Круговая и спиральная развёртки. Инструкции

Круговая и спиральная развёртки

Длину линии развёртки можно получить в три раза (точнее в л раз) больше, чем при пилообразной развёртке, что является преимуществом такого способа развёртки, так как даёт возможность наблюдать исследуемое явление более долгое время Круговая развёртка играет также большую роль при сравнении частот и фаз. Чтобы получить движение пятна по окружности, на обе пары отклоняющих пластин подают строго синусоидальные напряжения одной и той же частоты, но сдвинутые по фазе на 90°.

Простейшая схема круговой развёртки: сдвиг по фазе на 90° достигается тем, что напряжения на отклоняющие пластины подаются с сопротивления и ёмкости. Сопротивление — переменное, изменяя его величину, можно получить на экране окружность. Диаметр её регулируется потенциометром. Подобная схема удовлетворительно работает только в очень узком диапазоне частот. Чтобы получить фазовый сдвиг в 90° между двумя напряжениями в широком диапазоне частот, применяют более сложные схемы.

При круговой развёртке исследуемое напряжение изображается в полярных координатах: одной координатой является угол поворота радиуса относительно начальной оси, изменяющийся пропорционально времени, а другой — отклонение пятна в направлении радиуса окружности. Это отклонение должно быть пропорционально исследуемому напряжению. Для воспроизведения без искажений исследуемого напряжения отклонения пятна, вызываемые им, должны происходить в любой момент времени перпендикулярно окружности, изображающей линию развёртки. Это обстоятельство затрудняет применение круговой развёртки на практике. Подача исследуемого напряжения на одну из пар отклоняющих пластин (одновременно с развёртывающим напряжением) приводит к неправильному изображению исследуемого сигнала, так как под действием последнего пятно отклоняется по прямой (горизонтальной или вертикальной), а не по радиусам.

Для радиального отклонения пятна исследуемое напряжение можно ввести в цепь питания второго анода трубки. Так как при этом чувствительность по обеим парам пластин изменяется одинаково, то окружность, не деформируясь, изменяет свой диаметр при изменении анодного напряжения. Однако радиус окружности изменяется не пропорционально измеряемому напряжению. Кроме того, такой способ неудобен на практике, так как для получения заметного радиального отклонения пятна исследуемое напряжение должно быть одного порядка с начальным анодным напряжением

Удовлетворительные результаты с круговой развёрткой можно получить, если развёртывающее напряжение промодулировать исследуемым напряжением.

Для получения радиального отклонения применяют также специальную электронно-лучевую трубку, в которой, кроме уже известных электродов, имеется два конических электрода, образующих конический конденсатор. К этому конденсатору подводится исследуемое напряжение, а электронный луч проходит между указанными коническими электродами.

Несмотря на отмеченные выше преимущества, круговая развертка в обычной осциллографической практике применяется сравнительно редко. Объясняется это тем, что она легко осуществима при фиксированной частоте развертывающего напряжения. Если же частоту последнего нужно менять, то осложняются как осуществление фазосдвигающего устройства, так и манипуляции с ним. Кроме того, осциллограмма в полярных координатах менее привычна, чем в прямоугольных, и потому ею реже пользуются.

Для ещё большего удлинения линии временной развёртки и тем самым повышения точности отсчёта времени применяют спиральную развёртку. Такую развёртку проще всего получить, подавая на обе пары отклоняющих пластин затухающие колебания, сдвинутые по фазе на 90°. Затухающие колебания можно, например, получить с помощью колебательного контура, возбуждаемого импульсным генератором. Регулировка величины затухания колебаний производится сопротивлением. Спиральную развёртку можно также получить, если напряжения, подаваемые на отклоняющие системы со сдвигом по фазе на 90°, промодулировать пилообразным напряжением. Что касается способов подачи исследуемого напряжения, то здесь остаются в силе соображения, приведённые при описании круговой развёртки.