Hva er en dobbeltsporosiloskop?

Toveringsoskilloskop

Definisjon: I et toveringsoskilloskop genererer en enkelt elektronstråle to spor, som avlenkes av to uavhengige kilder. For å produsere disse to separate sporene, brukes det to hovedmetoder: alternativ modus og kuttmodus. Disse er også kjent som de to driftsmodene for skruen.

Da oppstår spørsmålet: hvorfor er et slikt oskilloskop nødvendig?

Når man analyserer eller studerer flere elektroniske kretser, er det viktig å sammenligne deres spenninger. En mulighet for å gjøre slike sammenligninger er å bruke flere oskilloskoper. Imidlertid er det en utfordring å synkronisere svepingen av hvert enkelt oskilloskop.

Dette er der toveringsoskilloskopet kommer inn i bildet. Det bruker en enkelt elektronstråle for å gi to spor.

Blokkdiagram og funksjon av toveringsoskilloskop

Figuren nedenfor viser blokkdiagrammet for et toveringsoskilloskop:

Arbeidsprinsipp for toveringsoskilloskop

Som kan sees fra figuren over, har toveringsoskilloskopet to uavhengige vertikale inngangskanaler, nemlig Kanal A og Kanal B.

De to inngangssignalene går inn i forforsterker- og demperfasene separat. Utganger fra disse to uavhengige forforsterker- og demperfasene sendes deretter til den elektroniske skruen. Denne elektroniske skruen transmitterer kun inngangssignalet fra en enkelt kanal til den vertikale forsterkeren på et bestemt tidspunkt.

Kretsen er også utstyrt med en utløservalgskru, som lar kretsen utløses av inngangen til Kanal A, inngangen til Kanal B, eller et eksternt anvendt signal.

Signalet fra den horisontale forsterkeren kan matas inn i den elektroniske skruen via svepgeneratoren eller fra Kanal B gjennom skruer S0 og S2.

På denne måten leveres det vertikale signalet fra Kanal A og det horisontale signalet fra Kanal B til katodestralesrøret (CRT) for å muliggjøre drift av oskilloskopet. Dette er X-Y-modusen for oskilloskopet, som muliggjør nøyaktige X-Y-målinger.

I virkeligheten avhenger driftsmodusen for oskilloskopet av kontrollvalgene på frontpanelet. For eksempel om bølgeformen for Kanal A er nødvendig, bølgeformen for Kanal B er nødvendig, eller bølgeformene for Kanal A eller B er nødvendig separat.

Som vi tidligere har diskutert, er det to driftsmoduser for toveringsoskilloskopet. Neste skal vi se nærmere på disse to modusene hver for seg.

Alternativ modus for toveringsoskilloskop

Når vi aktiverer alternativ modus, tillater det at de to kanalene kobles til ved tider. Dette skiftet eller skruingen mellom Kanal A og Kanal B skjer i begynnelsen av hver kommende sveping.

I tillegg er det en synkroniseringsforhold mellom skruingshastigheten og svephastigheten. Dette muliggjør at bølgeformen for hver kanal vises i en sveping. For eksempel vil bølgeformen for Kanal A vises i den første svepingen, og i den neste svepingen vil katodestralesrøret (CRT) vise bølgeformen for Kanal B.

På denne måten blir den alternative koblingen av to-kanalsinngangen til den vertikale forsterkeren realisert.

Den elektroniske skruen skifter fra en kanal til en annen under flybackperioden. Under flybackperioden er elektronstrålen usynlig, så kanaltilkanal-skruing kan forekomme.

Dermed vil en full sveping vise signalet fra en vertikal kanal på skjermen, og i den neste svepingen vil signalet fra den andre vertikale kanalen vises.

Følgende figur viser utgangsbølgeformen for oskilloskopet i alternativ modus:

Arbeidsprinsipp for toveringsoskilloskop

Som er tydelig fra diagrammet over, er toveringsoskilloskopet utstyrt med to uavhengige vertikale inngangskanaler, nemlig Kanal A og Kanal B.

De to inngangssignalene føres inn i forforsterker- og demperfasene henholdsvis. Utganger fra disse to separate forforsterker- og demperfasene sendes deretter til den elektroniske skruen. Denne elektroniske skruen transmitterer kun inngangssignalet fra en enkelt kanal til den vertikale forsterkeren på et bestemt øyeblikk.

Kretsen har også en utløservalgskru, som lar kretsen utløses av inngangen til Kanal A, inngangen til Kanal B, eller et eksternt anvendt signal.

Signalet fra den horisontale forsterkeren kan matas inn i den elektroniske skruen enten via svepgeneratoren eller fra Kanal B gjennom skruer S0 og S2.

På denne måten leveres det vertikale signalet fra Kanal A og det horisontale signalet fra Kanal B til katodestralesrøret (CRT) for å muliggjøre drift av oskilloskopet. Dette er X-Y-modusen for oskilloskopet, som muliggjør nøyaktige X-Y-målinger.

I virkeligheten avhenger driftsmodusen for oskilloskopet av kontrollvalgene på frontpanelet. For eksempel om bølgeformen for Kanal A er nødvendig, bølgeformen for Kanal B er nødvendig, eller bølgeformene for Kanal A eller B er nødvendig separat.

Som nevnt tidligere, er det to driftsmoduser for toveringsoskilloskopet. Neste skal vi dykke ned i disse to modusene hver for seg.

Alternativ modus for toveringsoskilloskop

Når alternativ modus aktiveres, tillater det at de to kanalene kobles til ved tider. Dette skiftet eller skruingen mellom Kanal A og Kanal B skjer i begynnelsen av hvert scan.

Videre er det en synkroniseringsforhold mellom skruingshastigheten og scanhastigheten. Dette muliggjør at bølgeformen for hver kanal vises under ett scan. For eksempel vil bølgeformen for Kanal A vises i det første scannet, og i det neste scannet vil katodestralesrøret (CRT) vise bølgeformen for Kanal B.

På denne måten blir den alternative koblingen mellom to-kanalsinngangen og den vertikale forsterkeren realisert.

Den elektroniske skruen skifter fra en kanal til en annen under flybackperioden. Under flybackperioden er elektronstrålen usynlig, slik at kanalskruing kan forekomme.

Dermed vil et fullstendig scan vise signalet fra en vertikal kanal på skjermen, og det neste scannet vil vise signalet fra den andre vertikale kanalen.

Følgende diagram viser utgangsbølgeformen for oskilloskopet når det opererer i alternativ modus:

I denne modusen opererer den elektroniske skruen fritt på en ekstremt høy frekvens som varierer fra omtrent 100 kHz til 500 kHz. I tillegg er frekvensen til den elektroniske skruen uavhengig av frekvensen til svepgeneratoren.

Dermed kan små segmenter av de to kanalene kobles til forsterkeren kontinuerlig.

Når kuttfrekvensen er høyere enn den horisontale svephastigheten, vil de separat kuttede segmentene bli slått sammen og kombinert for å danne de opprinnelige anvendte bølgeformene for Kanal A og Kanal B på skjermen til katodestralesrøret (CRT).

Hvis imidlertid kuttfrekvensen er lavere enn svephastigheten, vil det definitivt føre til diskontinuitet i visningen. Derfor er alternativ modus mer passende i slike tilfeller.

Toveringsoskilloskopet lar deg velge respektive driftsmoduser gjennom frontpanelet på instrumentet.