого разряда требуется один десятичный счетчик. Дисплей, который обеспечивает визуальное отображение измеряемой частоты, может быть одного из нескольких типов. Наиболее часто используются дисплеи на газоразрядных индикаторах, светодиодные дисплеи и жидкокристаллические дисплеи.

Электронные частотомеры когда-то были исключительно лабораторным оборудованием, но в настоящее время они используются в мастерских по ремонту бытовой аппаратуры, конструкторами, радиолюбителями и в промышленности. Широкое использование частотомеров связано с применением микросхем, которые уменьшили размеры и цену частотомеров и увеличили их точность, стабильность, надежность и диапазон измеряемых частот. (Интегральные микросхемы рассматриваются в разделе 3).

13-3. Вопросы

1. Какова функция электронного частотомера?

2. Из каких основных частей состоит частотомер?

3. Нарисуйте блок-схему электронного частотомера.

4. Какова функция формирователя сигнала в частотомере?

5. Почему увеличивается популярность частотомеров?

РЕЗЮМЕ

• Для измерения переменного тока или напряжения с помощью приборов магнитоэлектрической системы ток или напряжение сначала надо преобразовать в постоянное.

• Приборы электромагнитной системы не требуют преобразования в постоянный ток.

• Работа измерительных клещей основана на том, что ток, текущий по проводу, создает магнитное поле.

• Осциллограф позволяет получить следующую информацию о сигнале в цепи:

— частоту сигнала;

— длительность сигнала;

— фазовые соотношения между сигналами;

— форму сигнала;

— амплитуду сигнала.

• Основными частями осциллографа являются:

— электронно-лучевая трубка;