Vad är en tvåspårsovik? Definition, fungeringsprincip & lägen förklarade

Vad är en tvåspårsovoskop?

Definition

En tvåspårsovoskop använder en enda elektronstråle för att generera två separata spår, varje spår avviks av en oberoende ingångskälla. För att producera dessa två spår använder den huvudsakligen två driftlägen—växelläge och kavaturläge—som styrs av en växel.

Syfte med en tvåspårsovoskop

När man analyserar eller studerar flera elektroniska kretsar är det ofta viktigt att jämföra deras spänningskarakteristika. Även om man skulle kunna använda flera oscilloskop för sådana jämförelser är det mycket utmanande att synkronisera sveppningsutlösningen för varje enhet. En tvåspårsovoskop löser detta genom att generera två spår med hjälp av en enda elektronstråle, vilket möjliggör bekväm och exakt samtidig analys.

Blokschema och arbetsprincip för en tvåspårsovoskop

Blokschemat för en tvåspårsovoskop visas nedan:

Som visas i figuren ovan har oscilloskopet två oberoende vertikala ingångskanaler, märkta A och B. Varje ingång matas separat in i en förstärkare och dämpningsstadium. Utgångarna från dessa två steg dirigeras sedan till en elektronisk växel, som bara låter en kanals ingång passera till den vertikala förstärkaren i taget. Kretsen inkluderar också en utlösarselväxel, som gör det möjligt att utlösa via antingen kanal A, kanal B eller ett externt tillämpat signal.

En horisontell förstärkare levererar signaler till den elektroniska växeln, med källan bestämd av växlar S0 och S2—antingen svepgeneratorn eller kanal B. Detta upplägg möjliggör att vertikala signaler från kanal A och horisontella signaler från kanal B skickas till CRT, vilket möjliggör X-Y-läge för exakta X-Y-mätningar.

Oscilloskopets driftlägen väljs via kontroller på frontpanelen, vilket gör det möjligt för användare att visa spår från kanal A ensamt, kanal B ensamt eller båda kanalerna samtidigt. Som tidigare nämnts fungerar tvåspårsovoskop i två viktiga lägen:

Växelläge

När växelläge aktiveras växlar den elektroniska växeln mellan de två kanalerna, växling sker vid början av varje nytt svep. Växlingshastigheten är synkroniserad med svephastigheten, vilket säkerställer att varje kanals spår visas i separata svep: kanal A:s spår visas i det första svepet, följt av kanal B:s spår i nästa.

Växlingen mellan kanaler sker under svepflybackperioden, när elektronstrålen är osynlig—vilket förhindrar några synliga störningar av spåren. Detta resulterar i ett komplett svepsignal från en vertikal kanal som visas, följt av ett fullständigt svep från den andra kanalen i den efterföljande cykeln.

Formens utdata från oscilloskopet som fungerar i växelläge visas i figuren nedan:

Detta läge bevarar det korrekta fasförhållandet mellan signaler från kanal A och B. Men det har en nackdel: visningen visar de två signalerna som inträffar vid olika tider, även om de faktiskt är samtidiga. Dessutom är växelläge olämpligt för att visa lågfrekventa signaler.

Kavaturläge

I kavaturläge växlar den elektroniska växeln snabbt mellan de två kanalerna flera gånger under ett enda svep. Växlingen är så snabb att även små segment av varje signal visas, vilket skapar intrycket av kontinuerliga spår för båda kanalerna. Formens visning i kavaturläge visas i figuren nedan:

I kavaturläge fungerar den elektroniska växeln i ett fritt-körande tillstånd med hög frekvens (vanligtvis 100 kHz till 500 kHz), oberoende av svepgeneratorns frekvens. Denna snabba växling säkerställer att små segment av signaler från båda kanalerna kontinuerligt matas till förstärkaren.

När kavathastigheten överskrider det horisontella svepfrekvensen slår de kavade segmenten samman sömlöst på CRT-skärmen, vilket återskapar de ursprungliga formerna för kanal A och B. Om kavathastigheten är lägre än svepfrekvensen kommer visningen att visa diskontinuiteter—vilket gör växelläge mer lämpligt i sådana fall. Tvåspårsovoskop ger användare möjlighet att välja önskat driftläge via en frontpanelskontroll.