LS1020 là máy hiện sóng loại hai tia, tính năng kỹ thuật cơ bản của nó nh− sau:
- Màn hình: 6 inch.
- Dải tần công tác: 20MHz.
- Chế độ làm việc: Một kênh (CH1 hoặc CH2), hai kênh (CH1 và
CH2) và chế độ X-Y (X-CH1, Y-CH2). - Hệ số lệch đứng: 0,5mV/vạch - 5V/vạch.
- Thời gian quét: 0,1μs/vạch - 0,2s/vạch.
- Bộ hiệu chuẩn: Điện áp ra 0,5Vp-p ±2, tần số 1KHz, xung vuông. Nguyên lý hoạt động của thiết bị đ−ợc trình bày ở dạng sơ đồ khối trên hình 2.7. Sơ đồ này biểu diễn nguyên lý hoạt động của một kênh tín hiệu.
Màn hình Tín hiệu vào Khuếch đại Y Bộ tạo quét Khuếch đại X CMạch đồng bộ Tín hiệu đồng bộ Kênh lệch đứng
Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý máy hiện sóng Kênh tạo quét
Đây là cấu trúc đơn giản nhất của máy hiên sóng hoạt động trong chế độ quét liên tục. Có thể mô tả hoạt động của thiết bị nh− sau: Tín hiệu đầu vào đ−ợc chia làm hai đ−ờng. Đ−ờng thứ nhất đi qua bộ khuếch đại của kênh lệch đứng, tại đây tín hiệu đ−ợc hiệu chỉnh bởi các chiết áp dịch tia và chuyển mạch hệ số lệch đứng rồi đi tới đầu vào Y của phần hiển thị. Đ−ờng thứ hai đ−ợc đ−a tới đầu vào của bộ chuyển mạch đồng bộ. Tại đây, tuỳ thuộc vào chế độ đồng bộ (đồng bộ trong hoặc động bộ ngoài) mà tín hiệu cần đo hoặc tín hiệu đồng bộ ngoài (đ−ợc đ−a vào đầu vào thứ hai của bộ chuyển mạch) sẽ đ−ợc chọn để kích hoạt cho bộ tạo quét. Đầu ra của bộ tạo quét là một dãy xung răng c−a có chu kỳ TRC thoả mãn điều kiện: TRC = N.TTH. ở đây N là số nguyên d−ơng, TTH là chu kỳ tín hiệu cần đo. Dãy xung này sau khi qua bộ khuếch đại của kênh tạo quét đ−ợc đ−a tới đầu vào X của phần hiển thị. Tại đây cặp tín hiệu X-Y sẽ điều khiển ống tia điện tử để hiển thị trên màn hình dạng tín hiệu cần quan sát.
Trong thực tế ngoài chế độ đồng bộ ngoài và đồng bộ trong còn có chế độ đồng bộ bằng điện áp l−ới và chế độ quét đợi (phục vụ cho việc đo các tín hiệu không tuần hoàn hoặc có chu kỳ lớn). Tuy nhiên với phòng thí nghiệm Đo l−ờng - Lý thuyết mạch thì chế độ đ−ợc sử dụng phổ biến nhất là chế độ quét liên tục đồng bộ trong, đây cũng là chế độ hoạt động của máy hiện sóng đ−ợc mô phỏng trong đồ án.
Một vấn đề quan trọng cần chú ý khi thiết kế xây dựng máy hiện sóng là vấn đề đồng bộ điện áp quét với tín hiệu cần điều khiển. Ta biết rằng, mục đích của bộ tạo quét là tạo ra đ−ợc một dãy xung răng c−a liên tục có chu kỳ bằng số nguyên lần chu kỳ tín hiệu cần quan sát. Trong một phép đo, cần xác
Mạch so sánh Máy phát xung răng c−a UTH Ung−ỡng URC
định pha của tín hiệu, do đó cần có biện pháp điều khiển thời điểm bắt đầu phát xung răng c−a. Để giải quyết vấn đề này, trong máy hiện sóng LS1020, bộ tạo quét đ−ợc xây dựng theo sơ đồ minh hoạ ở hình 2.8.
Khi điện áp tín hiệu bằng điện áp ng−ỡng, ở đầu ra mạch so sánh xuất hiện một xung kích hoạt cho máy phát xung răng c−a hoạt động. Kết quả ta tạo đ−ợc dãy xung răng c−a đồng bộ với tín hiệu cần quan sát. Việc điều chỉnh điện áp ng−ỡng Ung−ỡng sẽ làm thay đổi thời điểm tạo xung răng c−a t−ơng ứng với pha ban đầu của tín hiệu, do vậy cho phép quan sát đ−ợc sự dịch pha của tín hiệu cần đo.