Osciloscopul Catodic

Destinatie:

Osciloscopul catodic este un aparat electronic destinat vizualizarii si masurarii tensiunilor electrice si marimilor fizice care se pot transforma în tensiuni electrice variabile în timp, în general cu caracter periodic. Tensiunea electrica a semnalului de intrare este vizualizata pe ecranul unui tub catodic prin devierea convenabila a unui fascicol de electroni emis de catodul tubului, obtinîndu se astfel o reprezentare bidimensionala (tensiune timp).

Datorita calitatilor sale ca: lipsa de inertie a fascicolului de electroni permitînd studierea semnalelor de frecventa foarte mare, pîna la ordinul sutelor de MHz, consumul de energie extrem de redus pe seama circuitului supus masurarii, datorita impedantelor de intrare considerabile, de ordinul MΩ sau zecilor de MΩ, precum si sensibilitatea ridicata, osciloscopul catodic este larg utilizat în diverse scopuri, fiind de neînlocuit în altele, avînd largi aplicatii în industrie, cercetare, proiectare, depanare de echipamente, medicina (în componenta unor aparate specializate) etc.

Osciloscoapele moderne sînt diversificate si ofera posibilitati multiple în ceea ce priveste numarul de semnale care pot fi vizualizate simultan, frecventa acestora, persistenta imaginii, dilatarea imaginii pe anumite portiuni care prezinta interes pentru utilizator, decalarea imaginilor, analiza dependentei dintre doua semnale temporale, trasarea unor curbe caracteristice, analiza spectrala, masurarea unor parametri specifici marimilor variabile în timp (valori de vîrf, valori efective, perioada, frecventa) etc.

În acest sens, principalele tipuri de osciloscoape se pot clasifica dupa cum urmeaza:

- dupa numarul de semnale ce pot fii vizualizate simultan pot fii cu unul sau mai multe canale;

- de joasa frecventa (pîna la 10 MHz) sau de înalta frecventa;

- cu functionare în timp real sau cu timp translatat (cu esantionare);

- cu persistenta redusa a imaginii (< 2 ms), medie ( 2 ms < 2 s), mare ( 2 s) sau cu memorie;

- dupa caracteristica bazei de timp pot fii cu una sau mai multe baze de timp;

- de uz general (universale) sau specializate (caracterio-grafe, analizoare de spectru, monitoare medicale etc).

Ulterior, functiile de baza ale osciloscopului au fost completate cu functii noi, ce au la baza tehnologiile din domeniul electronicii digitale, care permit sporirea preciziei masurarilor si analiza digitala a tensiunilor masurate, prezentarea rezultatelor sub forma numerica pe panoul frontal, cu ajutorul unor celule de afisare specializate sau chiar pe ecranul osciloscopului, precum si posibilitati de transmitere la distanta a datelor, codificate numeric, în vederea stocarii si prelucrarii pe un calculator de uz general sau specializat.

În lucrarea de fata se va studia osciloscopul catodic universal, de joasa frecventa, cu persistenta redusa, în variantele cu un canal si cu doua canale. Acesta este cel mai simplu tip de osciloscop, a carui studiere prezinta o deosebita importanta deoarece se obtin informatii si deprinderi necesare folosirii si altor tipuri de osciloscoape, mai complicate din punct de vedere structural si functional.

Schema functionala a unui osciloscop de uz general, monocanal, de joasa frecventa este prezentata în figura

Elementul principal al osciloscopului este tubul catodic TC, care este un tub electronic cu vid înaintat si care consta din:

un catod C care emite electroni;

un sistem de accelerare AC, focalizare F si astigmatism A;

o grila G de comanda a intensitatii spotului;

un sistem de deflexie pe orizontala XX;

un sistem de deflexie pe verticala YY;

un anod de postaccelerare PA;

o bobina de rotire trasa pentru asigurarea orizontalitatii;

un ecran fluorescent E pe care apare un punct luminos de culoare verde în locul de incidenta a fascicolului de electroni.