พื้นฐานของออสซิลโลสโคป

Oscilloscopeเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งแสดงรูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า ในบรรดาออสซิลโลสโคปแคโทดเรย์ออสซิลโลสโคป (CRO) เป็นแบบพื้นฐานและแสดงสัญญาณหรือรูปคลื่นที่แตกต่างกันไปตามเวลา

ในบทนี้ให้เราพูดคุยเกี่ยวกับแผนภาพบล็อกของ CRO และการวัดพารามิเตอร์บางอย่างโดยใช้ CRO

แผนภาพบล็อกของ CRO

Cathode Ray Oscilloscope (CRO) ประกอบด้วยชุดบล็อก เหล่านี้คือแอมพลิฟายเออร์แนวตั้งสายหน่วงวงจรทริกเกอร์เครื่องกำเนิดฐานเวลาเครื่องขยายเสียงแนวนอนหลอดแคโทดเรย์ (CRT) และแหล่งจ่ายไฟ block diagram ของ CRO แสดงดังรูปด้านล่าง

function ของแต่ละบล็อกของ CRO มีการระบุไว้ด้านล่าง

Vertical Amplifier - ขยายสัญญาณอินพุตซึ่งจะแสดงบนหน้าจอของ CRT
Delay Line- ให้สัญญาณล่าช้าจำนวนหนึ่งซึ่งได้รับจากเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงแนวตั้ง จากนั้นสัญญาณล่าช้านี้จะถูกนำไปใช้กับแผ่นโก่งในแนวตั้งของ CRT
Trigger Circuit - สร้างสัญญาณทริกเกอร์เพื่อซิงโครไนซ์การเบี่ยงเบนของลำแสงอิเล็กตรอนทั้งแนวนอนและแนวตั้ง
Time base Generator - สร้างสัญญาณฟันเลื่อยซึ่งมีประโยชน์สำหรับการเบี่ยงเบนของลำแสงอิเล็กตรอนในแนวนอน
Horizontal Amplifier - ขยายสัญญาณฟันเลื่อยจากนั้นเชื่อมต่อกับแผ่นโก่งแนวนอนของ CRT
Power supply- ผลิตทั้งแรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำ แรงดันไฟฟ้าสูงเชิงลบและแรงดันไฟฟ้าต่ำที่เป็นบวกจะถูกนำไปใช้กับ CRT และวงจรอื่น ๆ ตามลำดับ
Cathode Ray Tube (CRT)- เป็นบล็อกสำคัญที่สำคัญของ CRO และส่วนใหญ่ประกอบด้วยสี่ส่วน สิ่งเหล่านี้คือปืนอิเล็กตรอนแผ่นโก่งในแนวตั้งแผ่นโก่งแนวนอนและหน้าจอเรืองแสง

ลำแสงอิเล็กตรอนซึ่งผลิตโดยปืนอิเล็กตรอนจะหักเหทั้งในแนวตั้งและแนวนอนโดยแผ่นโก่งในแนวตั้งคู่หนึ่งและแผ่นโก่งแนวนอนตามลำดับ สุดท้ายลำแสงที่เบี่ยงเบนจะปรากฏเป็นจุดบนหน้าจอเรืองแสง

ด้วยวิธีนี้ CRO จะแสดงสัญญาณอินพุตที่ใช้บนหน้าจอของ CRT ดังนั้นเราสามารถวิเคราะห์สัญญาณในโดเมนเวลาโดยใช้ CRO

การวัดโดยใช้ CRO

เราสามารถทำการวัดต่อไปนี้โดยใช้ CRO

การวัดแอมพลิจูด
การวัดช่วงเวลา
การวัดความถี่

ตอนนี้ให้เราพูดคุยเกี่ยวกับการวัดเหล่านี้ทีละรายการ

การวัดแอมพลิจูด

CRO แสดงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าตามฟังก์ชันของเวลาบนหน้าจอ amplitude ของสัญญาณแรงดันไฟฟ้านั้นคงที่ แต่เราสามารถเปลี่ยนจำนวนหน่วยงานที่ครอบคลุมสัญญาณแรงดันไฟฟ้าในแนวตั้งได้โดยแตกต่างกันไป volt/divisionลูกบิดบนแผง CRO ดังนั้นเราจะได้รับไฟล์amplitude ของสัญญาณที่ปรากฏบนหน้าจอของ CRO โดยใช้สูตรต่อไปนี้

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

ที่ไหน

$ A $ คือแอมพลิจูด

$ j $ คือค่าของโวลต์ / การหาร

$ n_ {v} $ คือจำนวนหน่วยงานที่ครอบคลุมสัญญาณในแนวตั้ง

การวัดช่วงเวลา

CRO แสดงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าตามฟังก์ชันของเวลาบนหน้าจอ Time period ของสัญญาณแรงดันไฟฟ้าเป็นระยะนั้นคงที่ แต่เราสามารถเปลี่ยนจำนวนหน่วยงานที่ครอบคลุมสัญญาณแรงดันไฟฟ้าครบวงจรหนึ่งรอบในแนวนอนได้โดยการแปรผัน time/division ลูกบิดบนแผง CRO

ดังนั้นเราจะได้รับไฟล์ Time period ของสัญญาณที่ปรากฏบนหน้าจอของ CRO โดยใช้สูตรต่อไปนี้

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

ที่ไหน

$ T $ คือช่วงเวลา

$ j $ คือมูลค่าของเวลา / การหาร

$ n_ {v} $ คือจำนวนหน่วยงานที่ครอบคลุมหนึ่งรอบที่สมบูรณ์ของสัญญาณธาตุในแนวนอน