Az oszcilloszkóp alapelve

Hullámforma kijelző
Az oszcilloszkópcsövek elve szerint, ha egyenáramú feszültséget kapcsolunk egy pár eltérítő lemezre, a fluoreszkáló képernyőn a fénypont rögzített elmozdulása keletkezik, és az elmozdulás nagysága arányos az alkalmazott egyenfeszültséggel. Ha egyidejűleg két egyenfeszültséget adunk a függőleges és vízszintes terelőlemezekre, akkor a fényfolt helyzetét a fluoreszkáló képernyőn a mindkét irányú elmozdulás határozza meg.
Ha szinuszos váltakozó feszültséget kapcsolunk egy pár eltérítő lemezre, a fényfolt a fluoreszkáló képernyőn a feszültség változásával elmozdul. Amikor szinuszos váltakozó feszültséget kapcsolunk a függőleges terelőlemezre, a t{{0}} időpontban a feszültség Vo (nulla érték), a fénypont helyzete a fluoreszkáló képernyőn a koordináta-origó 0, és a t=1 időpontban a feszültség V1 (pozitív érték). A fluoreszkáló képernyő fényfoltja 1-gyel van a koordináta-origó 0 felett, és az elmozdulás arányos a V1 feszültséggel; A t=2 időpontban a feszültség V2 (a maximális pozitív érték), és a fluoreszcens képernyő fénypontja 2 ponttal a koordináta 0 kezdőpontja felett van. Az elmozdulási távolság arányos a feszültséggel. V2; Analógia szerint minden t=3, t=4,..., t=8 időpontban a fényfoltok helyzete a fluoreszkáló képernyőn rendre 3, 4,. .., és 8 pont. A váltakozó feszültség második és harmadik ciklusában az első ciklus megismétlődik. Ha a függőleges terelőlemezre adott szinuszos váltakozó feszültség frekvenciája ekkor nagyon alacsony, csak 1 Hz és 2 Hz között van, akkor a fluoreszkáló képernyőn mozgó fényfolt látható. Ennek a fénypontnak a koordináta-origótól való pillanatnyi elhajlási értéke arányos lesz a függőleges terelőlemezre adott feszültség pillanatnyi értékével. Ha a függőleges terelőlemezre alkalmazott váltakozó feszültség frekvenciája 10 Hz és 20 Hz között van, a fluoreszcens képernyő utófény jelensége és az emberi szem vizuális perzisztencia jelensége miatt, a fluoreszkáló képernyőn látható nem olyan pont, fel-le mozog, de egy függőleges fényes vonal. A fényes vonal hossza a csúcstól a csúcsig terjedő szinuszos váltakozó feszültség nagyságától függ, ha az oszcilloszkóp függőleges erősítése állandó. Ha a vízszintes terelőlemezre szinuszos váltakozó feszültséget kapcsolunk, hasonló helyzet áll elő, kivéve, hogy a fényfolt a vízszintes tengelyen mozog.
Ha az idő függvényében lineárisan változó feszültséget, például fűrészfog-feszültséget alkalmazunk egy pár eltérítő lemezre, hogyan fog elmozdulni a fényfolt a fluoreszkáló képernyőn? Ha a vízszintes terelőlemezen fűrészfog hullámfeszültség van, a t=0 időpontban a feszültség Vo (a maximális negatív érték), és a fényfolt a fluoreszkáló képernyőn a kiindulási helyzetben van ( a nullaponton) a koordináta-origó bal oldalán, és az elmozdulási távolság arányos a Vo feszültséggel; A t=1 időpontban a feszültség V1 (negatív), és a fényfolt a fluoreszkáló képernyőn a koordináta-origótól balra található pontban van. Az elmozdulási távolság arányos a V1 feszültséggel; Analógia alapján a t=2, t=3 időpontban, a t=8 minden egyes pillanatában a fluoreszkáló képernyő fényfoltjainak megfelelő pozíciói a 2, 3,... , és 8. A t=8 pillanatában a fűrészfog hullámfeszültség a maximális pozitív V8 értékről a maximális negatív Vo értékre ugrik, és a fényfolt a fluoreszkáló képernyőn rendkívül gyorsan 8-ról balra ugrik a kiindulási helyzet nulla. Ha a fűrészfog feszültség periodikus, akkor az első ciklus megismétlődik a fűrészfog feszültség második, harmadik,... ciklusában. Ha a vízszintes terelőlemezre adott fűrészfog hullámfeszültség frekvenciája ebben az időben nagyon alacsony, csak 1 Hz és 2 Hz között, akkor a fényfolt egyenletesen mozog a bal kiindulási helyzet nulla pontjától a jobb kezdőpont nulla pont felé. a fluoreszkáló képernyőn, majd a fényfolt rendkívül gyorsan mozog a jobb kiindulási helyzet nulla pontjából a bal kiindulási helyzet nulla pontja felé. Ezt a folyamatot szkennelésnek nevezik. Ha periodikus fűrészfog-feszültséget kapcsolunk a vízszintes tengelyre, a pásztázás egy ciklusban folytatódik. A fénypont és a kiindulási helyzet nulla pontja közötti távolság pillanatnyi értéke arányos lesz a terelőlemezre adott feszültség pillanatnyi értékével. Ha az eltérítő lemezre alkalmazott fűrészfog hullámfeszültség frekvenciája 10 Hz és 20 Hz között van, a fluoreszcens képernyő utófénye és az emberi szem vizuális perzisztencia jelensége miatt, vízszintes fényes vonal látható. A vízszintes fényes vonal hossza a fűrészfog hullámfeszültség értékétől függ, amikor az oszcilloszkóp vízszintes erősítési erősítése rögzített. A fűrészfog hullámfeszültség értéke arányos az idő változásával, és a fényfolt elmozdulása a fluoreszkáló képernyőn arányos a feszültség értékével, ezért a fluoreszkáló képernyőn a vízszintes fényes vonalak az idő tengelyét képviselhetik. Bármely egyenlő vonalszakasz ezen a fényes vonalon egyenlő időtartamot jelent.
Ha a mért jelfeszültséget a függőleges terelőlemezre, a fűrészfog hullám pásztázó feszültséget pedig a vízszintes terelőlemezre alkalmazzák, és a mért jelfeszültség frekvenciája megegyezik a fűrészfog hullám pásztázó feszültség frekvenciájával, periodikus hullámforma görbe. A mért jelfeszültség időbeli alakulása megjelenik a fluoreszcens képernyőn. Abban az esetben, ha a mért periodikus jel második és harmadik ciklusa mind megismétli az első ciklust, a fluoreszcens képernyő fényfoltja által nyomon követett sávok is átfedik az első alkalommal követett sávokat. Ezért a fluoreszcens képernyőn megjelenő mért jelfeszültség egy stabil hullámforma görbe, amely idővel változik.
A fluoreszkáló képernyő grafikájának stabilizálása érdekében a mért jelfeszültség frekvenciájának egész számarányt kell fenntartania a fűrészfog hullámfeszültség frekvenciájával, azaz szinkronizációs kapcsolatot. Ennek eléréséhez a fűrészfogfeszültség frekvenciájának folyamatos beállítására van szükség, hogy alkalmazkodni tudjunk a különböző periodikus jelek különböző frekvenciájú megfigyeléséhez. Másodszor, a mért jel frekvenciájának és a fűrészfog-oszcillációs jel frekvenciájának viszonylagos instabilitása miatt még akkor sem maradhat fenn, ha a fűrészfog feszültség frekvenciáját ideiglenesen a mért jel frekvenciájának integrált többszörösére állítják be. a grafikon állandóan stabil. Ezért az oszcilloszkóp szinkronizáló eszközzel van felszerelve. Ez azt jelenti, hogy szinkronizáló jelet adunk a fűrészfog hullámáramkör egy bizonyos részéhez, hogy elősegítsük a pásztázás szinkronizálását. Egyszerű oszcilloszkópok (például háztartási SB-10 oszcilloszkópok stb.), amelyek csak folyamatos pásztázást tudnak generálni (azaz folyamatos fűrészfog hullámokat generálnak ciklusról ciklusra), szükség van a szinkronizálási jel bevitelére a a megfigyelt jelet a letapogató áramkörükbe, Amikor a hozzáadott szinkronjel frekvenciája megközelíti a fűrészfog hullámfrekvenciájának autonóm rezgési frekvenciáját (vagy annak egész számú többszörösét), a fűrészfog hullámfrekvencia "szinkronba húzható" vagy "zárolható". Olyan oszcilloszkópokhoz (például háztartási ST-16 oszcilloszkópokhoz, SBT-5 szinkron oszcilloszkópokhoz, SR-8 kettős nyomvonalú oszcilloszkópokhoz stb.), amelyeknek az a funkciója, hogy várakozzanak a szkennelésre (vagyis igen nem generál fűrészfog hullámokat hétköznapi időben, hanem csak egyetlen pásztázásra generál fűrészfog hullámot, amikor a vizsgált jel megérkezik), a letapogató áramkörükön a vizsgált jelhez kapcsolódó trigger jelet kell bevinni a pásztázási folyamat szoros koordinálásához a vizsgált jellel. Ily módon mindaddig, amíg a megfelelő szinkronizáló jelet vagy triggerjelet szükség szerint kiválasztják, bármely vizsgálandó folyamat szinkronizálható a fűrészfog hullám pásztázó frekvenciájával.