Nozioni di base sugli oscilloscopi
Oscilloscopeè un'apparecchiatura elettronica che visualizza una forma d'onda di tensione. Tra gli oscilloscopi, l'oscilloscopio a raggi catodici (CRO) è quello di base e visualizza un segnale o una forma d'onda variabile nel tempo.
In questo capitolo, discutiamo del diagramma a blocchi di CRO e delle misurazioni di alcuni parametri utilizzando CRO.
Diagramma a blocchi di CRO
L'oscilloscopio a raggi catodici (CRO) è costituito da un insieme di blocchi. Questi sono amplificatore verticale, linea di ritardo, circuito trigger, generatore di base dei tempi, amplificatore orizzontale, tubo a raggi catodici (CRT) e alimentazione. Ilblock diagram di CRO è mostrato nella figura sottostante.
Il function di ogni blocco di CRO è menzionato di seguito.
Vertical Amplifier - Amplifica il segnale in ingresso, che deve essere visualizzato sullo schermo del CRT.
Delay Line- Fornisce una certa quantità di ritardo al segnale, che si ottiene all'uscita dell'amplificatore verticale. Questo segnale ritardato viene quindi applicato alle piastre di deflessione verticale di CRT.
Trigger Circuit - Produce un segnale di trigger per sincronizzare le deflessioni orizzontali e verticali del fascio di elettroni.
Time base Generator - Produce un segnale a dente di sega, utile per la deflessione orizzontale del fascio di elettroni.
Horizontal Amplifier - Amplifica il segnale a dente di sega e poi lo collega alle piastre di deflessione orizzontali del CRT.
Power supply- Produce tensioni sia alte che basse. L'alta tensione negativa e la bassa tensione positiva vengono applicate rispettivamente al CRT e ad altri circuiti.
Cathode Ray Tube (CRT)- È il principale blocco importante di CRO e consiste principalmente di quattro parti. Quelli sono cannoni elettronici, piastre di deflessione verticale, piastre di deflessione orizzontali e schermo fluorescente.
Il fascio di elettroni, che è prodotto da un cannone elettronico, viene deviato in entrambe le direzioni verticale e orizzontale da una coppia di piastre di deflessione verticali e una coppia di piastre di deflessione orizzontali rispettivamente. Infine, il raggio deviato apparirà come un punto sullo schermo fluorescente.
In questo modo, CRO visualizzerà il segnale di ingresso applicato sullo schermo del CRT. Quindi, possiamo analizzare i segnali nel dominio del tempo utilizzando CRO
Misurazioni utilizzando CRO
Possiamo fare le seguenti misurazioni usando CRO.
- Misurazione dell'ampiezza
- Misurazione del periodo di tempo
- Misurazione della frequenza
Ora, discutiamo di queste misurazioni una per una.
Misurazione dell'ampiezza
CRO visualizza il segnale di tensione in funzione del tempo sullo schermo. Ilamplitude di quel segnale di tensione è costante, ma possiamo variare il numero di divisioni che coprono il segnale di tensione in direzione verticale variando volt/divisionmanopola sul pannello CRO. Pertanto, otterremo il fileamplitude del segnale, che è presente sullo schermo del CRO utilizzando la seguente formula.
$$ A = j \ volte n_ {v} $$
Dove,
$ A $ è l'ampiezza
$ j $ è il valore di volt / divisione
$ n_ {v} $ è il numero di divisioni che coprono il segnale in direzione verticale.
Misurazione del periodo di tempo
CRO visualizza il segnale di tensione in funzione del tempo sullo schermo. IlTime period di quel segnale di tensione periodico è costante, ma possiamo variare il numero di divisioni che coprono un ciclo completo di segnale di tensione in direzione orizzontale variando time/division manopola sul pannello CRO.
Pertanto, otterremo il file Time period del segnale, che è presente sullo schermo del CRO utilizzando la seguente formula.
$$ T = k \ volte n_ {h} $$
Dove,
$ T $ è il periodo di tempo
$ j $ è il valore del tempo / divisione
$ n_ {v} $ è il numero di divisioni che coprono un ciclo completo del segnale periodico in direzione orizzontale.
Misurazione della frequenza
La frequenza, f di un segnale periodico è il reciproco del periodo di tempo, T. Mathematically, può essere rappresentato come
$$ f = \ frac {1} {T} $$
Quindi, possiamo trovare la frequenza, f di un segnale periodico seguendo questi due passaggi.
Step1 - Trova il file Time period di segnale periodico
Step2 - Prendi reciprocal of Time period of periodic signal, che si ottiene nel passaggio 1
Discuteremo degli oscilloscopi per scopi speciali nel prossimo capitolo.