Б. Иванов - Осциллограф-ваш помощник (как работать с осциллографом)

Можно ли измерять осциллографом ОМЛ-2М пульсации выпрямленного напряжение при выходном напряжении выпрямителя 300…330 В? Почему в «Памятке торгующим организациям», прикладываемой и «Руководству», запрещается при проверке осциллографа подавать на его вход напряжение питающей сети 220 В?

Из технических характеристик осциллографа следует, что допустимая суммарная величина постоянного и переменного напряжений на входе прибора не должна превышать 300 В. Поэтому, казалось бы, ответ на вопрос должен быть отрицательным, иначе может выйти из строя разделительный конденсатор во входной цепи осциллографа, «работающий» в режиме с закрытым входом (именно в таком режиме измеряют пульсации). Однако практика показывает, что указанные измерения можно проводить, если принять меры по защите входной цепи осциллографа.

Для этого входной щуп следует подключать к исследуемой цепи с большим постоянным напряжением через бумажный конденсатор, например, типа БМТ, емкостью 0,047 мкФ на номинальное напряжение не менее 400 В. Причем подключение должно быть выполнено до включения конструкции в сеть. На осциллографе (он теперь должен работать в режиме с открытым входом) вначале устанавливают минимальную чувствительность (50 В/дел.), а через несколько секунд после включения выпрямителя — такую, при которой можно наблюдать пульсации и измерять их амплитуду.

На второй вопрос ответить нетрудно. Ведь указанное сетевое напряжение 220 В — это эффективное значение, амплитудное будет в 1,414 раза больше, т. е. около 311 В, что выше допустимого

В брошюре приведены частоты 20 Гц и 10 МГц, соответствующие крайним значениям длительности развертки, устанавливаемым соответствующими переключателями осциллографа. А в технических данных указаны другие крайние значения частот (3 Гц—5 МГц) сигнала, который можно наблюдать на экране осциллографа. Чем объяснить такое несоответствие?

Разговор в брошюре идет о крайних значениях длительности (50 мс и 0,1 мкс) по отношению к одному делению масштабной сетки. Это наиболее «плотный» масштаб, но различить один период синусоидальных колебаний даже в таком масштабе нетрудно. Другое дело — полоса пропускаемых усилителем осциллографа частот. Она ограничивается сверху значением 5 МГц, поэтому на частоте, вдвое большей, усилитель неизбежно внесет ослабление. Измеренная по масштаб ной сетке амплитуда сигнала окажется заниженной. Но порою это не столь важно при проверке и налаживании, скажем, генераторов или усилителей, работающих в таком диапазоне частот.

Что касается низшей частоты сигнала, она ограничена наибольшей длительностью, которая «уместится» на масштабной сетке, т. е. 50 мс/дел. х 8 дел. = 400 мс.

Значит, на экране осциллографа удастся рассмотреть один период колебаний синусоидального сигнала частотой 2,5 Гц (полоса пропускаемых усилителем частот снизу не ограничена). Правда, изображение теперь не будет непрерывным, как при наблюдении сигнала частотой более 20 Гц, а станет «рисоваться» медленно перемещающейся по экрану яркой точкой.

В брошюре рассказывается о том, что устойчивое изображение сигнала получается в ждущем режиме работы генератора развертки. Зачем тогда нужен автоматический режим?

В ждущем режиме генератор развертки «ожидает» поступления на его вход сигнала определенной амплитуды. Пока его нет, генератор бездействует, линии развертки на экране осциллографа нет. Это неудобно. Поэтому вначале рекомендуется работать в режиме автоматического запуска генератора, чтобы на экране все время была линия развертки. А уже когда удастся получить на экране сигнал достаточной высоты (более одного деления), можно включать ждущий режим.

Брошюра рассчитана на изучение осциллографа серии ОМЛ, но в арсенале радиолюбителя может оказаться другой, скажем. Н313. Как быть?

Подобных вопросов может возникнуть немало. Ведь промышленность выпускает сегодня для радиолюбителей осциллографы самых разных марок. Да еще в радиокружках внешкольных учреждений используются промышленные осциллографы, переданные ребятам шефами. Действительно, как быть?

К сожалению, невозможно организовать изучение всех марок приборов, поэтому и был выбран наиболее доступный в приобретении ОМЛ-3М (OMЛ-2M). Именно для него указываются подробные сведения о получении того или иного режима работы при исследовании соответствующих сигналов.

Но это совсем не означает, что владельцы других осциллографов не могут изучать свои приборы по дайной брошюре и участвовать в предлагаемых экспериментах.

Конечно, осциллограф от осциллографа отличается и по частотным характеристикам, и по чувствительности, и по наличию или отсутствию каких-то регулировок, дополнительных гнезд или разъемов. Но принципы работы с осциллографом, независимо от его марки, остаются.

В чем же заключаются эти принципы? Любой осциллограф имеет, конечно, вход вертикального сигнала (вход Y), регулятор чувствительности (грубый и плавный), переключатель частоты развертки, вида работы развертки (автоматический или ждущий режим), вида синхронизации (внутренняя или внешняя). Пользоваться этими органами управления нужно так же, как и описываемыми для выбранного осциллографа.

Во-первых, после включения осциллографа в сеть нужно установить линию развертки в центре экрана. Осциллограф должен работать в автоматическом режиме с внутренней синхронизацией при минимальной чувствительности по входу Y, т. е. при минимальном усилении. Затем подают на вход осциллографа исследуемый сигнал и устанавливают регулятором чувствительности такое усиление, чтобы на экране появилось изображение сигнала или размытая дорожка высотой не менее трети высоты экрана. Далее изменением частоты (или длительности) развертки пытаются увидеть на экране исследуемый сигнал, а поворотом ручек синхронизации — остановить его. В крайнем случае можно сразу же включить ждущий режим и изменением частоты развертки подобрать наиболее удобное для наблюдения изображение сигнала.

Если в осциллографе есть калибраторы амплитуды и длительности (частоты), можно измерить параметры сигнала.

Гнездами входа канала Xи внешней синхронизации пользуются так же, как описано в брошюре. При отсутствии входа Xего можно вывести самостоятельно, соединив экранированным проводом входную цепь усилителя канала Xс гнездом (или разъемом), установленным, например, на задней стенке осциллографа. Но пользоваться этим входом придется редко, поэтому вопрос необходимости доработки решите сами.

Вот вкратце основные принципы работы с осциллографом. Точнее пользоваться теми или иными регулировками поможет инструкция и принципиальная схема на имеющийся в вашем распоряжении осциллограф.