Elektronika | Felsőoktatás » Az oszcilloszkóp felépítése és működése

Az oszcilloszkóp felépítése és működése A katódsugár oszcilloszkóp időben gyorsan változó villamos jelek vizsgálatára alkalmas. Az eszköz fő részei: a) katódsugárcső b) fűrészfeszültség generátor c) szinkronizáló d) vízszintes és függőleges erősítők A katódsugárcső egy közel kúp alakúra készített leszívott üvegcső. A cső keskeny, hengeres részében helyezkedik el az „elektronágyú”, amely egy árammal fűtött katódból, egy furattal előállított anódból és egy fókuszáló berendezésből áll. A katódból kilépő elektronokat a katód és az anód közötti elektromos tér igen nagy sebességre gyorsítja fel, majd a fókuszáló rendszer ezekből vékony elektronsugarat állít elő. A cső széles részének belsejét fluoreszkáló anyag vonja be (ernyő), amelyen a beérkező elektronok felvillanást okoznak. A jól fókuszált elektronnyaláb egy világító pontot kelt a képernyőn. Az elektronnyaláb

eltérítését az elektronágyú és az ernyő között elhelyezkedő két – egymáshoz képest 90°-kal elforgatott – kondenzátor lemez pár hozza létre. Amikor a kondenzátorok töltöttek, az egyikben függőleges, a másikban vízszintes irányú elektromos tér jön létre, az eltérítő lemez párok között. Az elektronsugár eltérítése arányos az eltérítő lemezekre kapcsolt feszültséggel. A fűrészfeszültség generátor olyan periodikus feszültséget állít elő, amelyik egy kezdeti értékről időben lineárisan nő, majd a periódusidő végén gyakorlatilag nulla időtartam alatt újra visszaugrik a jól meghatározott kezdeti feszültségértékre. A generátor pulzusideje állítható. A fűrészfeszültség a vízszintes eltérítő lemez párra kerül, míg a vizsgálandó váltófeszültség a függőleges eltérítő lemez párra. Az elektronsugár két végkitérése közötti távolság a fűrészgenerátor periódusidejének felel meg. Ha ezt

és a periódusidőt ismerjük, egyértelműen megmondhatjuk azt az időt, ami alatt a nyaláb a képernyőn egy adott vízszintes távolságot megtesz. Az oszcilloszkóppal idő, illetve frekvenciamérést is végrehajthatunk Periodikus jelek esetén a jel periódusidejének és a fűrészgenerátor periódusidejének aránya általában irracionális. Ezt vizuálisan úgy érzékeljük, hogy a kép vagy jobbra, vagy balra „fut” A szinkronizáló szolgál arra, hogy a fűrészjel generátort és a függőleges eltérítésre adott jelet úgy „illessze”, hogy időben periódikusan mindig ugyanazon feszültség értékpárok tartozzanak egymáshoz. Így állóképet kapunk A feszültség-eltérítés közötti lineáris kapcsolat alapján megadható, hogy egy függőleges távolság hány V-nak felel meg. Mivel egy adott lemezpár és geometriai elrendezés esetén csak egy fajta feszültség-távolság kapcsolat van, ezért a kisebb feszültségeket felerősítik. A

fűrészfeszültség generátor kikapcsolható, s ilyenkor az elektronsugár vízszintes eltérítését az x bemenetre adott feszültséggel lehet megvalósítani. Az oszcilloszkóp jól használható gyorsa változó feszültség, illetve áramjelek időfüggésének vizsgálatára, két feszültség, vagy áram amplitúdójának összehasonlítására, két áram, két feszültség, vagy egy áram és egy feszültségjel közötti fázisszög meghatározására, rezgési frekvenciák, illetve kis időközök mérésére. Két, időben egyszerre lejátszódó folyamat vizsgálatára alkalmas a kétsugaras oszcilloszkóp. A két jel egyidejű megjelenítése egy, vagy két elektronsugár segítségével történik