Генератор сигнала заснован на осцилоскопу и употреба широкопојасних радарских сигнала
Како функционише осцилоскоп
Осцилоскоп је електронски мерни инструмент који користи карактеристике цеви електронских осцилоскопа да претвара наизменичне електричне сигнале које људско око не може директно да посматра у слике и приказује их на флуоресцентном екрану ради мерења. То је неопходан и важан инструмент за посматрање експерименталних феномена дигиталних кола, анализу проблема у експериментима и мерење експерименталних резултата. Осцилоскоп се састоји од цеви осцилоскопа и система за напајање, система за синхронизацију, система скретања Кс-осе, система за отклањање И-осе, система за скенирање са кашњењем и стандардног извора сигнала.
1. Осцилоскопска цев
Катодна цев (ЦРТ), која се назива осцилоскопска цев, је језгро осцилоскопа. Конвертује електричне сигнале у светлосне. Као што је приказано на слици 1, електронски пиштољ, систем за отклањање и фосфорно сито су запечаћени у вакуум стакленој шкољки да формирају комплетну осцилоскопску цев.
(1) Флуоресцентни екран
Данашњи екрани цеви осцилоскопа су обично правоугаоне равни, са слојем фосфоресцентног материјала нанесеног на унутрашњу површину да би се формирао флуоресцентни филм. Слој испареног алуминијумског филма се често додаје флуоресцентном филму. Електрони велике брзине пролазе кроз алуминијумски филм и ударају у фосфор и формирају светле тачке. Алуминијумски филм има унутрашњу рефлексију, што је корисно за побољшање осветљености светлих тачака. Алуминијумска фолија има и друге функције као што је расипање топлоте.
Када бомбардовање електрона престане, светла тачка не може одмах нестати, већ мора остати неко време. Време које је потребно да осветљеност светле тачке падне на 10% своје првобитне вредности назива се „време после сјаја“. Време накнадног сјаја краће од 10 μс се назива веома кратко накнадно сијање, 10 μс-1мс је кратко послесјај, 1мс-0.1с је средњи накнадни сјај, 0,1с-1с је дуг послесјај, а више од 1с је изузетно дуг накнадни сјај. Генерално, осцилоскопи су опремљени цевима осцилоскопа средње постојаности, високофреквентни осцилоскопи користе кратку перзистентност, а нискофреквентни осцилоскопи дуготрајност.
(2) Електронски пиштољ и фокус
Електронски топ се састоји од филамента (Ф), катоде (К), решетке (Г1), предње електроде за убрзање (Г2) (или друге мреже), прве аноде (А1) и друге аноде (А2). Његова функција је да емитује електроне и формира веома танак електронски сноп велике брзине. Филамент је под напоном да загреје катоду, а катода емитује електроне када се загреје.
Решетка је метални цилиндар са малом рупом на врху, који је постављен изван катоде. Пошто је потенцијал капије нижи од катоде, он контролише електроне које емитује катода. Генерално, само мали број електрона са великом почетном брзином кретања може проћи кроз рупе капије и појурити до флуоресцентног екрана под дејством анодног напона. Електрони са малом почетном брзином се и даље враћају на катоду.
Ако је потенцијал капије пренизак, сви електрони се враћају на катоду, односно цев се искључује. Подешавањем потенциометра В1 у колу може се променити потенцијал капије и контролисати густину протока електрона до флуоресцентног екрана, чиме се подешава осветљеност светле тачке. Прва анода, друга анода и предња електрода за убрзање су три метална цилиндра на истој оси као и катода. Предњи убрзавајући пол Г2 је повезан са А2, а примењени потенцијал је већи од А1. Позитивни потенцијал Г2 убрзава електроне од катоде ка флуоресцентном екрану.
Како електронски сноп путује од катоде до фосфорног екрана, он пролази кроз два процеса фокусирања. Прво фокусирање завршавају К, Г1 и Г2. К, К, Г1 и Г2 се називају првим електронским сочивима цеви осцилоскопа. Друго фокусирање се дешава у областима Г2, А1 и А2. Подешавање потенцијала друге аноде А2 може учинити да се електронски сноп конвергира у тачки на флуоресцентном екрану. Ово је друго фокусирање. Напон на А1 назива се напон фокусирања, а А1 се назива и пол за фокусирање. Понекад подешавањем напона А1 и даље не може да се постигне добро фокусирање, а напон друге аноде А2 треба фино подесити. А2 се назива и помоћна електрода за фокусирање.
(3) Систем скретања
Систем скретања контролише правац снопа електрона тако да се светлосна тачка на флуоресцентном екрану мења са спољним сигналом да би приказала таласни облик мереног сигнала. На слици 8.1, два пара међусобно окомитих отклонских плоча И1, И2 и Ксл, Кс2 чине систем отклона. Плоча за отклон И-осе је напред, а плоча за отклон Кс-осе је позади, тако да је осетљивост И-осе висока (мерени сигнал се додаје на И-ос након обраде). Напон се примењује на два пара отклонских плоча, респективно, тако да се између два пара отклонских плоча формира електрично поље, које контролише отклон електронског снопа у вертикалном и хоризонталном правцу.
