オシロスコープの基礎

Oscilloscopeは、電圧波形を表示する電子機器です。オシロスコープの中で、ブラウン管オシロスコープ(CRO)が基本的なものであり、時間変化する信号または波形を表示します。

この章では、CROのブロック図とCROを使用したいくつかのパラメータの測定について説明します。

CROのブロック図

ブラウン管オシロスコープ(CRO)は、一連のブロックで構成されています。それらは、垂直増幅器、遅延線、トリガー回路、タイムベースジェネレーター、水平増幅器、ブラウン管(CRT)、および電源です。ザ・block diagram CROの概要を下図に示します。

ザ・ function CROの各ブロックの概要は以下のとおりです。

  • Vertical Amplifier −CRTの画面に表示される入力信号を増幅します。

  • Delay Line−垂直増幅器の出力で得られる信号にある程度の遅延を提供します。この遅延信号は、CRTの垂直偏向板に適用されます。

  • Trigger Circuit −電子ビームの水平偏向と垂直偏向の両方を同期させるためにトリガー信号を生成します。

  • Time base Generator −電子ビームの水平偏向に役立つ鋸歯状信号を生成します。

  • Horizontal Amplifier −のこぎり波信号を増幅し、CRTの水平偏向板に接続します。

  • Power supply−高電圧と低電圧の両方を生成します。負の高電圧と正の低電圧は、それぞれCRTと他の回路に印加されます。

  • Cathode Ray Tube (CRT)−これはCROの主要な重要なブロックであり、主に4つの部分で構成されています。それらは、電子銃、垂直偏向板、水平偏向板、および蛍光スクリーンです。

電子銃によって生成された電子ビームは、一対の垂直偏向板および一対の水平偏向板によってそれぞれ垂直方向および水平方向の両方に偏向される。最後に、偏向されたビームは蛍光スクリーン上にスポットとして表示されます。

このようにして、CROは適用された入力信号をCRTの画面に表示します。したがって、CROを使用して時間領域で信号を分析できます

CROを使用した測定

CROを使用して以下の測定を行うことができます。

  • 振幅の測定
  • 期間の測定
  • 周波数の測定

それでは、これらの測定について1つずつ説明しましょう。

振幅の測定

CROは、電圧信号を時間の関数として画面に表示します。ザ・amplitude その電圧信号のは一定ですが、電圧信号を垂直方向にカバーする分割数を変えることで変えることができます volt/divisionCROパネルのノブ。したがって、amplitude 次の式を使用して、CROの画面に表示される信号の

$$ A = j \ times n_ {v} $$

どこ、

$ A $は振幅です

$ j $はボルト/除算の値です

$ n_ {v} $は、垂直方向の信号をカバーする分割数です。

期間の測定

CROは、電圧信号を時間の関数として画面に表示します。ザ・Time period その周期的な電圧信号のは一定ですが、水平方向の電圧信号の1つの完全なサイクルをカバーする分割数を変更することで変更できます time/division CROパネルのノブ。

したがって、 Time period 次の式を使用して、CROの画面に表示される信号の

$$ T = k \ times n_ {h} $$

どこ、

$ T $は期間です

$ j $は時間/分割の値です

$ n_ {v} $は、水平方向の周期信号の1つの完全なサイクルをカバーする分割数です。

周波数の測定

周期信号の周波数fは、時間Tの逆数です。 Mathematically、次のように表すことができます

$$ f = \ frac {1} {T} $$

したがって、これらの2つの手順に従うことで、周期信号の周波数fを見つけることができます。

  • Step1 −を見つける Time period 周期信号の

  • Step2 −取る reciprocal ステップ1で得られる周期信号の期間の

次の章では、特殊用途のオシロスコープについて説明します。