Для изучения части исследуемого сигнала, в том числе отстоящей на значительное время от его начала, применяется растяжка развёртки (часть пилообразного напряжения, подаваемого на вход усилителя горизонтального отклонения, усиливается в несколько раз, что эквивалентно увеличению в несколько раз длины развёртки) или задержка запуска развёртки (задержанная развёртка). Задержанная развёртка эквивалентна растяжке развёртки в несколько тысяч раз.
Наибольшими функциональными возможностями обладают О. со сменными блоками в трактах вертикального и горизонтального отклонения (рис. 2). Перестановкой блоков можно получить О. с различными характеристиками: широкополосный, высокочувствительный, 2- или 4-канальный, дифференциальный и т.д. В зависимости от особенностей схемы О. делятся на универсальные, запоминающие, стробоскопические, скоростные и специальные (см. табл.).
Некоторые типы осциллографов и их характеристики
| Тип, страна | Обозначение | Полоса пропуска-ния, Мгц | Коэффициент отклонения, мв/дел — в/дел | Коэффициент развёртки, мксек/дел — сек/дел | Скорость записи, км/сек |
| Универсальный, СССР Универсальный, СССР Универсальный, США Скоростной, СССР Стробоскопический, СССР Запоминающий, Нидерланды Запоминающий, СССР Запоминающий, СССР Стробоскопический, Япония Телевизионный, СССР | С1—65 С1—75 Tektronix-485 С7—10А С7—11 Philips PM—3251 C8—12 C8—13 Iwatsu SAS—5009 В С9—57 | 0—35 0—250 0—350 0—1500 0—5000 0—50 0—50 0—1 0—18000 0—15 | 5—5 10—1 5—5 100—0,2 5—0,2 2—20 10—5 0,5—20 10—0,2 10—10 | 0,01—0,05 0,002—0,1 0,001—0,5 2,5×10—5—0,1×10—6 5—10—5—1×10—5 0,01—0,5 0,01—15 0,01—15 10—5—5×10—2 0,1—0,02 | — 1500 24000 — — 10 4000 5 — — |
Универсальными называются О., построенные по функциональной схеме рис. 1. Запоминающие О. имеют трубку с накоплением заряда. Они сохраняют изображение сигнала длительное время и поэтому удобны для исследования однократных и редко повторяющихся сигналов (см. Запоминающая электроннолучевая трубка). Скорость записи запоминающих О. достигает нескольких тыс. км /сек. Время воспроизведения записанного изображения для различных моделей лежит в пределах 1—30 мин. Запоминающие О., как правило, обладают свойством сохранять изображение при выключении О. и последующем его включении через несколько суток, функциональная схема запоминающих О. отличается от рис. 1 дополнительным блоком, управляющим режимом работы запоминающей трубки (запись, воспроизведение изображения и его стирание).
В стробоскопическом О. используется принцип последовательного стробирования мгновенных значений сигнала для преобразования (сжатия) его спектра; при каждом повторении сигнала определяется (отбирается) мгновенное значение сигнала в одной точке. К приходу следующего сигнала точка отбора перемещается по сигналу, и так до тех пор, пока он не будет весь простробирован. Преобразованный сигнал, представляющий собой огибающую мгновенных значений входного сигнала, повторяет его форму. Длительность преобразованного сигнала во много раз превышает длительность исследуемого, и, следовательно, имеет место сжатие спектра, что эквивалентно соответствующему расширению полосы пропускания О. Стробоскопический О. наиболее широкополосны и позволяют исследовать периодические сигналы длительностью ~ 10—11сек.
Скоростные О. имеют трубки с вертикально отклоняющей системой типа «бегущей волны». Они характеризуются широкополосностью (1—5×109Мгц) и большой скоростью записи. Скоростные О. не имеют усилителя в тракте вертикального отклонения и, в отличие от стробоскопических, позволяют исследовать не только периодические, но и однократные быстропротекающие сигналы. Специальные О. служат для исследования телевизионных или высоковольтных сигналов и т.п.
Лит.: Вишенчук И. М., Соголовский Е. П., Швецкий Б. И., Электроннолучевой осциллограф и его применение в измерительной технике, М., 1957; Новопольский В. А., Электроннолучевой осциллограф, М., 1969; Чех И., Осциллографы в измерительной технике, пер. с нем. М., 1965; Выражение свойств электроннолучевых осциллографов. Рекомендации по стандартизации Международной электротехнической комиссии. Публикация № 351, М., 1971; Осциллографы электронно-лучевые. Каталог, М., 1971.
А. А. Каламкаров, А. И. Федоренчик.
Рис. 2. Универсальный осциллограф со сменными блоками.
Рис. 1. Упрощённая блок-схема электроннолучевого осциллографа.
Осциллографическая электроннолучевая трубка
Осциллографи'ческая электроннолучева'я тру'бка,электроннолучевая трубка для преобразования электрических сигналов в видимое графическое изображение. О. э. т. — основной элемент электронного осциллографа, где она используется для наблюдения формы и измерения амплитуды, длительности и др. параметров электрических сигналов. С целью фотографической или визуальной регистрации сигналов О. э. т. применяется также и в иной радиотехнической, электротехнической, медицинской, научной аппаратуре. Первая О. э. т. изготовлена немецким физиком К. Брауном в 1897 (т. н. трубка Брауна).
В О. э. т. сформированный прожектором пучок электронов, или электронный луч, проходит фокусирующую и отклоняющую системы и попадает на катодо-люминесцентный экран (см. Катодолюминесценция), выполненный изнутри, на дне баллона. В результате действия отклоняющей системы практически безынерционный луч вычерчивает на экране светящуюся линию, представляющую исследуемый сигнал в виде графической функции времени или др. параметра. Экраны имеют прямоугольную (отношение размеров сторон от 1 : 1 до 1 : 2) или круглую форму и размер диагонали или диаметром от 20 до 700 мм. Для визуального наблюдения используются люминофоры с белым или зелёным цветом свечения, для фоторегистрации изображений — с голубым или синим; длительность послесвечения экранов — от 10—7 до 20 сек. На внутреннюю поверхность дна баллона нередко наносится шкала для проведения беспараллаксного измерения (см. Параллакс).
По характеру регистрируемых сигналов и особенностям их воспроизведения основные типы О. э. т. подразделяют на низкочастотные, широкополосные (высоко — и сверхвысокочастотные), высоковольтные, запоминающие, многолучевые, с радиальным отклонением луча. Низкочастотные О. э. т. рассчитаны на полосу частот исследуемых переменных во времени процессов в диапазоне от нуля до десятков Мгц. Они имеют, как правило, электростатическую систему фокусировки и отклонения, достаточную чувствительность (отклонение луча до 5 мм /в), зелёный цвет свечения экрана. Широкополосные О. э. т. (рис.) позволяют исследовать сигналы в полосе частот от нуля до нескольких Ггц. Они превосходят другие типы О. э. т. по чувствительности (до 10 мм /в), скорости записи (до десятков тыс. км/сек) и разрешающей способности (ширина линии от 50 до 300 мкм). Расширение полосы частот достигается использованием вместо сигнальных пластин отклоняющей замедляющей системы с «бегущей волной», обычно в форме спирали, а высокая скорость записи — ускорением электронов после их отклонения (послеускорением) посредством высокого напряжения (8—25 кв). Высоковольтные О. э. т., применяемые для регистрации импульсов высокого напряжения, имеют очень малую чувствительность (от 0,05 до 20 мм /кв) и высокую электрическую прочность (до нескольких десятков кв). Запоминающие О. э. т. (потенциалоскопы) с видимым изображением, служащие для запоминания информации в виде электрических сигналов и воспроизведения их на экране, имеют наибольшее время хранения записанной информации (от нескольких десятков сек до нескольких ч). Многолучевые О. э. т., служащие для наблюдения на одном экране нескольких одновременно протекающих процессов, имеют в одном баллоне чаще всего 2, 5, 10 независимых низкочастотных электронно-оптических систем формирования лучей. В О. э. т. с радиальным отклонением луча, используемых для исследования явлений в полярной системе координат, луч при помощи двух пар отклоняющих пластин развёртывают по окружности. Напряжение сигнала подаётся на обкладки конического конденсатора и отклоняет луч в радиальном направлении. По параметрам эти О. э. т. близки к низкочастотным.