Bài giảng Chương trình đo điện tử: Chương 9 - Ngô Văn Kỳ

Bài giảng Chương trình đo điện tử - Chương 9: Dao động ký, giới thiệu về ống phóng điện tử, các khối chức năng trong dao động ký, trình bày tín hiệu trên màn ảnh dao động ký,... Đây là tài liệu học tập dành cho sinh viên ngành Điện - điện tử.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương trình đo điện tử: Chương 9 - Ngô Văn Kỳ Chương 9: Dao động ký9.1.Ống phóng điện tử.9.2.Các khối chức năng trong dao động ký.9.3.Trình bày tín hiệu trên màn ảnh dao động ký.9.4.Dao động ký hai kênh.9.5.Thanh đo của dao động ký.9.6.Bộ tạo trể.9.7.Ứng dụng của dao động ký.9.8.Đặc tính tổng quát của dao động ký số.9.9.Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động dao động ký số.9.10.Các phương pháp lấy mẫu.9.11.Dao động ký số nhiều kênh.9.12.Chức năng của sự kích.9.13.Chức năng tính toán.9.14.So sánh dao động ký analog và số. 9.1.Ống phóng điện tử9.1.1.Các bộ phận của CRT: Có cấu tạo như hình trên.Độ lệch tia d = VLl/2DVA1; V: Điện áp giữa 2 bản cực; L: Chiều dài của bản cực; l: Khoảng cách từ bản cực đến mà ảnh huỳnh quang; D: Khoảng cách giữa hai bản cực; VA1:Điện áp bản cực gia tốc. Độ nhạy độ lệch S(V/cm) = V/d = 2DVA1/lL9.1.2.Sự phân cực cho đèn CRT9.2.Các khối chức năng trong dao động ký9.2.1.Tổng quát: Các khối chức năng trong dao động ký gồm có như hình trên.9.2.2.Khối khuếch đại quét dọcHình 9.6.Sơ đồ khối khối khuếch đại quét dọc. Q2H.9.7.Mạch phân tầm đo và mạch tiền khuếch đại dọc 9.2.3.Khối khuếch đại quét ngang Tiền• Khối khuếch đại quét ngang giống như khối khuếch đại quét dọc. Nếu S2 ở vị trí EXT,tín hiệu quét ngang được đưa từ ngoài vào. Nếu S2 ở vị trí INT thì tín hiệu răng cưa từ mạch tạo tín hiệu quét răng cưa được đưa vào.9.3.Trình bày tín hiệu trên màn ảnh• 9.3.1.Sự phối hợp tín hiệu y = f(t) và x = Kt.• Tín hiệu quan sát đưa vào ngõ quét dọc, tín hiệu răng cưa đưa vào ngõ quét ngang. Tín hiệu răng cưa được gọi là tín hiệu thời chuẩn, cạnh lên của tín hiệu quét ngang là đường thẳng x = Kt.• Giả sử tín hiệu vào có dạng sin: y = Asinωt, khi đó tín hiệu được biểu diễn trên màn ảnh: y = Asinω(x/K). Như vậy sự phối hợp 2 tín hiệu quét dọc và quét ngang sẽ cho tín hiệu sin biểu diễn trên màn ảnh.9.3.2.Sự đồng bộ giữa quét dọc và quét ngang Khiển Sơ đồ khối mạch quét tín hiệu răng cưa có điều khiểnMạch tạo tín hiệu răng cưa và dạng sóng 9.4.Dao động ký 2 kênh9.4.1.Đèn CRT: Có 2 loại : loại 1 tia quét (giống daođộng ký 1 kênh) và loại 2 tia quét, loại 2 tia quét gồmcó 2 loại: loại 2 ống phóng điện tử riêng biệt và loại 1ống phóng điện tử.9.4.2.Sơ đồ khối dao động ký 2 kênh 9.4.3.Chế độ quét dao động ký• Có 2 chế độ quét: quét luân phiên (alternate mode) như hình và quét xen kẻ (chop mode). Chọn chế độ quét luân phiên khi tín hiệu quan sát tần số cao. Ở chế độ quét xen kẻ, trong 1 chu kỳ của tín hiệu răng cưa sẽ được chia thành những khoảng thời gian nhỏ t1, t2, t3, t4 v.v.. Tín hiệu kênh A sẽ quét trong những khoảng thời gian mang số lẽ t1, t3, t5…còn tín hiệu kênh B sẽ quét trong những khoảng thời gian mang số chẳn. Ta chọn chế độ quét xen kẻ khi tín hiệu quan sát có tần số thấp sẽ thấy hình ảnh tín hiệu lên tục. 9.5.Thanh đo của dao động ký Vs• Có 2 loại thanh đo: thanh đo không giảm áp và thanh đo có giảm áp 10:1.• Thanh đo không có giảm áp (như hình trên): Đóng vai trò đơn thuần là dây dẫn để đưa tín hiệu cần quan sát vào ngõ nhập dọc của dao động ký, biên độ tín hiệu không bị giảm khi đến ngõ nhập dọc. Thanh đo giảm áp 10:1(k=10)• Mạch tương đương như hình trên, có thể sử dụng tụ Cs hoặc không, khi không sử dụng Cs thì tụ C1 thay đổi được. Tín hiệu đến ngõ vào quét dọc giảm đi 10 lần và không phụ thuộc vào tần số tín hiệu, điều này đòi hỏi phải có điều kiện: R1= Ri (k-1) và C1 = C2 /(k-1) Suy ra: C1R1 = C2Ri ; (C2 = Cc+Cs+Ci) 9.6.Bộ tạo trể• Thời gian trể của 1 bộ : t ( s)  LC ; L( H ), C ( F )• Thời gian trể của n bộ : T = nt.• Điện trở tải: R  L / C 9.7.Ứng dụng của dao động ký• 9.7.1.Đo biên độ và chu kỳ:• Đo biên độ: Phụ thuộc vào nút phân tầm đo (volt/div). Tín hiệu A: VA = (4,5 div) x 100mV = 450mV (p-p). Tín hiệu B : VB = (2 div) x 100 mV = 200mV (p-p).• Đo chu kỳ: Phụ thuộc nút chu kỳ tín hiệu răng cưa (msec/div).Tín hiệu A: 2TA= 8,8divx0,5msec/div = 4,4msec nên TA = 2,2msecTín hiệu B: 6TB= 8,8divx0,5msec/div = 4,4msec nên TB=0,73msec9.7.2.Đo sự lệch pha giữa 2 tín hiệu• Tín hiệu A và B có sự lệch pha theo trục thời gian: ∆t/T = 1,4div/8div = 0,7/4 mà T = 2π radian = 3600 suy ra góc lệch pha α tương ứng với ∆t : α = (∆t /T)3600 = 3600x(0,7/4) = 630 9.7.3.Dùng hình Lissajous để đo góc lệch pha 2 tín hiệu, đo tần số tín hiệu• Đo góc lệch pha 2 tín hiệu sin: Tín hiệu A đưa vào quét dọc, tín hiệu B đưa vào quét ngang.• A, B cùng pha Lissajous là đường thẳng (h.6.24c).• A, B trái pha là đường thẳng (h.6.24d).• A, B lệch pha 900 là đường tròn (h.6.24e).• A, B lệch pha bất kỳ là hình ê-líp (h.6.24f,g), sinα = 2B/2A = y0/ymax• Đo tần s ...