Осцилограф

Повєткіна Олена, 37 група

Загальний опис (принцип дії)

Осцилограф - прилад, призначений для дослідження (спостереження, записи, вимірювання) амплітудних і часових параметрів електричного сигналу, що подається на його вхід, або безпосередньо на екрані, або записується на фотострічці. Сучасні осцилографи дозволяють досліджувати сигнал гігагерцовий частот. Для дослідження більш високочастотних сигналів можна використовувати електронно-оптичні камери.

Історична довідка

Вперше прилад був створений французьким вченим Андре Блонделем в 1893 році. Це був власноруч збудований магнітоелектричний осцилограф з біфілярним підвісом. Цей прилад дозволяв реєструвати значення електричних величин, таких як інтенсивність змінних струмів, на рухомій стрічці записи за допомогою чорнильного маятника, приєднаного до котушки. По причині того, що при роботі використовувалися відразу декількох механічних пристроїв, перші осцилографи були не надто точними і мали дуже малу смугу пропускання, в діапазоні 10-19 кГц. По справжньому осцилографи еволюціонували з появою електронно-променевої трубки (CRT), яку винайшов в 1897 році німецький фізик Карл Браун. A.C. Cossor - британська компанія, яка першою в світі адаптувала цю технологію представила в 1932 році перший осцилограф на ЕПТ.
По закінченню Другої світової війни вимірювальні прилади, а з ними, відповідно, і осцилографи, розвивались у всіх частинах світу, але в першу чергу це було помітно в Європі та Америці. У 1946 році Говард Воллюм і Мелвін Джек Мердок заснували компанію Tektronix, яка з часом стала світовим лідером в осцилографії. У тому ж році Воллюм і Мердок винайшли свій перший осцилограф із так званою «чекаючою розгорткою» - вони використали цю технологію в Tektronix Model 511, яка мала смугу пропускання 10 МГц. Принцип дії цього приладу був заснований на використанні катодної електронно-променевої трубки. Чекаюча розгортка в осцилографі - це розгортка, яка спрацьовує тільки під час протікання спостережуваного електричного імпульсу.
У 1950-х роках практично у всіх технічно розвинених країнах стали виробляти ці прилади, завдяки чому осцилографи перетворилися в універсальний інструмент для вимірювань. Смуга пропускання і точність осцилографів стрімко збільшувалися, спочатку з появою перших промислових аналогових моделей. У 80-х роках XX століття американська фірма LeCroy Corporation почала виробництво перших цифрових осцилографів. 1985 рік можна з упевненістю назвати однією з ключових точок в історії розвитку осцилографії. Саме цього року для дослідницького центру CERN був розроблений перший у світі цифровий запам'ятовуючий осцилограф. Створенням цього приладу керував Уолтер ЛеКрой (Walter LeCroy), засновник компанії LeCroy.

Технічні характеристики

Осцилограф складається з наступних основних частин:

• осцилографічна електронно-променева трубка;
• блок горизонтального розгорнення. Генерує періодичний або одноразовий сигнал пилкоподібної форми (лінійно наростаючий і швидко спадає), який подається на пластини горизонтального відхилення. Під час спадаючої фази (зворотний хід променя) також формується імпульс гасіння електронного променя, який подається на модулятор;
• вхідний підсилювач досліджуваного сигналу, вихід якого підключений до пластин вертикального відхилення.

Також містяться допоміжні блоки: блок керування яскравості, калібратор тривалості, калібратор амплітуди. У цифрових осцилографах найчастіше використовуються РК-дисплеї.

Сфера застосування

Один з найважливіших приладів в радіоелектроніці. Використовуються в прикладних, лабораторних і науково-дослідних цілях, для контролю / вивчення і вимірювання параметрів електричних сигналів - як безпосередньо, так і одержуваних при впливі різних пристроїв / середовищ на датчики, що перетворюють ці дії в електричний сигнал або радіохвилі.