Мини-лекции. Осциллографы. Ждущий режим

   Прежде чем раскрывать тему нужно понять, что такое синхронизация и причём здесь ждущий? И кого или чего он ждёт? Многие читатели, имеющие современные телевизоры знают о существовании ждущего режима или дежурного режима. Менее о том, что и у компьютера так же есть такой режим. Это когда аппарат находится в сонном состоянии, вроде бы включен и даже огонёк светит красным?.. А, только от аппарата никаких признаков жизни, пока? Пока не получит коленкой?! И тут всё засветилось, засверкало... А у нас, что? Не торопитесь... Синхронный, с греческого synchronos. Syn «вместе» + chronos «время» — одновременный, совпадающий во времени.

   Синхронизация же устройство, система заставляющая работать генераторы развёртки одновременно (синхронно) с исследуемым сигналом. Так ещё частота генератора должна совпадать с частотой сигнала. Либо частоты одинаковые либо кратные. Но частота генератора должна быть не выше чем у сигнала. Весь процесс синхронизации рассказывать нецелесообразно. Во первых для простого обывателя сложно и вдобавок в разных случаях процессы могут отличаются друг от друга?! Главное для Вас понять, что исследуемый сигнал всё время подгоняет частоту генератора развёрток под себя. В противном случае мы не сможем наблюдать неподвижное изображение в телевизоре, а в осциллографе отображение сигнала. А так как генераторы штучки ещё те, упёртые и не предсказуемые, отсюда и проблемы! Наиболее положительный результат мы получаем когда частоты находятся близко друг к другу... Вот все эти мытарства Вы и видите на рис1,2.

   На рис1 жёлтым цветом сигнал для исследования, классическая синусоида. Внизу (зелёным цветом) график напряжения развёртки. Причём длительность равна длительности 1,5 периода сигнала. Как результат при первом периоде развёртки мы увидим одну картинку, а ужи при последующем совсем другую! Но так-как процесс идёт на большой скорости, а глаз инерционная система, то? То мы будем одновременно видеть обе картинке как бы наложенные одна на другую рис1а (пурпурного цвета). Если же периоды сигнала и развёртки совпадают получим картинку рис2а. А при длительности развёртки в два раза больше чем сигнала, картинку рис2b. Если же длительность находится в каком-то промежуточном варианте картинка будет хаотически меняться в горизонтальном направлении.

   В телевидении с этим проще, частота генератора развёртки и частота следования синхроимпульсов замешанных в общий сигнал равны и человек в их дрязги не вмешивается. С осциллографом всё не так хорошо, отсюда и обилие ручек, тумблеров связанных с этой самой синхронизацией рис3. Это та часть осциллографа «С1-68», отвечающая именно за синхронизацию! И каждый раз всё это нужно щёлкать, крутить-вертеть!

   Ну хорошо, с обычными периодическими сигналами мы вроде бы справились?.. А как быть с пусть даже периодической последовательностью импульсов? Особенно если у последовательности большая скважность? Зелёная формула рис6 показывает зависимость этой самой скважности Qc от Тп — периода следования импульсов, а tи — длительности импульса. Так в радиолокации Qc = 1000! То есть появляется проблема и, что ещё интереснее если это одиночный и шибко не предсказуемый? А, если ещё последовательность не периодична? Тут вообще туши свет, напрасные хлопоты! Для этого и был придуман ЖДУЩИЙ РЕЖИМ. В этом случае генератор развёртки находится в пограничном состоянии. Он не работает, но всегда наготове! И как только, так сразу. В смысле как только приходит на обследование импульс и даёт толчок коленкой, генератор запускается и по истечении длительности пилообразного импульса замирает до следующего толчка! На рис4 графически и показан этот процесс. Рис4а импульс пришёл, но генератор запустится не сразу, а при достижение определённой величины импульса, нужной высоты. И только тогда генератор опомнится и начинает строить пилообразное напряжение рис4b. Всё бы ничего, да вот только мы часть (передний фронт) нашего импульса не увидим? Он остаётся за кадром! Вот для этого случая существует линия задержки. Она задерживает на некоторое время наш импульс и только потом он подаётся на горизонтальные пластины ЭЛТ рис4с.

   На рис6 Вы и видите блок-схему этого самого ждущего режима. Где:

ВУ — входное устройство;
ЛЗ — линия задержки;
УСy — усилитель канала Y;
ГЖР — тот самый генератор ждущей развёртки. Который одним глазом спит, а вторым всё видит;
УСх — усилитель канала X.

   Слева показан исследуемый импульс который попадает на линию задержки и параллельно на запуск ГЖР. Справа в верху тот же импульс с опозданием на время задержки ЛЗ. Красная стрелочка показывает Вам, что следуя по штриховым линиям мы можем убедиться, что весь импульс попадает прямо в центр рабочего хода ГЖР. Всё! Дело сделано! Какие мы молодцы?!

   Кстати, на рис5 показана принципиальная схема нашей ЛЗ, построенной на элементах L и C. Неудобства связанные с этим ЖДУЩИМ РЕЖИМОМ в том, что приходится как бы на ощупь искать эту пограничную область!

   Вот как выглядит часть инструкции по работе с осциллографом «С1-68», именно в дежурном режиме:«Вращая ручку „СТАБ“ вправо до появления изображения на экране ЭЛТ. Вращая эту же ручку в обратную сторону, установите её в положение, при котором развёртка срывается. Это положение соответствует ждущему режиму работы.» А мы губы раскатали, щёлк тумблером и мы в дежурном режиме! ЩАС, размечтались?! Возможно и существуют какие-то автоматизированные системы?.. Но не для нас?!!