Vad är en tvåspårsovikoskop?

Dubbelspårig oscilloskop

Definition: I ett dubbelspårigt oscilloskop genererar en enda elektronstråle två spår, som avviks av två oberoende källor. För att producera dessa två separata spår används två huvudmetoder: alternativläget och det hackade läget. Dessa kallas också för de två driftlägena för växlingskontakten.

Frågan uppstår då: varför är ett sådant oscilloskop nödvändigt?

När man analyserar eller studerar flera elektroniska kretsar är det viktigt att jämföra deras spänningar. Ett alternativ för att göra sådana jämförelser är att använda flera oscilloskop. Att dock synkronisera varje oscilloskops svepning är en utmanande uppgift.

Det är här ett dubbelspårigt oscilloskop blir användbart. Det använder en enda elektronstråle för att ge två spår.

Blockdiagram och fungering av dubbelspårigt oscilloskop

Följande figur visar blockdiagrammet för ett dubbelspårigt oscilloskop:

Arbetsprincip för dubbelspårigt oscilloskop

Som kan ses i figuren ovan har det dubbelspåriga oscilloskopet två oberoende vertikala ingångskanaler, nämligen Kanal A och Kanal B.

De två ingångssignalerna matas in i förstärkar- och dämpningssteg separat. Utgångarna från dessa två oberoende förstärkar- och dämpningssteg skickas sedan till den elektroniska växlingen. Denna elektroniska växling skickar endast en enskild kanals ingångssignal till den vertikala förstärkaren vid ett specifikt ögonblick.

Kretsen är också utrustad med en utlösarkontakt, vilket gör att kretsen kan utlösas av ingången från Kanal A, ingången från Kanal B eller en externt applicerad signal.

Signalen från den horisontella förstärkaren kan matas in i den elektroniska växlingen via sveppgeneratorn eller från Kanal B genom kontakterna S0 och S2.

På detta sätt levereras den vertikala signalen från Kanal A och den horisontella signalen från Kanal B till katodrörsrör (CRT) för att möjliggöra oscilloskopets funktion. Detta är X-Y-läget för oscilloskopet, vilket möjliggör exakta X-Y-mätningar.

I själva verket beror driftläget för oscilloskopet på kontrollvalen på framsidan. Till exempel om vågritningen från Kanal A krävs, om vågritningen från Kanal B krävs, eller om vågritningar från antingen Kanal A eller B krävs separat.

Som vi tidigare har diskuterat finns det två driftlägen för det dubbelspåriga oscilloskopet. Nästa kommer vi att titta närmare på dessa två lägen respektive.

Alternativt läge för dubbelspårigt oscilloskop

När vi aktiverar alternativt läge tillåts de två kanalerna att kopplas omväxlande. Denna omväxling eller växling mellan Kanal A och Kanal B sker vid början av varje kommande svepning.

Dessutom finns det en synkroniseringsrelation mellan växlingshastigheten och svephastigheten. Detta möjliggör att vågritningen för varje kanal visas under en svepning. Till exempel kommer vågritningen för Kanal A att visas under den första svepningen, och under nästa svepning kommer katodrörsrör (CRT) att visa vågritningen för Kanal B.

På detta sätt uppnås den omväxlande kopplingen av de två-kanaliga ingångarna till den vertikala förstärkaren.

Den elektroniska växlingen växlar från en kanal till en annan under flyback-perioden. Under flyback-perioden är elektronstrålen osynlig, så kanalkopplingen kan äga rum.

Således kommer en fullständig svepning att visa signalen från en vertikal kanal på skärmen, och under nästa svepning kommer signalen från den andra vertikala kanalen att visas.

Följande figur visar utgångsvågritningen för oscilloskopet när det fungerar i alternativt läge:

Arbetsprincip för det dubbelspåriga oscilloskopet

Som framgår av figuren ovan är det dubbelspåriga oscilloskopet utrustat med två oberoende vertikala ingångskanaler, nämligen Kanal A och Kanal B.

De två ingångssignalerna matas in i förstärkar- och dämpningssteg separat. Utgångarna från dessa två separata förstärkar- och dämpningssteg skickas sedan till den elektroniska växlingen. Denna elektroniska växling skickar endast en enskild kanals ingångssignal till den vertikala förstärkaren vid ett specifikt ögonblick.

Kretsen har också en utlösarkontakt, vilket gör att kretsen kan utlösas av ingången från Kanal A, ingången från Kanal B, eller en externt applicerad signal.

Signalen från den horisontella förstärkaren kan matas in i den elektroniska växlingen antingen via sveppgeneratorn eller från Kanal B genom kontakterna S0 och S2.

På detta sätt levereras den vertikala signalen från Kanal A och den horisontella signalen från Kanal B till katodrörsrör (CRT) för att möjliggöra oscilloskopets funktion. Detta är X-Y-läget för oscilloskopet, vilket möjliggör exakta X-Y-mätningar.

I praktiken beror driftläget för oscilloskopet på kontrollalternativen på framsidan. Till exempel om vågritningen från Kanal A behövs, om vågritningen från Kanal B behövs, eller om vågritningar från antingen Kanal A eller B behövs separat.

Som tidigare nämnts finns det två driftlägen för det dubbelspåriga oscilloskopet. Nästa kommer vi att fördjupa oss i dessa två lägen respektive.

Alternativt läge för det dubbelspåriga oscilloskopet

När alternativt läge aktiveras tillåts de två kanalerna att kopplas omväxlande. Denna omväxling eller växling mellan Kanal A och Kanal B sker vid början av varje svepning.

Vidare finns det en synkroniseringsrelation mellan växlingshastigheten och svephastigheten. Detta möjliggör att vågritningen för varje kanal presenteras under en enskild svepning. Till exempel kommer vågritningen för Kanal A att visas under den första svepningen, och under nästa svepning kommer katodrörsrör (CRT) att visa vågritningen för Kanal B.

På detta sätt realiseras den omväxlande kopplingen mellan de två-kanaliga ingångarna och den vertikala förstärkaren.

Den elektroniska växlingen växlar från en kanal till en annan under flyback-perioden. Under flyback-perioden är elektronstrålen osynlig, vilket möjliggör kanalkopplingen.

Således kommer en fullständig svepning att visa signalen från en vertikal kanal på skärmen, och nästa svepning kommer att visa signalen från den andra vertikala kanalen.

Följande diagram visar utgångsvågritningen för oscilloskopet när det fungerar i alternativt läge:

I detta läge arbetar den elektroniska växlingen fritt vid en extremt hög frekvens som ligger mellan cirka 100 kHz och 500 kHz. Dessutom är frekvensen för den elektroniska växlingen oberoende av den för sveppgeneratorn.

På detta sätt kan små segment av de två kanalerna kontinuerligt kopplas till förstärkaren.

När hackningshastigheten är högre än den horisontella svephastigheten kommer de separat hackade segmenten att slås ihop och återkombineras för att forma de ursprungliga tillämpade vågritningarna för Kanal A och Kanal B på skärmen för katodrörsrör (CRT).

Om dock hackningshastigheten är lägre än svephastigheten kommer det säkerligen att leda till avbrott i displayen. I så fall är alternativt läge mer lämpligt.

Det dubbelspåriga oscilloskopet tillåter val av respektive driftläge genom instrumentets framsida.