Slide 1

Tato prezentace byla vytvořena
v rámci projektu

Orbis pictus
21. století


Slide 2

Analogové osciloskopy

OB21-OP-EL-ELKM-M-3-002


Slide 3

Analogové osciloskopy










pracují výlučně s analogovými signály.
Základními částmi analogových osciloskopů jsou
Obrazovka
Vertikální zesilovač
Obvody časové základny a spouštění
Horizontální zesilovač
Napájecí zdroj


Slide 4

Analogové osciloskopy


zjednodušené blokové schéma analogového osciloskopu


Slide 5

Analogové osciloskopy







Obrazovka je speciální vakuová elektronka, která umožňuje
optické sledování měřeného signálu.
Zaostřený a urychlený elektronový paprsek je vychylován ve
vertikálním a horizontálním směru.
Běžné analogové osciloskopy mají elektrostatické vychylování
pomocí dvou párů elektrod
Za vychylovacími destičkami je umístěna další anoda s
potenciálem několika kV. Ta slouží k dodatečnému urychlení
elektronového paprsku.
Elektronový svazek je VN napětím urychlen tak, aby měl
dostatečnou rychlost a energii k vytvoření stopy na stínítku.


Slide 6

Analogové osciloskopy
Obrazovka s elektrostatickým vychylováním


Slide 7

Analogové osciloskopy


Osciloskop má dva základní vstupy



Vertikální vstup Y
Horizontální vstup X





Oba vstupy jsou opatřeny zesilovači upravujícími vstupní
signál v celém kmitočtovém rozsahu na jednotnou úroveň.
Vstupní impedance zesilovačů musí být velká, aby osciloskop
nezatěžoval měřený obvod.


Slide 8

Analogové osciloskopy
Blokové schéma analogového osciloskopu


Slide 9

Analogové osciloskopy



Blokové schéma osciloskopu lze rozdělit na dva velké celky



Kanál vertikálního vychylování



Kanál horizontálního vychylování


Slide 10

Analogové osciloskopy
Kanál vertikálního vychylování obsahuje:


Vstupní obvody (vstupní dělič a zesilovač)



Koncový vertikální zesilovač



Zpožďovací linku


Slide 11

Analogové osciloskopy


Stejnosměrnou složku vstupního proměnného signálu je
možno oddělit zařazením kondenzátoru C (omezíme dolní
mezní kmitočet).



Aby osciloskop zobrazil signály nezkresleně, je třeba měnit
jejich úroveň tak, aby je vertikální předzesilovač a koncový
zesilovač zesílil bez zkreslení.



Změna regulace se provádí skokově tak, aby výsledná citlivost
osciloskopu měla přesnou a celistvou hodnotu.


Slide 12

Analogové osciloskopy
Vertikální koncový zesilovač







Rozhodujícím způsobem určuje kmitočtový rozsah
osciloskopu.
musí pracovat se signály o amplitudě až 80 V, aniž by je
výrazně zkreslil.
musí mít malý vnitřní odpor
Pro zapojení vertikálního koncového zesilovače a
předzesilovače osciloskopu se dnes ve velké míře používají
integrované obvody a to až do kmitočtového rozsahu 1 GHz.


Slide 13

Analogové osciloskopy


Slide 14

Analogové osciloskopy
Kanál horizontálního vychylování






Může pracovat ve dvou režimech:
1. pohyb paprsku po stínítku v ose x zajišťuje časová základna
2. použije se horizontální vstup X a vypne se časová základna.
Osciloskop zobrazuje závislost napětí připojeného ke vstupu Y
na napětí přivedenému na vstup X.
Převodem veličin (i neelektrických) na napětí tak získáme
možnost použít osciloskop k zobrazení mnoha fyzikálních
závislostí jedné veličiny na jiné.


Slide 15

Analogové osciloskopy


Časová základna obsahuje generátor napětí pilového
průběhu, u kterého musí být zajištěna linearita a co nejkratší
zpětný chod.



Pilové napětí je zesilováno koncovým horizontálním
zesilovačem a je přivedeno na horizontální vychylovací
destičky obrazovky.



Rychlost změny pilového napětí – strmost – určuje časové
měřítko zobrazení. Obvykle lze měřítko měnit v rozmezí
1 s/dílek až 0,02 μs/dílek


Slide 16

Analogové osciloskopy







Synchronizaci časové základny se zobrazovaným signálem
zajišťují impulsy u5, generované v synchronizačním obvodu.
Spouštěcí impuls je generován v okamžiku, kdy vstupní napětí
dosáhne spouštěcí úrovně.
V případě, kdy má měřený signál příliš malou velikost pro
generování signálu nutného pro vnitřní spouštění, používá se
třetí vstup osciloskopu (Ext. trig.).
Zpětný chod paprsku zprava doleva je zatemňován napětím u8,
přivedeným na mřížku obrazovky.
Touto modulací jasu je propouštěn elektronový paprsek z
katody na stínítko pouze v době nárůstu pilovitého napětí
(přímý běh paprsku).


Slide 17

 Děkuji



za pozornost

Ing. Ladislav Jančařík


Slide 18

Literatura



E. Vitejček a V. Hos: Elektrické měření, SNTL Praha 1979



V. Fajt a kol.: Elektrická měření, SNTL Praha 1987



L. Bejček a kol.: Měření v elektrotechnice, FEKT VUT Brno
2003