Универсальный одноканальный осциллограф ОСУ-10А предназначен для визуализации электрических сигналов при различных видах радиотехнических измерений.
Основные характеристики ОСУ-10А:
синхронизация развёртки внутренняя, внешняя, от сети;
возможность работы в режиме X-Y.
Допускаемая погрешность:
канала вертикального отклонения ± (3% + 10% коэффициента отклонения);
канала горизонтального отклонения ± (3% + 10% коэффициента развёртки).
В левой части передней панели осциллографа расположен экран ЭЛТ. Не допускайте не экране ЭЛТ неподвижной яркой точки!
Органы управления осциллографом разделены на 3 группы.
Настройка луча
включатель сети (ну, не только к лучу, конечно, относится);
переключатель коэффициента отклонения ВОЛЬТ/ДЕЛ (ДЕЛ – одна клеточка на экране);
гнездо ВХОД Y;
кнопка (или тумблер) открытый / закрытый вход (открытый пропускает постоянную составляющую);
кнопка (или тумблер) отключения сигнала от осциллографа («ноль»).
!! На некоторых осциллографах эти два тумблера имеют три положения. Среднее положение не использовать, только вверх или вниз !!
Канал горизонтального отклонения
плавная регулировка скорости развёртки ПЛАВНО (вправо – калиброванная развёртка КАЛ);
перемещение луча по горизонтали;
регулятор уровня синхронизации УРОВЕНЬ;
переключатель полярности синхронизации;
кнопка фиксированного уровня синхронизации;
переключатель коэффициента развёртки ВРЕМЯ/ДЕЛ (ДЕЛ – одна клеточка на экране);
включение режима работы X-Y;
переключение режима развёртки АВТО/ЖДУЩ;
включение синхронизации по ТВ-сигналу;
включение синхронизации от сети СЕТЬ;
переключение синхронизации ВНЕШ/ВНУТР;
гнездо для внешней синхронизации / ВХОД X.
Объяснять, для чего служит каждая ручка и кнопка было бы странно, получилось бы примерно следующее: «Ручка перемещения луча по горизонтали служит для перемещения луча по горизонтали». Поэтому ниже будет вкратце рассказано, как работает осциллограф, а связать этот рассказ с органами управления сможет любой студент, способный учиться на радиофаке ННГУ.
Основы работы осциллографа
На экране осциллографа электронный луч формирует картинку. Как правило, по горизонтали луч двигается равномерно и прямолинейно слева направо, что обеспечивается генератором пилообразного напряжения, расположенного внутри осциллографа. По вертикали луч отклоняется от подаваемого на вход Y напряжения.
Если сигнал однократный, то луч начертит на экране всего одну картинку, которую вряд ли человек сможет чётко увидеть и запомнить, но если сигнал повторяется, то его изображения будут прорисовываться на экране постоянно, и оператор будет видеть сигнал (осциллограмму). Однако не всё так просто. Чтобы действительно на экране осциллографа получилась устойчивая хорошо видимая осциллограмма, годная для проведения измерений параметров сигнала, требуется выполнение трёх условий.
1. Отклонение по вертикали
Сигнал имеет минимальный и максимальный уровни напряжения. Регулировками коэффициента отклонения осциллографа ВОЛЬТ/ДЕЛ и перемещения луча по вертикали нужно добиться, чтобы минимальный уровень сигнала находился вблизи нижней части экрана, а максимальный – вблизи верхней. Тогда можно будет довольно точно измерить эти уровни сначала в делениях на экране, а потом по положению переключателя чувствительности пересчитать деления в вольты (милливольты). При измерении ручка плавной регулировки усиления должна быть повёрнута вправо до упора.
Если требуется измерить только переменную составляющую сигнала на уровне большого постоянного напряжения (например, синусоидальный сигнал амплитудой 10 мВ на коллекторе транзистора, на котором есть ещё и постоянное напряжение 10 В), то нужно «отсечь» постоянную составляющую, «закрыв» вход Y для постоянного напряжения, и «растянуть» переменную составляющую на весь экран.
При измерении по делениям на экране осциллографа оператор определяет расстояние и соответствующую ему величину напряжения между определёнными уровнями сигнала. Чтобы узнать, где будет располагаться луч при отсутствии сигнала (нулевой уровень), можно отсоединить подводящий провод, а лучше просто нажать кнопку «ноль», которая не только отключит входной сигнал, но и «занулит» вход осциллографа – точно ноль будет!
2. Отклонение по горизонтали
Период колебания луча осциллографа должен быть равен или близок к периоду изменения измеряемого сигнала, иначе на экране будут лишь перемешанные фрагменты сигнала или много близко друг к другу расположенных сливающихся периодов. Чтобы увидеть один или несколько периодов сигнала, нужно подобрать коэффициент развёртки переключателем ВРЕМЯ/ДЕЛ. Примечание. Чтобы генератор развёртки работал постоянно, режим работы развёртки должен быть автоколебательным (есть такая кнопочка АВТО/ЖДУЩ).
3. Синхронизация
Всё, вроде, подобрали – и чувствительность по вертикали, и скорость луча по горизонтали, но осциллограмма «бежит» влево или вправо. Ясно дело – сигнал колеблется, как ему хочется, генератор развёртки осциллографа о входном сигнале ничего не знает и колеблется тоже, как ему кажется правильным. Нужно сделать так, чтобы с началом периода измеряемого сигнала начиналось горизонтальное движение луча. Это называется синхронизацией.
Чаще всего используется внутренняя синхронизация. Она работает следующим образом. Входной сигнал подаётся не только на вход Y для отклонения луча по вертикали, но и внутри осциллографа на генератор развёртки. Когда уровень входного сигнала достигнет определённой величины (эта величина меняется ручкой УРОВЕНЬ), луч осциллографа принудительно вернётся влево, в начало развёртки, и начнёт двигаться вправо. Внимание! Кнопка БЛК должна быть в отжатом состоянии.
Есть другие способы синхронизации развёртки и измеряемого сигнала: внешняя, от сети, от ТВ-сигнала. Если интересно, погуглите или спросите завлаба.
Вот и получили стабильную осциллограмму на экране. Теперь можно измерить любые параметры сигнала сначала в делениях и клеточках, а потом перевести в вольты, миллисекунды и т.д.
Важно!!
При измерении ручки плавной регулировки усиления и скорости развёртки должны быть повёрнуты вправо до упора в положение КАЛ. Если завлаб замечает, что измерения на осциллографе проводятся при другом положении любой из этих ручек, то он набрасывается на студентов, выполняющих работу, и кусает за руки, чтобы лишнего не крутили.
Режим X-Y
Этот режим в лабораторных работах по электронике не используется, кнопка X-Y должна быть в отжатом состоянии.
