Bài giảng : CƠ SỞ ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ part 4 ppsx

www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 67 •Thực tế, t ng ≠ 0. Vì t ng << t th nên đường sáng mà tia điệntử vạch lên trên màn trong khoảng t th sáng hơn so với đường sáng trong khoảng t ng . Trên dao động đồ của điệnáp n/cứucũng bị mất đi mộtphần chu kì (= t ng ) để tia điệntử quay trở về vị trí ban đầu. •Xoáđường vạch sáng củatia điệntử trong khoảng t ng : ứng với lúc có t ng thì tạo nên một xung điệnápâm cóđộ rộng đúng bằng t ng đưa tới cực điềuchế của ống tia điện tử. Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 68 •Hệ số không đường thẳng (γ): Để có ảnh quan sát với chất lượng cao cần: ¾ t ng << t th hay T q ≈ t th ¾ Điều kiện đồng bộ phải thoả mãn: T q = nT th ¾ Phải có mạch tắt tia quét ngược. 6. Nguyên lí quét đợi •Với xung có độ xốp lớn (τ/T bé), có chu kì hoặc không có chu kì Æ quét đợi. • Quét đợi: điện áp quét chỉ xuất hiện khi có xung nghiên cứu đưa đến kênh Y của MHS. () () %2% minmax minmaxminmax ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ =γ dt dU dt dU dt dU dt dU dt dU dt dU dt dU tb Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 69 (a) T q = T th : tín hiệu chỉ xuất hiện trong một t/g rất bé (τ << T th ) Ædao động đồ có hình dáng xung rất béÆkhông tiến hành quan sát đo lường được. (b) T q = T th /6 (quét liên tục): + Hình dáng xung đã được khuếch đại ra. + Đường trên mờ, đường dưới đậm Æ khó quan sát NX: không quan sát được đầy đủ dạng xung (sườn xung, đỉnh xung, ). (c) Quét đợi: chỉ có điện áp quét khi có tín hiệu nghiên cứu. + Hình dáng xung đã được khuếch đại ra. + Đường trên đậm Ædễ quan sát + Để quan sát toàn bộ xung nghiên cứu Æđiều chỉnh để τ q > τ một chút + Khó thực hiện đồng bộ Ædao động đồ không ổn định Hình 4.5 Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 70 7. Nguyên lý đồng bộ: • Khi quan sát dạng tín hiệu trên MHS, đôi khi ảnh bị trôi, nháy, là do mất đồng bộ. * Minh họa : ảnh I, II, III là các dao động đồ tương ứng tại các chu kì quét tương ứng. Nó phân bố lầnlượttừ trái qua phải, do tính chấtlưu ảnh của màn hình các ảnh sẽ mờ dần theo thứ tự tương ứng Æ cảm giác dao động đồ chuyển động từ trái qua phải. * Æ tương tự , cảm giác d/động đồ chuyển động từ phải qua trái ( ) Nn ∈ thqth nTTTn << ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − 1 4 1 thqth TTT << 1 4 3 thqth TnTnT ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ +<< 4 1 2 b a T T th ≠ , q2 Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 71 *(minh họa ): Dao động đồ đứng yên nhưng không phản ánh đúng dạng tín hiệu cần quan sát mà chỉ gồmnhững đoạntínhiệu khác nhau cầnquan sát mà thôi. * T q = nT th (minh họa T q = T th ), Dao động đồ ổn định và phảnánhđúng dạng tín hiệucần quan sát. Æ Điều kiện đồng bộ: T q = nT th Quá trình thiếtlập và duy trì điềukiện này là quá trình đồng bộ của MHS • Các chếđộđồng bộ: + Đồng bộ trong: tín hiệu đồng bộ lấy từ kênh Y của MHS + Đồng bộ ngoài (EXT) + Đồng bộ lưới (LINE) b a T T q th = 3 3 4 3 = q th T T Nn ∈ Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 72 0 0 Uq 1 U th t t T q1 T th 2T th 3T th T th 0 Uq 4 t T q4 0 Uq 2 t T q2 0 Uq 3 t T q3 Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 73 4.2. Sơ đồ cấutạomột MHS điển hình 4.2.1. Cấu tạo MHS: • Ống tia điện tử • Kênh lệch đứng Y • Kênh lệch ngang X và đồng bộ • Kênh Z (khống chế độ sáng) * Ống tia điện tử: + là bộ phận trung tâm củaMHS, sử dụng loại ống 1 tia khống chế bằng điệntrường +Cónhiệmvụ hiểnthị dạng sóng trên mànhìnhvàlàđốitượng đ iềukhiển chính (U y , U x , U G ). Mạch vào và phân áp Y Tiền khuếch đại Dây trễ Khuếch đạiY đối xứng Tạo xung chuẩn K/đại đồng bộ và tạo dạng Tạo xung đồng bộ Tạo điệnáp quét Đợi liên tục Mạch vào và KĐ X K/đạiX đối xứng Chọn cực tính K/đại Z Kênh lệch đứng Y Kênh lệch ngang X và đồng bộ Kênh Z TớiG của CRT U Z U x U quét S 3 S 2 S 1 AC DC GND U th V pp CH EXT LINE AC 50Hz U đb U x U xđb 1 2 3 CRT X 1 X 2 Y 1 Y 2 Hình 4.7 - Sơđồkhối MHS 1 kênh dùng ống tia điệntử Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 74 * Kênh lệch đứng Y: có nhiệmvụ nhận tín hiệuvàocần quan sát, biến đổi và tạorađiệnápphùhợp cung cấpchocặpláiđứng Y 1 , Y 2 . Gồmcác khốichứcnăng: + Chuyểnmạch kếtnối đầuvàoS 1 : chophépchọnchếđộhiểnthị tín hiệu. S 1 tạiAC: chỉ hiểnthị thành phần xoay chiềucủaU th . S 1 tại DC: hiểnthị cả thành phầnmộtchiều và xoay chiềucủaU th . S 1 tạiGND: chỉ quan sát tín hiệunối đất(0V). + Mạch vào phân áp Y : có nhiệmvụ phốihợptrở kháng và phân áp tín hiệuvào để tăng khả năng đo điệnápcao. Thường dùng các khâu phân áp R-C mắcliên tiếp nhau, hệ số phân áp không phụ thuộcvàotầnsố. Chuyểnmạch phân áp được đưa ra ngoài mặt máy và kí hiệu là Volts/Div. + Tiềnkhuếch đại : có nhiệmvụ khuếch đại tín hiệu, làm tăng độ nhạy chung của kênh Y. Thường dùng các mạch KĐ có trở kháng vào lớnvàcóhệ số KĐ lớn. + Dây trễ : có nhiệmvụ giữ chậm tín hiệutrướckhiđưatới KĐ Y đốixứng, thường dùng trong các chếđộquét đợi để tránh mấtmộtphầnsườntrướccủa tín hiệu khi quan sát. Thường dùng các khâu L-C mắc liên tiếp. Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 75 + KĐ Y đốixứng: có nhiệmvụ KĐ tín hiệu, làm tăng độ nhạy chung củakênhY, đồng thờitạorađiệnápđốixứng để cung cấpchocặpláiđứng Y 1 Y 2 . + Tạo điệnápchuẩn : tạorađiệnápchuẩncódạng biên độ, tầnsố biếttrước, dùng để kiểmchuẩnlạicáchệ số lệch tia củaMHS * Kênh lệch ngang X và đồng bộ: có nhiệmvụ tạorađiện áp quét phù hợpvề dạng và đồng bộ về pha so vớiU Y1, Y2 để cung cấpchocặplái ngang X 1 X 2 + Chuyểnmạch đồng bộ S 2 : chophépchọncáctínhiệu đồng bộ khác nhau. S 2 tại CH: tự đồng bộ (U đb = U th ) S 2 tại EXT: đồng bộ ngoài (U đb =U EXT ), tín hiệu đồng bộ được đưa qua đầuvào EXT. S 2 tạiLINE: đồng bộ vớilưới điện AC 50Hz (U đb =U AC50Hz ) lấytừ nguồn nuôi. + KĐ đồng bộ và tạodạng : k/đại tín hiệuU đb phù hợpvàtạoradạng xung nhọn đơncực tính có chu kì: T x =T đb Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 76 + Tạo xung đồng bộ: chia tầnU x và tạoraxungđồng bộ có chu kì: T xđb =nT x =nT đb . Xung này sẽđiềukhiểnbộ tạo điện áp quét để tạora U q răng cưatuyến tính theo chếđộquét đợihoặc quét liên tụcvàcóchukìT q =T xđb . + KĐ đốixứng : KĐ điện áp quét và tạorađiệnápđốixứng để đưatớicặplái ngang X 1 X 2 . + Mạch vào và KĐ X : nhận tín hiệuU X và k/đại, phân áp phù hợp. + Chuyểnmạch S3 : chuyểnmạch lựachọnchếđộquét (quét liên tục, quét đợi) + Bộ tạo điện áp quét : tạo điện áp quét liên tục (hoặc quét đợi) đưa đến cặp phiến X * Kênh điềukhiểnchếđộsáng Z: có nhiệmvụ nhậntínhiệu điềuchếđộ sáng U Z vào, thựchiệnchọncựctínhvàk/đại phù hợprồi đưatớilưới điềuchế G củaCRT. Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) [...]... Súng điện tử X2 R2 Hệ thống lái tia A3 (Ahậu) Màn hình Hình 4. 8 - Sơ đồ cấu tạo của ống tia điện tử www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 77 Chương 4 Máy hiện sóng (Ôxilô) a) Màn hình: - Lớp huỳnh quang thường là hợp chất của Phôtpho Khi có điện tử bắn tới màn hình, tại vị trí va đập, điện tử sẽ truyền động năng cho các điện tử lớp ngoài cùng của nguyên tử Phôtpho,... www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 80 Chương 4 Máy hiện sóng (Ôxilô) Các mặt đẳng thế G A1 A2 Màn hình K F Chùm điện tử C Lực tác dụng lên điện tử Hình 4. 11 – Chùm điện tử chuyển động qua điện trường giữa các điện cực www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 81 y=a Chương 4 Máy hiện sóng (Ôxilô) c) Hệ thống lái tia: có nhiệm vụ làm... đèn ống tia điện tử 2 điện áp điều khiển UY và UX Giả sử U th = U m sin ω.t điện áp quét U q = a.t cặp lái tia như sau: đưa vào kênh Y và đưa tới cặp lái đứng Y1Y2; đưa tới cặp lái ngang X1X2 điện áp trên các U y = U y1 y 2 = U th S y www.ptit.edu.vn S y = K y Soy GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 84 Chương 4 Máy hiện sóng (Ôxilô) 4. 2.3 Một số chế độ làm việc: a Quét liên... lệch chùm tia điện tử bắn tới màn hình theo chiều đứng hoặc chiều ngang của màn hình Cấu tạo gồm 2 cặp phiến làm lệch được đặt trước, sau và bao quanh trục của ống: • • Cặp lái đứng Y1Y2 Cặp lái ngang X1X2 www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 82 Chương 4 Máy hiện sóng (Ôxilô) * Xét độ lệch của tia điện tử theo chiều đứng: Khi Uy= 0, tia điện tử bắn tới chính... cặp phiến làm lệch Hình 4. 12 dy : khoảng cách giữa 2 phiến làm lệch UA : điện áp gia tốc của ống tia (phụ thuộc vào UA2 và K) www.ptit.edu.vn M Màn hình Trang 83 Chương 4 Máy hiện sóng (Ôxilô) Tương tự, độ lệch của tia điện tử theo chiều ngang: x= U xl x Lx = SoxU x 2d xU A * Nguyên lý tạo ảnh trên màn máy hiện sóng: Hệ thống lái tia điều khiển đồng thời tia điện tử theo 2 trục: trục thẳng đứng và trục... điện áp cung cấp cho các điện cực không phải là điện áp đối xứng + Anốt A1 (Anốt hội tụ) cũng có chiết áp điều chỉnh đưa ra ngoài mặt máy, ký hiệu là Focus, dùng để điều chỉnh độ hội tụ của chùm tia điện tử trên màn hình www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 79 Chương 4 Máy hiện sóng (Ôxilô) Hình 4. 9 – Cấu tạo CRT khống chế bằng điện trường www.ptit.edu.vn GIẢNG... Nhiệm v : tạo gia tốc và hội tụ chùm tia điện tử - Các điện cực có dạng hình trụ, làm bằng Niken, riêng Katốt có phủ một lớp Ôxit kim loại ở đáy để tăng khả năng bức xạ điện tử - Các điện cực phía sau thường có vành rộng hơn điện cực phía trước và có nhiều vách ngăn các chùm điện tử không đi quá xa trục ống việc hội tụ sẽ dễ dàng hơn Với cấu tạo đặc biệt của các điện cực như vậy sẽ tạo ra 1 từ trường... điểm C Khi Uy ≠ 0, điện trường giữa các phiến làm lệch sẽ làm lệch quỹ đạo của tia điện tử theo chiều đứng và bắn tới màn hình tại vị trí M, lệch 1 khoảng là y y= U y l y Ly 2d yU A Soy = = SoyU y l y Ly y độ nhạy của ống = U y 2d yU A tia điện tử Uy Y1 + A2 chùm e- GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 y C dy Y2 Ly ly Ly : khoảng cách từ cặp lái đứng đến màn hình ly : chiều dài của... www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 86 Chương 4 Máy hiện sóng (Ôxilô) 4. 3 MHS nhiều tia Dùng để quan sát đồng thời nhiều quá trình (tín hiệu) MHS 2 tia có lối vào cặp phiến lệch đứng tách biệt (kênh A, kênh B ): • Mỗi kênh có mạch KĐ làm lệch riêng • Một bộ tạo gốc thời gian chung cho cả 2 kênh MHS 2 kênh dùng ống tia điện tử 1 tia và CM điện tử • Hai bộ KĐ... gia tốc chùm tia www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths Trần Thục Linh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 78 Chương 4 Máy hiện sóng (Ôxilô) Nguồn cấp: UK = -2kV UKG = 0V-50V UA2 = 0V UA1 = 50V-300V + Lưới điều chế G được cung cấp điện áp âm hơn so với K và được ghép sát K để dễ dàng cho việc điều chỉnh cường độ của chùm điện tử bắn tới màn hình + Chiết áp trên G (điều chỉnh điện áp) thường được đưa ra ngoài . (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 81 Màn hình C Các mặt đẳng thế Lực tác dụng lên điệntử Chùm điệntử GA1 A2 K F Hình 4. 11 –Chùmđiệntử chuyển động qua điệntrường. đưatớilưới điềuchế G củaCRT. Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 77 4. 2.2. Cấu tạo của ống tia điện t : Ống tia điệntử CTR (Cathode Ray. 72 0 0 Uq 1 U th t t T q1 T th 2T th 3T th T th 0 Uq 4 t T q4 0 Uq 2 t T q2 0 Uq 3 t T q3 Chương 4. Máy hiện sóng (Ôxilô) www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: Ths. TrầnThụcLinh BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1 Trang 73 4. 2. Sơ đồ cấutạomột MHS điển hình 4. 2.1. Cấu tạo MHS: • Ống tia điện tử • Kênh