Osciloscopul Catodic

Pe schema sunt de remarcat: tubul catodic (TC), circuitul de masura pe canalul Y, baza de timp (BT) si blocul de alimentare (BA).

Tubul catodic (TC) reprezinta mecanismul de masura al OC. ,,Organul mobil” al acestuia îl constituie fascicolul de electroni ( ) generat de catre tunul electronic (TE), fascicol ce este deplasat spre ecranul luminiscent (E) cu ajutorul placilor de deflexie pe orizontala (placile X) si pe verticala (placile Y), deplasari imprimate de catre tensiunile si respectiv , aplicate pe aceste placi. Indicatorul tubului catodic îl constituie spotul luminos (S) a carui deplasare pe ecran (,,deviatia”) este masurata cu ajutorul unei retele reticulare transparente, gradata în diviziuni (RR) (fig. 2), retea ce constituie ,,scara” osciloscopului catodic.

Observatie: La OC în afara de axele de ecran XOY (fig. 2), se mai ataseaza si o a treia axa, în lungul axei tubului, denumita axa Z. Comanda fascicolului ( ) dupa axa Z se refera la reglarea luminozitatii spotului.

Circuitul de masura pe Y este alcatuit din comutatorul K1, conditionorul de semnal (AT, PA), amplificatorul final (Ay) si linia de întârziere (LI).

Comutatorul K1 permite ca în pozitia 1 sa poata fi masurate numai tensiuni alternative (cu blocarea componentei continui), în pozitia 2 atât tensiuni continui cât si alternative (cu sau fara componenta continua), iar pozitia 3 (scurtcircuit) este necesara pentru operatia de reglare a spotului (focalizare, axare Y).

Conditionorul de semnal este alcatuit dintr-un divizor de tensiune (DT) de tipul RC compensat în frecventa, reglabil în trepte, cu ajutorul caruia se prescriu gamele pentru tensiunea de masurat (de regula în secventa 1 – 2 – 5 – 10 …. V/div) si dintr-un preamplificator (PA) cu rolul de a amplifica semnalul de iesire din DT, de la nivelul (tipic) de 50 mV la nivelul voltilor (cerut de Ay).

Amplificatorul (Ay) este de tipul cu doua iesiri simetrice în antifaza si are rolul de a amplifica tensiunea de iesire a lui PA (volti) pâna la nivelul necesar devierii spotului pe verticala (100 – 200 V). Atacul placilor de deflexie cu doua tensiuni simetrice si în antifaza ( ) este necesar pentru evitarea distorsionarii oscilogramei (efect de trapez). Prin intermediul lui Ay se face si axarea spotului pe verticala.

Linia de întârziere (LI) ( ns) este necesara întârzierii lui în scopul de a aparea pe placile Y simultan cu pe placile X, deoarece aceasta din urma este întârziata de catre baza de timp (fara întârzierea produsa de LI, ajunge pe placi înaintea lui si deci spotul nu poate fi baleiat pe axa X).

Baza de timp (BT) are rolul de a genera tensiunea liniar variabila (U1) (dinti de ferastrau) necesara comenzii spotului pe orizontala. Tensiunea U1 (volti) este apoi amplificata pâna la nivelul necesar devierii spotului pe orizontala ( V) cu ajutorul unui amplificator în antifaza (Ax) similar cu Ay. Frecventa tensiunii poate fi reglata cu ajutorul unui comutator (K4) gradat direct în sec/div de ecran.

BT poate fi sincronizata pe semnalul de masurat (K3 în a) sau pe un semnal din exterior (K3 în b).

Amplificatorul (Ax) poate fi cuplat cu BT (K6 în a), functionarea în y-t, sau direct cu intrarea X (K6 în b), functionarea în x-y.

Observatii:

1. Exista unele OC la care intrarea pe canalul X este prevazuta cu un conditionor de semnal (AT/PA), identic cu cel de la intrarea Y; acestea se mai numesc si osciloscoape x-y.

2. În scopul verificarii rapide a etalonarii pe verticala (K2) si pe orizontala (K4), OC standard este prevazut cu un semnal calibrat încorporat, sub forma unei tensiuni dreptunghiulare cu frecventa (de regula) 1 kHz si amplitudinea egala cu un multiplu între al numarului de diviziuni pe axa YX.

Blocul de alimentare (BA) are rolul de a furniza tensiuni continui stabile: mici (10 – 20 V) pentru alimentarea blocurilor de joasa tensiune (BT, PA), medii (100 – 200 V) pentru etajele de iesire la Ax si Ay si în alte (kV) si pentru alimentarea TC.