Конспект лекції: Метрологічні характеристики електронних осцилографів
1. Смуга пропускання або параметри перехідної характеристики. Смуга пропускання - діапазон частот, в якому АЧХ має спад не більше 3 дБ щодо значення на опорній частоті. Опорна частота - частота, на якій спад АЧХ відсутня. Значення спаду АЧХ в дБ знаходить зі співвідношення:
де lfоп - значення зображення на опорній частоті,
lfізм - розмір зображення на частоті, для якої вимірюється спад АЧХ.
2. Нерівномірність АЧХ.
3. Нелінійність амплітудної характеристики підсилювача ЕО: βa = (l-1) * 100%. де l - найбільш відрізняється від одного поділу шкали екрану розмір зображення сигналу в будь-якому місці робочої зони екрана. Її вимірюють, подаючи на вхід осцилографа сигнал імпульсної або синусоїдальної форми з амплітудою, що забезпечує отримання в центрі екрану ЕПТ зображення сигналу розміром в одну поділку шкали. Потім вимірюють розмір зображення сигналу в різних місцях робочої частини екрана, переміщаючи його по вертикальній осі за допомогою зовнішнього джерела напруги.
4. Якість відтворення сигналу в імпульсному ЕО. Це якість характеризується параметрами перехідної характеристики (ПХ):
4.1. Час наростання перехідної характеристики (ПХ) - τн вимірюють за таких умов: на вхід ЕО подають імпульси з часом наростання не більше 0,3 часу наростання ПХ, зазначеної в паспорті, в стандартах або технічної документації на ЕО конкретного типу. Тривалість імпульсу повинна бути не менше, ніж в 10 разів більше часу наростання ПХ. Викиди на імпульсі не повинні перевищувати 10% часу наростання зображення імпульсу, протягом якого відбувається відхилення променя від рівня 0.1 до рівня 0.9 амплітуди імпульсу;
4.2. Значення величини викиду: δu = (lB / lu) * 100%. де lB - амплітуда зображення викиду, lu - амплітуда зображення імпульсу. Визначення δu виробляють на імпульсах позитивної і негативної полярності.
4.3. Спад вершини зображення імпульсу: lСП (значення величини спаду імпульсу) вимірюють, подаючи на вхід каналу вертикального відхилення імпульс тривалістю понад 25 τн з амплітудою, що забезпечує максимальний розмір зображення імпульсу в робочій частині екрана ЕПТ. Значення спаду вершини імпульсу вимірюють по його зображенню в точці, віддаленій від початку імпульсу на час, що дорівнює його тривалості. Нормують значення щодо спаду вершини імпульсу, яке визначається за формулою: Q = lСП / lu
4.4. Нерівномірність вершини зображення імпульсу (відображення, синхронність наведення). Величина відображення γ визначається з формули γ = (S1 -S) / S. де S1 - амплітуда викиду або спаду, S - товщина лінії променя, зазначена в стандартах або в описі на даний ЕО. Синхронні наведення v визначають виміром амплітуд, накладених на зображення коливань, викликаних внутрішніми наведеннями, синхронним запуском розгортки: v = (v1 -S) / S. де v1 - відхилення променя ЕПТ через накладення на зображення коливань, викликаних внутрішньої наводкою. Знаючи параметри ПХ можна визначити параметри АЧХ: fB = 350 / τн (МГц), fн = Q / (2π τu) (Гц).
5. Чутливість (нормальне значення коефіцієнта відхилення): ε = l / Uвх ... Kd = 1 / ε = Uвх / l ... δK = (Kd / Kd0) * 100%. де ε - чутливість, l - значення зображення амплітуди імпульсу, Uвх - значення амплітуди вхідного сигналу, Kd - коефіцієнт відхилення сигналу по ОУ, δК - похибка коефіцієнта відхилення, Kd0 - номінальне значення Kd. вказане в технічній документації.
6. Параметри входу ЕО з пропускною здатністю до 30 МГц визначаються безпосереднім виміром R і С відповідними приладами. Для більш широкосмугових ЕО в тех. описі дається методика визначення цих параметрів.
7. Похибки калібратора амплітуди і калібратора тимчасових інтервалів і їх вимір. Визначення похибки вимірювання даних параметрів виробляється шляхом порівняння показань випробуваного ЕО і зразкового вимірювального пристрою з похибкою вимірювання відповідної величини в 3 рази меншою, ніж у вивіреного ЕО.
8. Тривалість розгортки - час прямого ходу розгортки, за яку промінь пробігає всю робочу частину екрану в горизонтальному напрямку. В сучасних ЕО тривалість прямого ходу розгортки ТП задається в вигляді коефіцієнта розгортки Кр = ТП / Lт. ? Р = (Кр / Кр ном -1) * 100%. де Lт - довжина відрізка горизонтальної осі, відповідна тривалості ТП. ? Р - похибка коефіцієнта розгортки, Кр ном - номінальне значення коефіцієнта розгортки.
9. Нелінійність розгортки: βр = (l-1) * 100%. де l - тривалість найбільш відрізняється від 1 см або одного ділення шкали тимчасового інтервалу в будь-якому місця робочої частини розгортки в межах робочої частини екрану.