מהו אוסילוסקופ דו-מסלול? הגדרה עקרון פעולה ומשתנים מוסברים

מהו אוסילוסקופ דו-עקב?

הגדרה

אוסילוסקופ דו-עקב משתמש בקרן אלקטרונים אחת כדי ליצור שתי עקומות נפרדות, כל אחת מוטה על ידי מקור קלט עצמאי. כדי לייצר את שתי העקומות הללו, הוא משתמש בעיקר בשני מצבים פועלים—מצב חילוף ומצב כריסה—שמבוקרים באמצעות מפסק.

מטרת האוסילוסקופ הדו-עקבי

כאשר מתבצעת אנליזה או מחקר של מעגלי אלקטרוני מרובים, השוואת מאפייני המתח שלהם היא לעתים קרובות קריטית. אם כי ניתן להשתמש באוסילוסקופים מרובים להשוואות כאלה, הסנכרון של ההפעלה של כל מכשיר הוא בעיה קשה מאוד. אוסילוסקופ דו-עקבי פותר זאת על ידי יצירה של שתי עקומות באמצעות קרן אלקטרונים אחת, מאפשר ניתוח בו-זמני נוח ומדויק.

תרשים בלוק והעקרון הפונקציונלי של אוסילוסקופ דו-עקבי

התרשים הבלוק של אוסילוסקופ דו-עקבי מוצג למטה:

כפי שמוצג בתמונה למעלה, לאוסילוסקופ יש שני ערוצים אנכיים עצמאיים, מסומנים A וב.כל קלט מוזן בנפרד למגביר מקדים ולבית הכפלה. היציאות מהשני שלבים אלו מופנות למפסק אלקטרוני, המאפשר רק לקלט של ערוץ אחד לעבור דרך מגביר אנכי בכל זמן נתון.המעגל כולל גם מפסק בחירת טריגר, המאפשר טריגר דרך ערוץ A, ערוץ B, או אות חיצוני.

מגביר אופקי מספק אותות למפסק האלקטרוני, עם המקור הנקבע על ידי המפסקים S0 ו-S2—או גנרטור סוויפ או ערוץ B. תצורה זו מאפשרת שליחת אותות אנכיים מערוץ A ואותות אופקיים מערוץ B ל-CRT, מאפשרת פעילות במצב X-Y עבור מדידות X-Y מדויקות.

מצבים פועלים של האוסילוסקופ נבחרים באמצעותROLS הקדמיים, מאפשרים למשתמשים להציג עקומות מערוץ A בלבד, מערוץ B בלבד, או משני ערוצים בו-זמנית. כמו שצוין קודם, אוסילוסקופי דו-עקבי פועלים בשני מצבים עיקריים:

מצב חילוף

כאשר מצב החילוף מופעל, המפסק האלקטרוני חילץ בין שני הערוצים, מחלף בתחילת כל סוויפ חדש. קצב החילוף מסונכרן עם קצב הסוויפ, מבטיח שכל עקומה של ערוץ מוצגת בסוויפים נפרדים: עקומה של ערוץ A מופיעה בסוויפ הראשון, ולאחר מכן עקומה של ערוץ B בסוויפ הבא.

החלפת ערוצים מתרחשת במהלך תקופת החזרה של הסוויפ, כאשר קרן האלקטרונים אינה נראית—מניעת הפרעה חזותית לעקומות. זה מביא לתצוגה של אות סוויפ מלא מאחד ערוצי האנכי, ולאחר מכן סוויפ מלא מהערוץ השני במחזור הבא.

פלט הגל של האוסילוסקופ הפועל במצב חילוף מוצג בתמונה למטה:

מצב זה שומר על היחס הפאזי הנכון בין אותות מערוצים A וב. עם זאת, יש לו חיסרון: הצג מציג את שני האותות כאילו הם מתרחשים בזמנים שונים, למרות שהם למעשה בו-זمنיים. בנוסף, מצב החילוף אינו מתאים לתצוגה של אותות תדר נמוך.

מצב כריסה

במצב הכריסה, המפסק האלקטרוני מחלץ במהירות בין שני הערוצים מספר פעמים במהלך סוויפ אחד. ההחלפה כל כך מהירה עד שהקטעים הקטנים של כל אות מוצגים, יוצרת את הרושם של עקומות רציפות לשני הערוצים. תצוגת הגל במצב הכריסה מוצגת בתמונה למטה:

במצב הכריסה, המפסק האלקטרוני פועל במצב חופשי ברמת תדר גבוהה (בדרך כלל 100 קילוהרצ' עד 500 קילוהרצ'), עצמאי מהתדר של גנרטור הסוויפ. החלפת מהירה זו מבטיחה שהקטעים הקטנים של אותות משני הערוצים מוזנים באופן רציף למגביר.

כאשר קצב הכריסה עולה על קצב הסוויפ האופקי, הקטעים הכרסמים מתמזגים באופן חלק על המסך של CRT, מרכזים מחדש את הגלים המקוריים של ערוצים A וב. לעומת זאת, אם קצב הכריסה נמוך מקצב הסוויפ, הצג יציג אי-רציפות—מביא למצב החילוף כמתאים יותר במקרים כאלה. אוסילוסקופי דו-עקבי מאפשרים למשתמשים לבחור את מצב ההפעלה המבוקש באמצעותROLS הקדמיים.