Усилителя возрастает

Осциллограф имеет: 1) входное сопротивление усилителя вертикального отклонения при открытом входе 1 МОм ± 3 % с параллельной емкостью 40 пФ ± 10 %; при использовании выносного делителя 1 : 10 входное сопротивление — 10 МОм ± 10 % с параллельной емкостью не более 15 пФ; вход усилителя может быть открыт «~» и закрыт «—» (см. П. 6); 2) открытый вход, предназначенный для исследования электрических сигналов, содержащих в спектре постоянную составляющую, и закрытый — для сигналов, не содержащих постоянную составляющую или для ее отделения; 3) погрешность измерения амплитуд импульсных сигналов от 40 мВ до 60 В при длительности импульсов не менее 0,2 мкс и частотой не более 2 МГц при изображении от двух до шести делений на экране, не превышающую ± 10 %; 4) погрешность измерения временных интервалов от 0,2 мкс до 50 мс на развертках с коэффициентом от 0,05 мкс/дел до 5 мс/дел, не превышающую 10 %,

Измерение амплитуды исследуемого сигнала. Перед измерением амплитуды исследуемого сигнала необходимо произвести проверку калибровки коэффициента отклонения усилителя вертикального отклонения по методике, указанной в техническом описании и инструкции по эксплуатации осциллографа.

На вход усилителя вертикального отклонения подается исследуемый сигнал и ручками вертикального ( \ ) и горизонтального

Канал вертикального отклонения луча (канал Y) включает входные цепи, предварительный усилитель, элемент задержки, оконечный усилитель. Входная цепь канала служит для согласования параметров входа широкополосного усилителя вертикального отклонения осциллографа с параметрами цепи исследуемого сигнала. Аттенюатором (частотно-компенсационным делителем) выбирается величина сигнала, удобная для наблюдения и исследования на экране ЭЛТ. Через аттенюатор

В качестве примера на 5-12 приведена упрощенная схема усилителя вертикального отклонения с полосой пропускания 0—100 МГц, временем нарастания переходной характеристики 0,0035 мкс и выбросом на переходной характеристике 5 %. Усилительтрех-каскадный: первый и второй каскады — предварительный усилитель, третий каскад—оконечный. Все каскады выполнены по каскодной схеме. На вход транзисторов 7\, Т2 поступает напряжение после ли-

Более высокими точностями при измерениях отличается универсальный полупроводниковый однолучевой осциллограф типа С1-57. Погрешности измерения прибором амплитуд сигналов (частотой до 3 МГц) или импульсов (длительностью от 0,08 мкс до 0,2 с) не превышают ±5%. На таком же уровне находятся погрешности измерения интервалов времени в диапазоне от 0,5 мкс до 0,2 с. Полоса пропускания усилителя вертикального отклонения 0—15 МГц, нелинейность амплитудной характеристики в этом диапазоне — не выше rt5%. Калиброванный коэффициент отклонения регулируется в пределах от 0,01 до 5 В/дел. Длительность развертки может меняться в диапазоне от 0,1 мкс/дел до 2 мс/дел. Входное сопротивление УВО составляет 1 МОм, входная емкость — 35 пФ. Осциллограф имеет экран прямоугольной формы 48 X 80 мм.

сти: канал вертикального отклонения луча (канал Y), канал горизонтального отклонения (канал X), канал управления лучом по яркости (канал Z), калибратор, ЭЛТ VL1 со схемами фокусировки, управления и питания. Рассмотрим сначала канал вертикального отклонения. На входное устройство поступает исследуемый сигнал. Поэтому входная цепь должна обеспечивать согласование параметров входа усилителя вертикального отклонения А1 с параметрами цепи исследуемого сигнала. Чтобы можно было исследовать сигналы с малой амплитудой при наличии большого постоянного напряжения, во входное устройство вводится коммутируемая разделительная емкость. Входное устройство имеет делитель напряжения для расширения пределов измерения со ступенчато изменяющимися коэффициентами деления. В некоторых осциллографах предусматривается возможность подключения как несимметричного относительно корпуса сигнала, так и симметричного (обычный и дифференциальный входы). Предварительный усилитель А1 позволяет решать следующие задачи: усиление исследуемого сигнала, сохраняя возможно большее значение отно-

В некоторых типах осциллографов имеется так называемый калибратор амплитуды, представляющий собой генератор напряжения прямоугольной формы (частота колебаний от 50 Гц до 1—2 кГц). Это напряжение подается на пластины у, причем на экране наблюдаются две параллельные линии, соответствующие плоским вершинам кривой. Расстояние между линиями пропорционально двойной амплитуде напряжения и может регулироваться. Измерение производится путем сравнения амплитуды исследуемого сигнала с амплитудой калибровочного напряжения. Импульсные осциллографы обычно снабжаются выносными приставками, представляющими собой катодный повторитель с собственным делителем напряжения. Эти приставки служат для уменьшения входной емкости усилителя вертикального отклонения.

Осциллограф типа С1-1 (ЭО-7) представляет собой осциллограф низкочастотного типа а. Чувствительность усилителя вертикального отклонения не ниже

Импульсный осциллограф типа С1-20 является универсальным прибором высокого класса. Полоса пропускания от 10 Гц до 20 МГц при неравномерности частотной характеристики не более 3 дБ. Чувствительность усилителя вертикального отклонения 0,1 мм/мВ. Время нарастания фронта 0,02 икс при выбросе, не превышающем 3%. Усилитель может быть переключен в другой режим, при котором полоса пропускания становится более узкой (от 15 Гц до 2 МГц), а чувствительность возрастает до 1 мм/мВ. Сопротивление входа не ниже 0,5 МОм параллельно с емкостью не более 40 пкФ. При использовании выносной приставки (щупа-делителя) сопротивление входа равно 1,1 МОм параллельно с емкостью не более 12 пкФ. Генератор развертки работает как в автоколебательном, так и в ждущем режимах. Диапазон длительностей развертки, отнесенных к 1 см шкалы экрана, составляет 0,025—10 мс/см и разделен на 35 калиброванных фиксированных поддиапазонов. Частота внешней синхронизации от 10 Гц до 5 МГц. Калибратор амплитуды дает возможность измерять напряжение (амплитуду) исследуемого сигнала с точностью до 5%.

Осциллограф имеет: 1) входное сопротивление усилителя вертикального отклонения при открытом входе 1 МОм ± 3% с параллельной емкостью 40 пФ ± 10%; при использовании выносного делителя 1 : 10 входное сопротивление — 10 МОм ± 10"/. с параллельной емкостью не более 15 пФ; вход усилителя может быть открыт «п» и закрыт «~» (см. П. 6); 2) открытый вход, предназначенный для исследования электрических сигналов, содержащих в спектре постоянную составляющую, и закрытый — для сигналов, не содержащих постоянную составляющую или для ее отделения; 3) погрешность измерения амплитуд импульсных сигналов от 40 мВ до 60 В при длительности импульсов не менее 0,2 мкс и частотой не более 2 МГц при изображении от двух до шести делений на экране, не превышающую ±10%; 4) погрешность измерения временных интервалов от 0,2 мкс до 50 мс на развертках с коэффициентом от 0,05 мкс/дел до 5 мс/дел, не превышающую 10 %, а для интервалов до 500 мс — 20%; 5) минимальный коэффициент отклонения тракта вертикального отклонения луча, составляющий 20 мВ/дел; калиброванный коэффициент отклонения, устанавливаемый ступенями от 20 мВ/дел до 10 В/дел; 6) диапазон калиброванных коэффициентов развертки от 50 мс/дел до 0,05 мкс/дел, разбитый на 19 фиксированных поддиапазонов; развертка может быть ждущей и непрерывной.

Преимущества такой системы по сравнению с Г—Д с СМУ следующие: уменьшаются размеры силового магнитного усилителя; возрастает коэффициент усиления при одновременном увеличении быстродействия; уменьшаются размеры аппаратуры управления и элементов обратных связей; облегчается получение сигнала обратной связи по току главной цепи.

Входное сопротивление усилителя возрастает примерно в 1,5— 2 раза при изменении температуры от 20 до 125° С и падает примерно в 1,5 раза при снижении температуры от +20 до —50° С.

Строго говоря, эта формула справедлива лишь при монотонном переходном процессе. В усилителях с выбросами на вершине импульса известная закономерность, заключающаяся в геометрическом сложении времени нарастания фронтов, нарушается: фронт на выходе усилителя возрастает не пропорционально корню квадратному из числа каскадов N, а несколько в меньшей степени. Причем, чем больше выброс, тем медленнее увеличинается время нарастания фронта гнр с увеличением числа ИМС. Однако, когда выброс превышает критическое значение е,р, с увеличением числа ИМС амплитуда выброса на вершине импульса заметно возрастает. Поэтому в ИМС необходимо

Свойства усилителя с обратной связью зависят в первую очередь от соотношения фаз напряжения, поступающего по цепи обратной связи, и входного напряжения. Если напряжение на входе усилителя возрастает (в предельном случае фазы совпадают), обратную связь называют положительной. Если напряжение на входе уменьшается (в предельном случае напряжения на входе находятся в противофазе), обратную связь называют отрицательной.

имеет конечное значение. При (JK-»1 Кр-> оо и колебания на выходе усилителя будут существовать даже при отсутствии полезного входного сигнала, развиваясь из малых флуктуа-ционных шумовых сигналов. Усилитель самовозбуждается, превращаясь в генератор электрических колебаний широкого спектра частот (процессы самовозбуждения в таких схемах будут подробно рассмотрены в § 8.1). В усилителях возникновение самовозбуждения не только нежелательно, но полностью исключает возможность их использования по прямому назначению — для усиления сигналов, поступающих на вход. Вероятность самовозбуждения усилителя возрастает с увеличением числа каскадов, охваченных обратной связью, и тем больше, чем больше фактор обратной связи $К.

Из (9.31) следует, что напряжение за счет помехи на выходе многокаскадного усилителя: возрастает с увеличением числа каскадов, через которые пройдет помеха.

Все выведенные в этом параграфе соотношения справедливы и для положительной обратной связи при условии, что /С(3<1. Очевидно, в этом случае все характеристики усилителя ухудшаются. Исключение составит лишь коэффициент усиления, который при положительной обратной связи возрастает. Однако из-за невысокой стабильности усилители с положительной обратной связью применяются редко.

Из формулы (6.12) видно, что при 1>КиКи >0 величина Киос оказывается больше Ки, т. е. в результате введения цепи обратной связи коэффициент усиления усилителя возрастает. Это случай положительной обратной связи, когда входное напряжение и напряжение обратной связи складываются на входе усилительного элемента, что и приводит к повышению коэффициента усиления схемы.

При увеличении чцсла каскадов, охваченных обратной связью, опасность самовозбуждения усилителя возрастает. Один резистив-ный каскад с частотно-независимой отрицательной обратной связью устойчив при любой величине Теоретически устойчив при любом Р/С и двухкаскадный усилитель с частотно-независимой обратной связью. Не рекомендуется охватывать общей отрицательной обратной связью более трех каскадов. В многокаскадных усилителях, содержащих более трех каскадов, рекомендуется применять многопетлевую обратную связь, при которой усилитель разбивается на отдельные каскады или группы каскадов, охваченных местной обратной связью. При построении усилителей с отрицательной обратной связью наилучшей схемой межкаскадной связи яв-

Из этого выражения видно, что фазовая характеристика усилителя фп = пф1 совпадает по форме с фазовой характеристикой одной ступени ф1, но масштаб фазовой характеристики усилителя возрастает в п раз. Амплитудная же характеристика /<„(со) изменяется по форме; с увеличением п она становится острее. Это видно из 5.24; с возрастанием п «полоса пропускания» усилителя, определяемая по ослаблению амплитуды на границах до 1/Y2 от максимального значения (при аэкв = 0) уменьшается. Так, при п = 1 полная полоса, выраженная через обобщенную расстройку, равна 2, при п = 2 к п — 3 — соответственно 1,28 и 1,02 [напомним, что обобщенная расстройка а9кв связана с частотной расстройкой До соотношением (5.68)].

В измерительный орган входят насыщающийся трансформатор TLVT, выпрямители VS1 и VS2 и резисторы R2, R3. Первичная обмотка насыщающегося трансформатора является нелинейным элементом, а вторичная выполняет функции линейного элемента. С увеличением напряжения магнитопровод трансформатора насыщается и его ток намагничивания — ток 1\ — нарастает нелинейно. Напряжение ?/Нл на резисторе R3 пропорционально току 1\ и нелинейно зависит от напряжения [/,. генератора. Насыщение магни-топровода трансформатора TLVT не влияет на характер изменения тока /2 и пропорционального ему напряжения ?/л на резисторе R2. При любой степени насыщения они сохраняют линейную зависимость от напряжения на входе измерительного органа. Ток /у в обмотке управления wy магнитного усилителя AL определяется разностью напряжений линейного Ua и нелинейного [/нл элементов. С уменьшением напряжения генератора разность напряжений увеличивается, ток в обмотке управления магнитного усилителя возрастает, увеличивается и ток /н нагрузки магнитного усилителя (см. 1.8,6). Соответственно увеличивается и выпрямленный ток /per 2 в обмотке LE2 возбуждения возбудителя.