Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

Časová základna osciloskopu OB21-OP-EL-ELKM-JANC-M-3-003

Časová základna osciloskopu Časová základna je generátor lineárně rostoucího napětí – pily, která opakovaně vychyluje paprsek obrazovky zleva doprava volitelnou, přesnou a stálou rychlostí. Napětí přivedené na vertikální destičky je pak rozloženo do definované časové závislosti – průběhu. Spouštěné obvody zajistí synchronní chod časové základny se signálem, který se jen tak může zobrazit stabilně.

Časová základna osciloskopu Časová základna horizontálně rozloží průběh do zvoleného časového měřítka daného rychlostí nárůstu pily (sekundy až nanosekundy na díl) a určí tak jemnost časového rozložení průběhu. Vytvoření pilovitého napětí se dosahuje nabíjením kondenzátoru konstantním proudem. Velmi zjednodušený generátor je na obr.1a. Kondenzátor C se nabíjí po dobu t1 ze zdroje proudu I. Po skončení časového intervalu t1 spínač S přepne a připojí kondenzátor C na malý odpor Rv, přes který se za dobu t2 vybije.

Časová základna osciloskopu Strmost nárůstu pily se řídí velikostí kondenzátoru C (viz obr. 1b), nebo velikostí nabíjecího proudu I. Generátory pilovitých průběhů se co nejvíce snaží zlinearizovat nabíjecí proud a dosáhnout tak lineárního průběhu pily. Důležité je také co nejkratší vybití kondenzátoru C, které umožní zkrátit dobu prodlevy t2 mezi jednotlivými pilovitými průběhy – zpětný běh časové základny.

Časová základna osciloskopu Ztráta našeho kontaktu s pozorovaným průběhem se tak zmenší na nezbytné minimum. K vytvoření pilovitého napětí se v analogových osciloskopech používá Millerův integrátor, bootstrapový generátor a z nich odvozená zapojení.

Časová základna osciloskopu Obr. 1 a) Princip vytvoření pilovitého napětí, b) Nabíjení velkého a malého kondenzátoru určuje strmost nárůstu pily

Časová základna osciloskopu Obr.2 Millerův integrátor

Časová základna osciloskopu Obr. 3 Bootstrapový generátor

Vlastnosti časové základny Analogové osciloskopy mají rozsah časové základny již od 1 ns až do 5 s na díl přepínané v řadě 1, 2, 5, 10. Každý ze zvolených intervalů lze roztáhnout časovou lupou většinou 10x. Roztažení časové základny se dosahuje 10 násobným zvětšením zesílení horizontálního zesilovače. Přesnost časové základny je od 0,1 % do 5 %, při roztažení je deklarována přesnost nižší.

Vlastnosti časové základny Funkci roztažení časové základny znázorňuje obr. 4. Při roztažení se stínítko obrazovky chová jako okno, které pomocí horizontálního posuvu přesouváme přes celý průběh, abychom prohlédli jeho detaily. Největší rychlost časové základny se volí podle kmitočtového rozsahu osciloskopu většinou tak, aby bylo možné zobrazit odezvu osciloskopu v délce zhruba dvou horizontálních dílů.

Vlastnosti časové základny Obr. 4 Činnost roztažení časové základny a horizontální posuv

Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

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