Синхронизация развертки
При исследовании периодических сигналов для получения неподвижного изображения на экране ЭЛТ необходимо, чтобы периоды развертывающего напряжения и исследуемого сигнала были кратны или равны.
Выполнение этого условия требует специальных мер, т.к. частота ГПН (генератора пилообразных напряжений) нестабильна.
Выполнить это условие можно, если создан принудительный режим работы ГР (генератора развертки) – такой, что развертывающее напряжение и напряжение исследуемого сигнала синхронны.
В осциллографах ЭО используются три вида синхронизации: внутреннего (напряжением исследуемого сигнала); внешнего (с помощью внешнего источника); от сети.
Чаще всего используют внутреннюю синхронизацию, передаваемую из канала ВО в усилитель синхронизации. Там это напряжение усиливается, ограничивается и дифференцируется, т.е. из него формируются короткие однополярные импульсы с периодом следования, кратный периоду исследуемого напряжения.
Полученные импульсы в моменты прихода на мультивибратор или триггер опрокидывают его. Таким образом, момент начала цикла (периода работы мультивибратора) и в целом ГР согласован с моментом появления синхроимпульса. Следовательно, период колебаний мультивибратора, а значит и период развертывающего напряжения кратен периоду исследуемого сигнала.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Синхронизация — генератор — развертка
Синхронизация используется для обеспечения строгой временной согласованности в работе нескольких релаксационных генераторов. Неподвижность изображения в осциллографах достигается синхронизацией генератора развертки наблюдаемым переменным напряжением. Для аналогичной цели применяется синхронизация и в телевидении. [31]
Подобранное целое число п обычно сохраняется лишь короткое время, так как генератор развертки имеет нестабильную частоту, да и частота исследуемого напряжения также может изменяться. Для сохранения выбранного h в течение длительного времени применяют синхронизацию генератора развертки исследуемым напряжением. Синхронизация состоит в том, что исследуемое напряжение подводится к генератору развертки и заставляет его генерировать пилообразное напряжение с частотой, меньшей в целое число раз, нежели частота исследуемого напряжения. [32]
Частота генератора развертки регулируется путем изменения г и С. Но для поддержания этой частоты, точно равной или кратной частоте исследуемого напряжения их, необходима синхронизация генератора развертки посредством подачи на сетку тиратрона напряжения, имеющего частоту их. Это напряжение во время положительной своей полуволны будет отпирать тиратрон и тем самым воздействовать на частоту релаксационных колебаний, стремясь сделать ее равной или кратной частоте их. [33]
Для большего подавления строчных синхронизирующих импульсов следует увеличивать постоянную времени КС. Однако это может привести к увеличению длительности фронта синхронизирующего импульса поля, к уменьшению его размаха и нарушению синхронизации генератора развертки . [35]
Видеоусилитель, так же как и в приемниках черно-белого телевидения, может быть многокаскадным или однокаскадным. Если применяется многокаскадный видеоусилитель ( рис. 530), то сложный видеосигнал после первого каскада разветвляется в блок формирования сигнала цветности, канал цветовой синхронизации, каскады АРУ, а также в селектор импульсов синхронизации генераторов развертки . В связи с этим полоса пропускания первого каскада видеоусилителя должна составлять около 6 Мгц. Последующие каскады видеоусилителя предназначаются для усиления только яркостной составляющей видеосигнала и отличается от видеоусилителя приемника черно-белого телевидения только наличием режекторных фильтров, подавляющих вспышки цветовой поднесущей на выходе видеоусилителя, и линии задержки. Линия задержки необходима для того, чтобы уравнять время прохождения сигнала в яркостном канале и в более узкополосном канале сигналов цветности. [37]
В ждущем режиме работы генератора развертки запуск генератора осуществляется исследуемым процессом. Генератор делает одну релаксацию и ожидает нового запускающего импульса. В этом случае автоматически решается и вопрос синхронизации генератора развертки . [38]
Выбор построения системы синхронизации ТВС определяется ее назначением. Для синхронизации удаленных устройств ( телевизионных приемников и др.) используют сложный синхросигнал, передаваемый по общему каналу передачи сигнала изображения. В соответствии с этим Синхрогенератор формирует: 1) импульсы синхронизации генераторов разверток датчика сигнала изображения и генераторов разверток контрольных устройств, 2) гасящие импульсы для датчиков сигналов изображения и приемных трубок, 3) импульсы управления цепями фиксации сигнала изображения, 4) сигналы тактовой частоты для управления цифровыми устройствами, 5) сигналы управления устройствами магнитной записи, 6) сигнал синхронизации приемников. [39]
При методе линейной развертки на экране осциллографа наблюдают оба напряжения u Um sin ( со г з) и UoL m0 sin ( at, между которыми измеряется фазовый сдвиг. Изображение двух сигналов можно получить на экране двухлучевого осциллографа или однолучевого, если подвести напряжение на вход вертикального усилителя через электронный коммутатор, поочередно подаю щий на вход усилителя сравниваемые напряжения. При этом период пилообразного напряжения выбирается больше периода сравниваемых сигналов, а синхронизация генератора развертки осуществляется одним из входных напряжений. [40]
Основное назначение цепей синхронизации состоит в формировании сигналов для синхронизации работы кадрового и строчного генераторов развертки. Под действием синхроимпульсов в схеме развертки ( строчной и кадровой) должен закончиться прямой ход и начаться обратный. Обычно после выделения синхросигналов из их фронтов формируют узкие импульсы, которые и используются для синхронизации генераторов развертки . [42]
На экране такого осциллографа импульсы при большой скважности выглядят короткими и неяркими выбросами и невозможно рассмотреть их форму, а тем более измерить параметры. Чтобы растянуть изображение импульса на весь экран, надо значительно увеличить скорость движения луча, что можно сделать только путем увеличения частоты развертки. Однако тогда до появления следующего импульса пройдет несколько периодов пилообразного напряжения развертки, в результате обязательно нарушится синхронизация генератора развертки , изображение следующего импульса уже не попадет в то же место экрана, что и изображение первого, и на экране вообще ничего нельзя будет рассмотреть, кроме хаотически перемещающихся линий. [43]
При методе линейной развертки на экране осциллографа наблюдают оба напряжения, между которыми измеряю. Изображение двух сигналов одновременно можно получить на двухлучевом осциллографе или на экране однолучевого осциллографа, если на вход вертикального усилителя поочередно подать измеряемые напряжения через электронный коммутатор. При этом скорость развертки выбирается такой, чтобы на экране укладывался целый период измеряемого сигнала. Синхронизация генератора развертки должна осуществляться одним из входных сигналов. [45]
Источник
Синхронизация развертки
– для получения неподвижной устойчивой осциллограммы.
Синхронизация – процесс принудительного генерирования ГР напряжения с частотой (fр), равной (кратной) частоте исследуемого сигнала (fy).
Виды синхронизации: ♦ внутренняя; ♦ внешняя.
При исследовании непериодической последовательности импульсов. Одиночных импульсов или импульсов с большим периодом следования используют ждущий режим работы, при котором ГР вырабатывает пилообразный импульс только с приходом исследуемого импульса, что обеспечивает устойчивость изображения на экране. Такая синхронизация называется внутренней.
При исследовании коротких по длительности импульсов начинает проявляться инерционность ГР, который вырабатывает пилообразное напряжение с некоторым запаздыванием tГР по отношению к запускающему импульсу. При этом начальная часть исследуемого сигнала не разворачивается во времени и не видна на экране. Для устранения этого явления в усилителе вертикального отклонения предусмотрена линия задержки ЛЗ, которая задерживает сигнал, подаваемый на отклоняющие пластины, на некоторое время tЛЗ > tГР. Такая задержка позволяет получить на экране осциллографа изображение всего импульса, включая его начальную часть.
Синусоидальная развертка uр = Um sin ωt
Синусоидальное uр → на вход Х (ГР отключается).
При синусоидальном uвх → фигура Лиссажу.
Вид фигуры ← от соотношения частот и фазового сдвига между uр и uвх.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Синхронизирующее напряжение
При отсутствии синхронизирующего напряжения устанавливается режим колебаний с периодом, при котором условия самовозбуждения вьшолняютса лучшим образом. [16]
В качестве синхронизирующего напряжения используются исследуемые напряжения, напряжение питающей сети и напряжения от любых внешних источников. Наиболее распространенной является так называемая внутренняя синхронизация, при которой напряжение исследуемого сигнала подается в переключающую цепь генератора развертки с выхода первого каскада усилителя вертикального отклонения. При этом создаются наилучшие условия наблюдения, так как исследуемый сигнал даже при его нестабильности ведет за собой частоту развертки и изображение остается неподвижным. Синхронизация от сети переменного тока используется в тех случаях, когда исследуются процессы, частота которых кратна 50 гц. Напряжение синхронизации снимается с понижающей обмотки трансформатора питания осциллографа. [17]
При воздействии синхронизирующего напряжения на автоколебательную систему возможны режимы, при которых частота генерируемого напряжения I оказывается равной частоте воздействующего напряжения или находится с ней в строго постоянном отношении. Если при этом сохраняется равенство частоты генерируемых колебаний частоте I воздействующего напряжения, то такой режим называют синхронизацией. [18]
Пусть источник синхронизирующего напряжения включен в разрыв сеточной цепи релаксатора и ( длительность импульсов синхронизации бесконечна мала. [19]
Во всех случаях синхронизирующее напряжение должно изменяться синхронно с исследуемым напряжением. Принцип синхронизации частоты генератора развертки будет рассмотрен несколько позже. [20]
Для определенности считаем синхронизирующее напряжение ес гармоническим. [21]
В данной схеме синхронизирующее напряжение образцовой частоты вводится в анодную цепь мультивибратора. [23]
В момент подачи синхронизирующего напряжения соотношение фаз между синхросигналом и синхронизируемым напряжением случайное. На длительность этого процесса существенно влияет амплитуда синхронизирующего напряжения. [24]
График, поясняющий действие синхронизирующего напряжения . [25]
Для получения точного соответствия фазы синхронизирующего напряжения фазе напряжения сети, питающей вентильный преобразователь, влияние меняющегося падения напряжения, создаваемого токами других потребителей, должно быть минимальным. В противном случае фаза фазо-управляемых импульсов будет меняться при неизменном сигнале управления, что может привести к невозможности нормальной работы вентильного преобразователя. [27]
Ручка АМПЛИТУДА СИНХРОНИЗАЦИИ регулирует амплитуду синхронизирующего напряжения , которая должна быть тем больше, чем значительнее частота генератора развертки отличается от частоты исследуемого напряжения. Эта регулировка позволяет получить неподвижную осциллограмму на экране осциллографа. [28]
Для ограничения диапазона регулирования фазы преобразованному синхронизирующему напряжению придается форма, показанная на рис. 2 — 115 6, с помощью до — полнительного ограничивающего трансформатора ТО ( рис. 2 — 115, а), имеющего сердечник с прямоугольной характеристикой намагничивания. [29]
На сетку тиратрона через трансформатор подается синхронизирующее напряжение , обеспечивающее генерацию пилообразного напряжения, синхронного с входными импульсами синхронизирующего источника. Выходное напряжение снимается с конденсаторов С1 — С3 либо с анода лампы. Схемы такого рода позволяют получать частоту не выше 50 кгц в связи с тем, что процессы деионизации тиратрона на больших частотах не успевают заканчиваться к моменту следующего зажигания дуги. [30]
Источник
1.1.5. Синхронизация генератора развертки
Для получения неподвижной осциллограммы необходимо подобрать период (частоту) развертки луча по оси Х, кратный периоду (частоте) исследуемого сигнала Тр = n Тс. В конструкции осциллографа предусматривается такая возможность. Однако простого подбора периода развертки Тр недостаточно. Поскольку сигнал и напряжение развертки поступают от разных источников, через некоторое время из-за нестабильности генераторов установленная кратность периодов будет нарушена. Решение задачи возможно лишь при синхронизации генератора развертки осциллографа исследуемым сигналом или специально сформированным сигналом, частота которого равна (кратна) частоте исследуемого сигнала (п. 1.1.4), путем подбора периода генератора развертки и уровня сигнала синхронизации. Этим самым обеспечивается синхронная работа генератора развертки и источника сигнала, т. е. генератор развертки запускается в строго определенное время, соответствующее одной и той же фазе сигнала.
Операции по синхронизации генератора развертки проводятся в три этапа путем подбора периода генератора развертки и уровня сигнала синхронизации. На первом этапе регулятор УРОВЕНЬ (см. рис. 1.3), расположенный на блоке синхронизации, необходимо повернуть против часовой стрелки до упора. Далее, вращая регулятор СТАБИЛЬНОСТЬ, добиться начального момента срыва изображения. На третьем этапе, поворачивая по часовой стрелке регулятор УРОВЕНЬ, добиться устойчивости осциллограммы на экране ЭЛТ.
1.1.6. Синусоидальная развертка
Если на отклоняющие пластины Y и X подать соответственно напряжения UсиUрсинусоидальной формы с одинаковой амплитудой со сдвигом фаз 90 или 270°, то на экране за один период колебаний получится изображение окружности (рис. 1.7).
Моментам времени t0,t1и т. д. будут соответствовать напряжения сигналовUcиUр, отмеченные точками0,1, и одноименные точки на экране осциллографа. Таким образом, светящаяся точка будет перемещаться на экране против часовой стрелки, описывая окружность.
Рис. 1.7. Получение фигур Лиссажу
Если на пластины подать напряжения, совпадающие по фазе, то на экране получится изображение прямой линии с наклоном 45°. При сдвиге фаз в 180° – такая же линия, но с наклоном в противоположную сторону. При сдвиге фаз в 45 или 135° на экране получится изображение эллипса, большая ось которого наклонена по отношению к горизонтальной оси.
Изображения на экране осциллографа, получаемые при разных соотношениях фаз и частот исследуемых синусоидальных напряжений, называют фигурами Лиссажу.
По фигуре, полученной на экране, определяют соотношения частот. Допустим, что на экране получена фигура, показанная на рис. 1.8, а.
Рис. 1.8. Фигуры Лиссажу при различных соотношениях частот
Для определения соотношения частот проводят горизонтальную и вертикальную прямые, пересекающие фигуру. При этом через точки пересечения линий самой фигуры эти прямые проходить не должны. Количество точек пересечения линий фигуры с горизонтальной прямой соответствует количеству изменений напряжения Uс, а с вертикальной – количеству изменений напряженияUр. В данном случае отношение частот 4:6 = 2:3.
Формы некоторых фигур Лиссажу для разных соотношений сдвига фаз а и частот показаны на рис. 1.8, б. По известной частоте одного из сигналов можно определить неизвестную частоту другого сигнала.
С помощью осциллографа можно исследовать многие зависимости – вольт-амперные характеристики полупроводниковых приборов, магнитную индукцию, функции напряженности магнитного поля (петли гистерезиса).
Источник