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

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

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

Analogové osciloskopy zjednodušené blokové schéma analogového osciloskopu

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.

Analogové osciloskopy Obrazovka s elektrostatickým vychylováním

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.

Analogové osciloskopy Blokové schéma analogového osciloskopu

Analogové osciloskopy Blokové schéma osciloskopu lze rozdělit na dva velké celky Kanál vertikálního vychylování Kanál horizontálního vychylování

Analogové osciloskopy Kanál vertikálního vychylování obsahuje: Vstupní obvody (vstupní dělič a zesilovač) Koncový vertikální zesilovač Zpožďovací linku

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.

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.

Analogové osciloskopy

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.

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

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).

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