Oscyloskopy - wstęp

W niniejszym artykule zostanie opisana budowa, zasada działania oraz obsługa typowego oscyloskopu. Omówione zostaną także sposoby poprawnego korzystania z tego urządzenia, w obserwacjach przebiegów czasowych różnorakich sygnałów elektronicznych.

Czym jest oscyloskop?

Oscyloskop sam w sobie stanowi doskonałe narzędzie pomiarowe stosowane w obserwacjach odkształconych przebiegów elektrycznych oraz do pomiarów rozmaitych parametrów tych przebiegów. Właściwie dobrany układ pracy oscyloskopu umożliwia nie tylko mierzenie parametrów przebiegu odkształconego, lecz także pozwala na zdejmowanie charakterystyk statycznych i dynamicznych przyrządów elektronicznych oraz na mierzenie ich przesunięcia fazowego, rezystancji dynamicznej oraz innych parametrów.

Obsługa i budowa oscyloskopu analogowego

Schemat blokowy oscyloskopu przedstawiony jest na powyższym rysunku. Oprócz bloków funkcjonalnych, które składają się na układ poziomego odchylania wiązki w czasie oraz oprócz pojedynczego toru pomiarowego (w typowych oscyloskopach montowane są dwa lub większa liczba torów pomiarowych), zostały zaznaczone podstawowe przełączniki i pokrętła, które występują na czołowej płycie typowego oscyloskopu. Poszczególne bloki konstrukcyjne, a także możliwość regulacji ich podstawowych nastaw opisano poniżej. Znajomość tych angielskich nazw jest w zasadzie niezbędna do prawidłowego posługiwania się każdym oscyloskopem.

Lampa oscyloskopowa

Główny element oscyloskopu stanowi lampa oscyloskopowa. Na ekranie tej lampy powstaje obraz świetlny sygnałów lub wielkości obserwowanych. Obraz świetlny, który jest widoczny na ekranie oscyloskopu powstaje na skutek bombardowania warstwy luminoforu, która pokrywa wewnętrzną powierzchnię ekranu przez ruchomą wiązkę elektronów. Źródłem tej wiązki elektronów jest działo elektronowe. Następuje emisja elektronów przez katodę, które to cząstki przyspieszane są następnie w polu elektrycznym kolejnych anod, wchodzących w skład działa elektronowego. Poszczególne parametry wiązki jak na przykład prędkość elektronów w strumieniu oraz średnica strumienia decydują o jakości obrazu obserwowanego. Można je regulować pokrętłami czołowego panelu opisanymi jako Ostrość (Fokus) oraz Jasność (Intensity). Wiązka, która zostanie wyemitowana przez działo elektronowe jest później odchylana przez zmienne pole elektryczne w dwóch układach odchylania: poziomego - X - Horizontal oraz pionowego - Y - Vertical. Zmiany pola elektrycznego, które występują w układach odchylania wymuszane są przez zmiany napięcia przyłożonego do płytek odchylających. Powodują one, że wiązka elektronów uderza za każdym razem w inne punkty ekranu przez do widoczny jest ruch plamki świetlnej na obserwowanym obrazie oscyloskopowym.

Aby uzyskać dwuwymiarowy obraz potrzeba dwóch układów sterowania wiązką, czyli plamką świetlną: pionowego oraz poziomego. Z tego powodu elementy regulacyjne znajdujące się na płycie czołowej oscyloskopu mogą być podzielone na dwa podstawowe zestawy zespoły regulatorów:

  • zespół służący do sterowania w pionie ruchem plamki świetlnej, który związany jest z ustawianiem odpowiednich parametrów torów pomiarowych oscyloskopu,
  • zespół służący do sterowania w poziomie ruchem plamki świetlnej, który związany jest z wyzwalaniem i regulacją podstawy czasu, często w tym drugim zespole wyzwalanie podstawy czasu jest ujęte jako zespół osobnych regulatorów służących do wyzwalania podstawy czasu - Trigger.

Ruch poziomy plamki świetlnej w czasie

W przypadku, gdy przedmiotem pomiaru jest pewien parametr przebiegu odkształconego w czasie, wówczas para płytek odpowiedzialnych za odchylanie poziome - X wiązki sterowana jest poprzez układ poziomego odchylania plamki świetlnej w czasie. Sygnał napięciowy, który steruje odchyleniem wiązki w poziomie stanowi przykład przebiegu piłokształtnego pokazanego na drugim rysunku. W chwili gdy na wejściu generatora rozciągu wystąpi impuls wyzwalający, to w roboczym czasie plamka świetlna zaczyna się przesuwać ze stałą prędkością począwszy od lewej krawędzi ekranu do prawej krawędzi, w miarę liniowego wzrostu poziomu napięcia pomiędzy elektrodami. Gdy plamka osiągnie prawą krawędź ekranu jest ona wygaszana sygnałem, który steruje działem elektronowym, a następnie malejące napięcie pomiędzy elektrodami powoduje jej powrót na lewą krawędź ekranu. Dodatkowy odstęp czasu jest zarezerwowany na ewentualne wystąpienie stanów nieustalonych. Czas w którym plamka powraca oraz ustalona rezerwa na stany nieustalone razem stanowią martwy czas w cyklu pracy układu odpowiedzialnego za poziome odchylanie wiązki. Każdy impuls wyzwalający, który występuje na wejściu generatora podstawy czasu w czasie martwym lub w czasie jego pracy jest ignorowany.

Aby ustawić odpowiednią wartość czasu roboczego należy użyć przełącznika wielopozycyjnego poziomego rozciągu Czas/Działka - Time/Div, który reguluje częstotliwość drgań generatora podstawy czasu. Skala, która opisuje ten przełącznik określa liczbę sekund, milisekund, bądź mikrosekund potrzebną na to, aby plamka świetlna uległa przemieszczeniu w poziomie na odległość równą jednej podziałce na osi odciętych. Przełącznik ten jest związany z pokrętłem potencjometru, które zamocowane jest na wspólnej osi lub opisane niezależnie jako Płynna Regulacja - Variable. Niektóre rozwiązania posiadają również przełącznik, który opisany jest jako Regulacja Kalibrowania / Płynna - Cal/Var. Elementy tego rodzaju jak przełącznik lub pokrętło decydują o fakcie wykonywania pracy z czasem kalibrowanym lub z czasem nie kalibrowanym. W przypadku, gdy czas jest kalibrowany, pokrętło jest w zerowym położeniu lub przełącznik jest na pozycji Cal. Wtedy też jednostkowej podziałce poziomej ekranu odpowiada ściśle określony odcinek czasu, który ustawiany jest na przełączniku poziomego rozciągu - Time / Div, możliwe jest wtedy zmierzenie parametrów czasowych lub częstotliwościowych rejestrowanych przebiegów. W przypadku gdy czas kalibrowany nie jest, czyli położenie przełącznika na pozycji Var lub pokrętło na niezerowym położeniu, nie jest znany przedział odcinka czasowego odpowiadającego pojedynczej poziomej podziałce ekranu, i w związku z tym nie jest możliwy dokładny pomiar czasu. Do mierzenia parametrów czasowych danego sygnału można przesunąć obraz w pionie w ten sposób, aby położeniom działek na ekranie odpowiadały wybrane punkty sygnału. W tym celu można używać pokrętła Pozycjonowania Obrazu W Poziomie - Horizontal Position.

Ruch poziomy plamki świetlnej po ekranie bierze swój początek w lewej krawędzi ekranu, w momencie w którym na wejściu generatora podstawy czasu wystąpi impuls wyzwalający. Współczesne analogowe oscyloskopy oferują dwa tryby wyzwalania podstawy czasu: normalny i automatyczny. Wybór trybu wyzwalania można dokonać przez odpowiednie ustawienie przełącznika wyzwalania Tryb Wyzwalania - Trigger Mode. Możliwe ustawienia tego przełącznika to Auto oraz Normal. W automatycznym trybie układy automatycznej pracy oscyloskopu generują impulsy wyzwalające. W normalnym trybie układ wyzwalania generatora rozciągu generuje impulsy wyzwalające.

Układ wyzwalania generatora rozciągu pozwala na formowanie impulsów wyzwalających generator podstawy czasu w tych momentach, które zależą od konkretnie wybranego źródła wyzwalania oraz od ustawień poziomu wyzwalania oraz zbocza wyzwalającego. Źródło wyzwalania wybierane jest przełącznikiem Źródło Wyzwalania - Trigger Source, poprzez ustawianie go w pozycjach Wewn - CH1, Zewn - Ext oraz Sieć - Line. Położenie w pozycji Wewn CH1 oznacza iż moment wyzwalania uzależniony będzie od rodzaju zmienności sygnału, który obserwujemy. Oscyloskop, w którym można równocześnie obserwować kilka sygnałów, jak oscyloskopy dwukanałowe, oscyloskopy dwustrumieniowe wielokanałowe, umożliwia przy wyzwalaniu wewnętrznym wybranie odpowiedniego dla potrzeb sygnału wyzwalającego - CH1, CH2. W przypadku gdy źródło wyzwalania ustawione jest w pozycji Ext, momenty wyzwalanie determinowane będą przez właściwości sygnału zewnętrznego, który podawany jest na Wejście Wyzwalające oscyloskopu - Ext Trig In. Ustawienie źródła w pozycji Line powoduje że momenty wyzwalania będą determinowane właściwościami sygnału zasilającej sieci - w Polsce 230V 50Hz.

Przełącznik opisany jako Źródło Wyzwalania - Trigger Source pozwala na wybranie sygnału, którego właściwości będą decydowały o momentach, w których generowane są impulsy wyzwalające. Moment w którym zbocze jest wyzwalane determinowany jest przez pozycję przełącznika Zbocze - Slope, oraz przez pokrętło Poziom - Trigger Level. Pokrętło Poziom decyduje o poziomie przez jaki przejść musi sygnał wyzwalający, aby wygenerować impuls wyzwalający. Przełącznik Zbocze decyduje o tym, czy przejście będzie powyżej tego poziomu, czyli przy zboczu narastającym, czy też poniżej tego poziomu, przy zboczu opadającym. Idea wyboru zbocza oraz ustawienia poziomu wyzwalania zobrazowana jest na trzecim rysunku. Odpowiedni wybór sygnału wyzwalającego dla danego pomiaru oraz ustalenie poziomu wyzwalania i zbocza wyzwalającego, stanowią warunki do uzyskania stabilnego obrazu przy oscyloskopowych pomiarach powtarzalnych sygnałów. W przypadku, gdy poziom wyzwalania czyli Trigger Level jest wartością zbyt wysoką lub zbyt niską w stosunku do przedziału zmienności sygnału, będącego wyzwalanym trybem Normal, nie nastąpi generacja impulsów wyzwalających, a także na ekranie oscyloskopu nie pojawi się pożądany obraz. Układ automatycznej pracy pozwala na generację impulsów wyzwalających, przez co obraz jest otrzymywany na ekranie oscyloskopu, niezależnie od parametrów danego sygnału, może on być jednak niestabilny.

Pionowy ruch plamki świetlnej, który sterowany jest rejestrowanym przebiegiem

W obserwacji przebiegów sygnał rejestrowany jest zmienny w czasie oraz jest podawany na odpowiednie płytki odchylania pionowego. Na skutek zmienności w czasie tego podawanego na wejście pomiarowe (oznaczone zależnie od toru pomiarowego wejście napięciowe Y1, Y2 albo CH1, CH2) sygnału, zmianie ulega pole elektryczne powstające pomiędzy płytkami odchylania pionowego, co obserwowane jest jako ruch plamki świetlnej w pionowym kierunku. W skład pojedynczego toru pomiarowego wchodzą trzy podstawowe bloki funkcjonalne: wzmacniacz sygnału odchylania pionowego, tłumik oraz układ sprzęgania wejścia.

Parametry poszczególnych torów pomiarowych ustawiane są przy pomocy trzech regulatorów umieszczonych na płycie czołowej oscyloskopu. Pierwszym z tych regulatorów jest potencjometr odpowiedzialny za przesuwanie poziomu zera - Pozycjonowanie W Pionie - Vertical Position. Pozwala on na przesuwanie obrazu w pionie w ten sposób, że wybrane punkty sygnału odpowiadają położeniom działek osi rzędnych ekranu oscyloskopowego. Drugim elementem jest wielopozycyjny przełącznik rozciągu pionowego Volt / Działka - Volts / Div, który określany jest jako Czułość - Sensitivity. Skala, która opisuje ten przełącznik określa jaka ilość woltów, miliwoltów lub mikrowoltów obrazowanego przebiegu napięciowego przypada na jedną działkę osi rzędnych ekranu oscyloskopowego. Z przełącznikiem tym ściśle związane jest pokrętło potencjometru, które mocowane jest z reguły na wspólnej osi. Pozwala ono na płynną zmianę wartości napięcia, która odpowiada pojedynczej działce pionowej ekranu. Położenie, w jakim znajduje się to pokrętło decyduje jednoznacznie, czy jest kalibrowana, czy też nie jest oś odchylania pionowego. W przypadku, gdy oś jest kalibrowana, co odpowiada zerowemu położeniu pokrętła, to pojedynczej pionowej działce ekranu odpowiada wartość napięcia mierzonego, która jest ustawiona przełącznikiem rozciągu pionowego Volts / Div, można wtedy oceniać parametry napięciowe przebiegu rejestrowanego. W przypadku, gdy oś Y kalibrowana nie jest, co odpowiada niezerowemu położeniu pokrętła, to nie jest wiadome jaka dokładnie zmiana napięcia odpowiada jednej pionowej działce ekranu. Kolejny element regulacyjny to przełącznik, który decyduje o sposobie w jakim sprzęgane jest wejście z torem Y - Coupling. Można go standardowo ustawić w którymś z trzech możliwych położeń opisanych jako AC, DC oraz GND. Położenie w pozycji AC umożliwia blokowanie składowej stałej danego sygnału i używa się go w obserwacji sygnałów, w których składowa stała jest dominująca. Gdy zablokuje się składową stałą, mierzony sygnał możliwy jest do obserwacji przy ustawieniu względnie dużej rozdzielczości napięciowej. Gdy przełącznik znajduje się w położeniu GND, to wejście toru pomiarowego zwierane jest do masy oscyloskopu, natomiast sygnał wejściowy jest odłączany. Dzięki temu położeniu możemy ustalić na ekranie poziom zerowy. Trzecie położenie czyli DC, odpowiada za bezpośrednie podanie sygnału na dalsze układy bez dodatkowej eliminacji jakichkolwiek składowych.

Te trzy podstawowe elementy regulacyjne, które zostały wymienione, są niezależne dla wszystkich torów pomiarowych danego oscyloskopu i powiela się je tyle razy ile torów pomiarowych oscyloskop posiada. Można również spotkać dla wybranych kanałów pewne dodatkowe elementy regulacyjne, takie jak przełącznik Inwersja - Norm / Inv, który pozwala na zwierciadlane odbicie względem poziomu 0 sygnału napięciowego, a także przełącznik X1 / X5, który umożliwia dodatkowe podzielenie lub powielenie wejściowego sygnału w stosunku do nastaw, w jakich znajduje się przełącznik rozciągu pionowego.

Pomiary wielokanałowe

Oscyloskopy produkowane współcześnie posiadają zazwyczaj co najmniej dwa tory pomiarowe, które umożliwiają jednoczesną obserwację dwóch przebiegów. Wybór obserwowanego przebiegu dokonywany jest przez odpowiednie ustawienie przełącznika wyboru Toru Pomiarowego, oznaczane zazwyczaj w grupie Vertical jako Mode. Bardziej rozbudowane rodzaje oscyloskopów, poza pomiarami z pojedynczych kanałów, co ustawia się położeniami przełącznika Mode - CH1, CH2, umożliwiają pomiar sygnałów obserwowanych w dwu kanałach jednocześnie, co odpowiada położeniu przełącznika Mode w pozycji Dual, pozwala to także na wykonanie niektórych operacji na sygnałach, takich jak ich dodawanie, odejmowanie i mnożenie. Każdy oscyloskop wielokanałowy posiada przełącznik źródła wyzwalania podstawy czasu, czyli Trigger Source, który umożliwia wyzwalanie z każdego kanału, a niekiedy umożliwia także wyzwalanie podstawy czasu wypadkowym sygnałem.

O ile konstrukcja lampy oscyloskopowej pozwala na emisję oraz sterowanie dwóch strumieni elektronów, czyli dwóch plamek świetlnych, to każdy kanał pomiarowy odpowiada za sterowanie odchylaniem jednego strumienia. Jeżeli lampa oscyloskopowa posiada takie właściwości to nazywana jest ona lampą dwustrumieniową. W przypadku gdy oscyloskop nie jest wyposażony w tego rodzaju lampę, posiada on układ przełączania, który umożliwia pracę w którymś z dwóch trybów: Siekanym - Chop lub Przełączanym - Alt. Rys4

Działanie trybu przełączanego polega na tym, że odchylanie podstawy czasu w poziomym kierunku przełączane jest w każdym kolejnym cyklu z jednego kanału na drugi. W przypadku trybu siekanego, w czasie jednego przejścia poziomego plamki poprzez ekran sterowanie przełączane jest z dużą częstotliwością między dwoma torami pomiarowymi. Tryb pracy układu przełączającego wybierany jest za pomocą odpowiedniego przełącznika, znajdującego się na płycie czołowej oscyloskopu - Alt / Chop, albo może być on związany z położeniem przełącznika zmieniającego rozciąg poziomy oraz może być determinowany wyborem częstotliwości podstawy czasu. W przypadku, gdy wyboru trybu pracy układu przełączającego dokonuje się przez niezależny przełącznik płyty czołowej, to zalecany jest wybór siekanego trybu pracy w przypadku sygnałów o małej częstotliwości (czyli o nastawach przełącznika poziomego rozciągu o wartościach powyżej 10ms / div), natomiast praca w trybie przełączanym zalecana jest dla sygnałów o częstotliwości dużej (czyli o nastawach przełącznika poziomego rozciągu o wartościach poniżej 0,1 ms/div). Jeśli chodzi o nastawy pośrednie należy wybrać którykolwiek z trybów, przy czym stabilniejszy obraz uzyskuje się z wykorzystaniem trybu siekanego.

Oscyloskopy dwukanałowe są z reguły wyposażone w możliwość takiej konfiguracji sprzętu, że sygnał jednego toru pomiarowego odpowiada za sterowanie odchylania plamki w pionie, natomiast sygnał drugiego toru odpowiada za odchylanie plamki w poziomie. Opisany wyżej tryb pracy oscyloskopu, w którym nie trzeba wyzwalać podstawy czasu, nazywa się trybem XY. Tryb ten jest przydatny do pomiaru przesunięcia fazowego, przy pomocy figur Lissajous, a także do liczenia rezystancji dynamicznej oraz odpowiedniego zobrazowania pewnych charakterystyk zarówno dynamicznych, jak i statycznych elementów elektronicznych. Możliwe jest rozszerzenie możliwości pomiarowych danego oscyloskopu poprzez zastosowanie odpowiedniej sondy pomiarowej, która jest dołączana do wejścia pomiarowego.

Rodzaje oscyloskopów

Oscyloskopy, które są obecnie produkowane można podzielić na cztery grupy wymienione poniżej:

Oscyloskopy analogowe

W przypadku oscyloskopu analogowego obraz przebiegu na ekranie oscyloskopu rysowany jest w czasie rzeczywistym. Plamka świetlna odpowiednio porusza się na ekranie, jednocześnie śledząc aktualne zmiany wielkości, która jest rejestrowana wraz z upływem czasu, albo zmiany jednej wielkości w funkcji innej wielkości.

Podstawowymi parametrami pomiarowymi analogowego oscyloskopu są:

  • współczynnik odchylania toru Y,
  • pasmo częstotliwości oscyloskopu,
  • liczba torów wejściowych,
  • współczynnik czasu,
  • parametry lampy oscyloskopowej

Większa część oscyloskopów produkowanych obecnie ma na swoim wyposażeniu po dwa tory wejściowe, które umożliwiają jednoczesną obserwację dwóch różnych przebiegów oraz wzajemne ich porównywanie. Osiągane jest to poprzez zastosowanie któregoś z dwóch rozwiązań technicznych: lampy oscyloskopowej dwustrumieniowej albo przełącznika elektronicznego, służącego do przełączenia lampy oscyloskopowej pomiędzy poszczególnymi przebiegami torów. Rejestrowanie przebiegów pojedynczych, które wyzwalane są jednorazowo, umożliwiają zastosowanie na oscyloskopie analogowym dodatkowego wyposażenia, takiego jak sprzężony aparat fotograficzny.

Oscyloskopy analogowe wyposażone w lampę pamiętającą

Oscyloskopy analogowe, które wyposażone są w lampę o specjalnej konstrukcji, zwaną lampą pamiętającą, posiadają zdolność, poza zwykłą obserwacją obrazu jak w oscyloskopie analogowym, zapamiętywania wewnątrz lampy obrazu danego przebiegu oraz wyświetlanie go przez jakiś czas na ekranie, dzięki czemu ułatwiona jest obserwacja pojedynczych przebiegów.

Do podstawowych parametrów lampy pamiętającej należą:

  • czas pamiętania,
  • rodzaj pamięci: o zmiennym czasie poświaty lub bistabilna,
  • wyrażona w cm/s szybkość rysowania.

Oscyloskopy cyfrowe

Postęp technologiczny, który ostatnimi czasy dokonał się w dziedzinie wytwarzania układów cyfrowych, charakteryzujących się dużym stopniem integracji, chodzi zwłaszcza o przetworniki analogowo - cyfrowe oraz mikroprocesory, które to urządzenia stworzyły możliwość produkowania cyfrowych oscyloskopów. Oscyloskop cyfrowy działa pobierając poszczególne próbki badanego sygnału, które równe są wartości chwilowej sygnału w chwili próbkowania, następnie próbki te są zapamiętywane w postaci cyfrowej, po wcześniejszym przetworzeniu tych wartości w przetworniku AC do postaci słowa cyfrowego. Sygnał, który odczytywany jest z pamięci, wyświetlany jest w stabilny sposób na ekranie. Istotne zalety oscyloskopu cyfrowego to: możliwość zapamiętywania, a następnie przesyłania sygnałów na duże odległości, możliwość obróbki matematycznej sygnałów zapamiętanych oraz odpowiedniej automatyzacji pomiarowej dla różnorakich parametrów badanego sygnału - analizatory przebiegów, możliwość prezentacji barwnej wielu różnorakich przebiegów na jednym ekranie wyposażonym w kolorową lampę oscyloskopową, oraz możliwość sprzęgania z oscyloskopu z różnymi systemami pomiarowymi.

Głównymi parametrami oscyloskopów cyfrowych są:

  • pasmo częstotliwości dla powtarzalnych przebiegów,
  • pasmo częstotliwości dla jednorazowych przebiegów - graniczna częstotliwość próbkowania,
  • zdolność rozdzielcza zarówno w kierunku osi pionowej jak i poziomej - rozdzielczość zastosowanego przetwornika analogowo - cyfrowego.

Z powodu ciągle malejących cen układów o dużej skali integracji, a także z powodu możliwości wynikających z cyfrowej obróbki obrazu, omawiane oscyloskopy stają się coraz bardziej popularne.

Literatura:

  • Rydzewski Jerzy - Pomiary Oscyloskopowe - Wydawnictwa Naukowo -Techniczne - Warszawa 1994.
  • Rydzewski Jerzy - Oscyloskop Elektroniczny - Wydawnictwa Komunikacji i Łączności - Warszawa 1982.
  • Rrien van Erk - Oscilloscopes, Functional Operation and Measuring Examples - McGraw-Hill Book Company 1978.

Kontrolne pytania sprawdzające nabytą wiedzę o oscyloskopie

1. Jakie częstotliwości przebiegu, który jest właśnie badany są odpowiednie dla trybu pracy siekanej, a jakie dla trybu przełączania?

2. Który z trybów wyzwalania powinien być użytym jeżeli na wejścia oscyloskopu nie zostanie podany żaden sygnał, a chcielibyśmy ustalić oś zera?

3. Jaki przebieg powinna mieć procedura, która polega na regulacji oscyloskopu, następującej po dołączeniu sygnału na wejście, i ma ona jednocześnie na celu uzyskanie możliwie bardzo stabilnego obrazu?

4. Jakie cechy różnią dwa tryby wyzwalania: Auto i Normal.

5. Co należy mieć na uwadze, aby właściwie odczytać parametry czasowe i napięciowe przebiegu badanego?

Program ćwiczenia mającego na celu zapoznanie się z oscyloskopem

  1. Należy zapoznać się z rozkładem poniższych regulatorów, gniazd oraz przełączników, które znajdują się na płycie czołowej oscyloskopu:
  • Ostrość - Fokus, oraz Jaskrawość - Intensity,
  • Blok odpowiadający za odchylanie pionowe - Vertical:
    • Doprowadzenia sygnału do gniazda wzmacniacza pionowego - Input - CH1 i X, a także CH2 i Y.
    • Przełącznik odpowiedzialny za wybór sprzężenia sygnału wejściowego i wzmacniacza odchylania pionowego - Coupling: AC, GND oraz DC.
    • Regulator zmieniający czułość wzmacniacza pionowego odchylania - Volts / Div: płynny - Variable oraz skokowy.
    • Przełącznik wybierający tryb pracy pionowego odchylania - Vertical Mode: CH1, CH2, ADD oraz DUAL.
    • Regulator zmieniający położenie przebiegu w pionowym kierunku - Vertical Position.
  • Blok odpowiadający za odchylanie poziome - Horizontal:
    • Regulator służący do wyboru skalowania podstawy czasu oraz trybu XY - Time / Div.
    • Regulator wykorzystywany do ciągłych zmian podstawy czasu - Variable.
    • Regulator służący do zmiany położenia przebiegu w poziomym kierunku - Horizontal Position.
  • Blok odpowiadający za wyzwalanie - Trigger:
    • Przełącznik odpowiedzialny za wybór trybu wyzwalania - Trigger Mode: Normal, Auto, TV - H, TV - V.
    • Przełącznik odpowiedzialny za wybór źródła wyzwalania - Trigger Source: CH1, CH2, EXT, LINE.
    • Regulator poziomu (punktu) wyzwalania - Trigger Level.
    • Przełącznik za pomocą którego wybierany jest rodzaj zbocza wyzwalającego odchylanie - Trigger Slope.
    • Doprowadzony do układów wyzwalania sygnał wyzwalający - zewnętrzny - Ext Trig In.
  1. Należy podłączyć do wejścia CH1 sinusoidalny sygnał, pochodzący z generatora, o częstotliwości w granicach 1kHz oraz amplitudzie 2V, posiadający niewielką składową stałą.
  2. Na ekranie oscyloskopu należy uzyskać stabilny obraz dwóch okresów. W tym celu trzeba odpowiednio używać regulatorów oraz przełączników wymienionych w pierwszym punkcie ćwiczenia. Powinniśmy również sprawdzić regulację ostrości i jaskrawości oraz dobrać optymalne warunki, a następnie przerysować uzyskany przebieg.
  3. Trzeba odpowiednio ustawić przełącznik odpowiedzialny za wybór właściwego trybu pracy pionowego odchylania na CH1, a potem dla wymienionego kanału:
      • Sprawdzić możliwości oraz efekty regulacji płynnej i skokowej wzmacniacza pionowego odchylania, a także jej mnożniki x1, x2, x10 itd.
      • Należy ustawić mnożnik na x1, a następnie wyłączyć płynną regulację, natomiast skokową ustawić w ten sposób, aby przebieg badany mógł zmieścić się na ekranie.
      • Ustawić w pozycję GND przełącznik odpowiedzialny za wybór sprzężenia wejściowego sygnału ze wzmacniaczem odchylania pionowego, a następnie przy pomocy regulatora położenia przebiegu w pionowym kierunku należy ustawić linię poziomą na najbliższą pełną działkę, jeżeli brak jest obrazu to należy ustawić pracę w automatycznym trybie wyzwalania. Później przełączamy sprzężenie z AC na DC i obserwujemy uzyskane efekty oraz dokonujemy pomiaru amplitudy, a także składowej stałej sygnału dzięki mnożeniu odczytu na działkach Div poprzez ustawioną czułość Volts / Div.
      • Pomiar amplitudy, a także składowej stałej należy powtórzyć dla kilku różnych możliwych ustawień parametrów generatora.
  1. Podczas pracy przy sprzężeniu AC, należy ustawić w środkowej części ekranu w pionie przebieg, a następnie:
  • Zmieniać regulację oraz obserwować efekty zmian regulowanej podstawy czasu oraz ciągłej podstawy czasu, a także zmieniać ewentualne mnożniki.
  • Ustawić odpowiednie mnożniki na x1,a potem wyłączyć płynną regulację, natomiast skokową regulację ustawić w taki sposób, aby widać było przynajmniej jeden okres na ekranie.
  • Należy dokonać pomiaru okresu danego sygnału, a przy odczycie korzystać z regulatora położenia przebiegu w poziomym kierunku, przy kilku różnych wartościach częstotliwości ustawianych na generatorze: bardzo dużej, bardzo małej oraz pośrednich.
  1. Podczas, gdy sygnał ma średnią częstotliwość, w przypadku odchylania pionowego CH1, przy sprzężeniu AC, źródle wyzwalania CH1 oraz automatycznym trybie wyzwalania należy dokonać:
  • Sprawdzenia regulacji oraz efektów zmiany poziomu wyzwalania, należy przy tym zwrócić uwagę na początek obrazu sygnału znajdującego się na ekranie oscyloskopu.
  • Sprawdzenia przy stabilnym obrazie działania przełącznika zbocza wyzwalającego.
  • Przełączenia przy stabilnym obrazie trybu wyzwalania na normalny oraz ponownie obserwować efekty regulacji poziomu wyzwalania.
  • Sprawdzenia wpływu ustawienia regulatora czułości wzmacniacza odpowiedzialnego za odchylanie pionowe, na regulację poziomu wyzwalania.
  • Zmiany źródła wyzwalania przy stabilnym obrazie z trybu automatycznego na tryb normalny, a następnie zastanowić się co się stało i z jakiego powodu.
  • Zmiany płynnej regulacji podstawy czasu w trybie wyzwalania automatycznego przy obrazie niestabilnym. Należy się zastanowić czy możliwe jest uzyskanie stabilnego obrazu przy pomocy tego pokrętła.
  1. Należy podłączyć dwa różniące się od siebie sygnały do wejść CH1 oraz CH2 a potem:
  • Sprawdzić jaka jest możliwość obserwacji raz jednego kanału, raz drugiego a następnie obu na raz, należy zmieniać tryb pracy odchylania pionowego.
  • Należy sprawdzić jaka jest możliwość obserwacji pojedynczego kanału podczas wyzwalania go kanałem drugim. Zastanowić się, czy rodzaj sprzężenia ma jakiś wpływ na możliwość regulacji poziomu wyzwalania.
  • W trybie pracy odchylania pionowego ustawionym na Dual, czyli dwukanałowym, należy zaobserwować pracę w trybie Chop oraz Alt. Czy konieczna jest zmiana jaskrawości, czy ustawienia początkowe nadają się w wystarczający sposób do każdego rodzaju pomiarów.
  1. Należy sprawdzić sposób działania oscyloskopu pracującego w trybie XY.