Nguồn điện ỏp
3.2.1. Khỏi niệm chung về quan sỏt dạng tớn hiệu
Trong lĩnh vực Điện, Điện tử, và Viễn thụng cú nhiều dạng tớn hiệu khỏc nhau, mỗi dạng tớn hiệu cú một số tham số đặc trƣng nào đú. Trong đo lƣờng điện tử, một trong những yờu cầu cơ bản để xỏc định tớn hiệu là quan sỏt dạng của tớn hiệu.
Hỡnh 3.23 - Hỡnh ảnh Mỏy hiện súng (ễ-xi-lụ)
Cỏc tớn hiệu thƣờng đƣợc biểu diễn theo mối quan hệ biến thiờn theo thời gian hay theo tần số. Giả sử tớn hiệu đƣợc biểu diễn theo thời gian nhƣ sau u=f(t). Nếu ta cú tớn hiệu y=b.f(t) và tớn hiệu x=a.t thỡ cú thể biểu diễn y=b.f(x/a). Do vậy quan hệ giữa y và x cũng tỉ lệ nhƣ quan hệ giữa u và t. Nếu cú thiết bị vẽ đƣợc trực tiếp đồ thị của y=b.f(x/a) thỡ ta cũng nhận đƣợc đồ thị biến thiờn của tớn hiệu theo thời gian. Nhƣ vậy ngoài việc
112
quan sỏt đƣợc trực tiếp dạng tớn hiệu ta cũn đo lƣờng đƣợc cỏc thụng số cƣờng độ (Um) và thụng số thời gian (Chu kỳ T)... của tớn hiệu.
Ngoài ra ta cú thể xỏc định đƣợc tớn hiệu khi biết đƣợc phổ của nú (Theo biến đổi Fuerier ngƣợc). Giả sử tớn hiệu cú mật độ phổ là S(). Nếu ta tỡm đƣợc tớn hiệu y=b.S() và tớn hiệu x=a. thỡ cú thể biểu diễn y=b.S(x/a). Do vậy quan hệ giữa y và x cũng tỉ lệ nhƣ quan hệ giữa S và . Nếu cú thiết bị vẽ đƣợc trực tiếp đồ thị của y=b.S(x/a) thỡ ta cũng nhận đƣợc phổ của tớn hiệu và từ đú cũng xỏc định đƣợc cỏc thụng số khỏc của tớn hiệu nhƣ năng lƣợng phổ, dải tần...
Túm lại ta cú thể biểu diễn tớn hiệu theo thời gian hay theo tần số trờn màng hỡnh phẳng. Đo lƣờng bằng phƣơng phỏp quan sỏt dạng tớn hiệu nhƣ vậy cú nhiều hiệu quả, ta cú thể xỏc định định tớnh tớn hiệu một cỏch nhanh chúng, phõn biệt được loại tớn hiệu và cú thể định lƣợng chớnh xỏc cỏc đại lƣợng cần đo của tớn hiệu. Thiết bị quan sỏt dạng súng tớn hiệu thƣờng đƣợc sử dụng rất phổ biến trong kỹ thuật đo.
Thiết bị trực tiếp dựng để nghiờn cứu dạng của tớn hiệu là ễ-xi-lụ, cũn gọi là mỏy hiện súng (oscillocope) hay thực tế thƣờng gọi theo phiờn õm tiếng nƣớc ngoài là ụ-xi-lụ. ễ-xi-lụ thực hiện vẽ dao động đồ của tớn hiệu trờn màn hỡnh.
Cỏc ƣu điểm và khả năng ứng dụng của ụ-xi-lụ.
ễ-xi-lụ là loại thiết bị đo đa năng: ngoài việc cho phộp quan sỏt dạng tớn hiệu, cũn cú thể đo đƣợc hầu hết cỏc thụng số của cỏc loại tớn hiệu điện. Ngoài ra cũn cú thể ghi lại đƣợc trờn phim ảnh cỏc giỏ trị tức thời của cỏc tớn hiệu điện biến đổi cú chu kỳ hay phi chu kỳ.
ễ-xi-lụ là loại mỏy đo cú nhiều tớnh năng tốt nhƣ: trở khỏng vào lớn; độ nhạy cao (đo đƣợc điện ỏp từ vài V tới hàng trục kV); quỏn tớnh ớt, dải tần rộng (từ 0 Hz tới vài trục GHz), màn chỉ thị (cú thể dựng ống tia điện tử) khỏ sắc nột và màn hỡnh rộng (từ 70- 150mm) mỏy càng lớn chất lƣợng càng cao thỡ màn sỏng hiện thị càng lớn....
ễ-xi-lụ đƣợc sử dụng rất rộng rói và là một trong những dụng cụ đo quan trọng nhất trong quỏ trỡnh kiểm tra mạch và thiết bị điện tử, chủ yếu đƣợc dựng để quan sỏt dạng tớn hiệu thay đổi theo thời gian ở đầu vào/ra, hay cỏc vị trớ khỏc nhau trong mạch, bờn cạnh đú nú cũn cho phộp đo cỏc tham số của tớn hiệu nhƣ: Cỏc trị số điện ỏp, chu kỳ, tần số, gúc lệch pha, độ mộo dạng, hệ số điều chế,... Ngoài ra khi kết hợp với một số thiết bị chuyển đổi dạng năng lƣợng thỡ ễ-xi-lụ cú thể đo lƣờng đƣợc nhiều dạng đại lƣợng vật lý biến đổi khỏc nhau nhƣ trong cơ học, trong sinh học, trong y học...
Bờn cạnh đú khi kết hợp với một số thiết bị phụ trợ khỏc thỡ ễ-xi-lụ cú thể trở thành mỏy đo cỏc thụng số của mạch điện tử. (Vớ dụ vẽ đặc tuyến biờn độ tần số của mạch...).
113
Túm lại ễ-xi-lụ là một thiết bị đo vạn năng khụng những đƣợc dựng khỏ rộng rói trong lĩnh vực Điện tử - Viễn thụng mà cũn đƣợc dựng nhiều trong cỏc ngành cụng nghiệp khỏc nữa.
Phõn loại ụ-xi-lụ.
Cú nhiều cỏch phõn loại ụ-xi-lụ khỏc nhau tuỳ theo ứng dụng và cấu tạo... Phõn loại theo chế độ đồng bộ:
ễ-xi-lụ khụng đồng bộ dựng để quan sỏt những tớn hiệu phi chu kỳ. ễ-xi-lụ đồng bộ dựng để quan sỏt tớn hiệu cú chu kỳ.
Phõn loại theo dải tần làm việc: ễ-xi-lụ tần số thấp. ễ-xi-lụ tần số cao, ễ-xi-lụ tần số siờu cao. Phõn loại theo cấu tạo:
ễ-xi-lụ 1 kờnh. ễ-xi-lụ 2 kờnh.
ễ-xi-lụ hỗn hợp (2 kờnh tƣơng tự +16 kờnh tớn hiệu số)). ễ-xi-lụ cú nhớ kiểu tƣơng tự hay kiểu số.
ễ-xi-lụ xung để quan sỏt tớn hiệu cú khoảng thời gian tồn tại ngắn.
3.2.2. Sơ đồ khối và nguyờn lý làm việc của ụ-xi-lụ tƣơng tự 1 kờnh.
Nhƣ đó xột ở trờn, cú rất nhiều loại ụ-xi-lụ khỏc nhau: ụ-xi-lụ số, ụ-xi-lụ tƣơng tự, ụ-xi-lụ 1 tia hay 2 tia... nhƣng sau đõy ta chỉ xột chi tiết cấu tạo và nguyờn lý hoạt động của ụ-xi-lụ tƣơng tự 1 tia.
114