راسم التخزين التناظري: مخطط الكتلة ، العمل وتطبيقاته

راسم الذبذبات هو نوع من الأدوات المختبرية التي تُستخدم بشكل عام لعرض أشكال موجية مفردة أو متكررة على الشاشة. يمكن تحليل هذه الأشكال الموجية لخصائص مختلفة مثل التردد ، والسعة ، ووقت الصعود ، والتشوه ، والفاصل الزمني ، وما إلى ذلك. تُستخدم راسمات الذبذبات في مجالات مختلفة من الصناعات مثل الهندسة ، والطب ، والعلوم ، والاتصالات ، وصناعة السيارات ، وما إلى ذلك. في راسم الذبذبات ، هناك نوعان من التقنيات المستخدمة لتخزين الإشارات ؛ التخزين التناظري والرقمي. التخزين التناظري قادر على سرعات أعلى ، على الرغم من أنه أقل تنوعًا مقارنة بالتخزين الرقمي. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على ملف راسم التخزين التناظري - العمل وتطبيقاته.

ما هو راسم التخزين التناظري؟

راسم الذبذبات التخزين التناظري هو نوع واحد من راسم الذبذبات ، يستخدم لتخزين أشكال الموجة للتصور لاحقًا. كانت هذه الأنواع من راسمات الذبذبات بسيطة للغاية من حيث أدائها ، وكانت مكلفة للغاية ، لذا فهي شائعة الاستخدام للتطبيقات المتخصصة فقط. تستخدم راسمات الذبذبات هذه أنبوب أشعة الكاثود (CRT) من خلال مرفق طويل الثبات. تتمتع CRTs هذه بالقدرة على تغيير الثبات ، ومع ذلك ، إذا تم الاحتفاظ بآثار ساطعة للغاية فوق فترات زمنية طويلة ، فهناك فرصة لحرق التتبع بشكل دائم على الشاشة. لذلك يجب استخدام هذه الشاشات بحذر.

عمل راسم التخزين التناظري

تعمل راسمات الذبذبات التخزينية التناظرية باستخدام CRT خاص مع قدرة تحمل طويلة. يتم استخدام CRT خاص بترتيب لتخزين الشحنة داخل منطقة العرض حيث ضرب شعاع الإلكترون ، مما يسمح للضوء بالبقاء لفترة أطول بكثير من الشاشات العادية.

يعمل راسم الذبذبات هذا ببساطة عن طريق تطبيق جهد يتم قياسه مباشرة على شعاع إلكتروني يتحرك عبر شاشة مرسمة الذبذبات. يتم توجيه الحزمة إلى شاشة مطلية بالفوسفور ، والتي تتوهج عند اصطدامها بالشعاع. تنحرف الشعاع بعد ذلك عن طريق الإشارة ، متتبعًا شكل الموجة على الشاشة ، حيث يقوم الجهد بتحويل الحزمة لأعلى ولأسفل بشكل متناسب لتتبع شكل الموجة على الشاشة. لذا فإن هذا يوفر صورة موجية فورية.

تحديد

ال مواصفات راسم التخزين التناظري تشمل ما يلي.

• الأبعاد أو الحجم تقريبي: 305 (عرض) × 135 (ارتفاع) × 365 (عمق) ملم.
• مقاومة المدخلات هي 1 متر أوم.
• وضع التشغيل هو AUTO / TV-V / NORM / TV-H.
• فرق الطور X Y أقل من 3 درجات أو ما يعادله ، DC - 50 كيلو هرتز.
• اختيار القطبية هو + أو -.
• التشغيل بحساسية عالية يعادل 1 مللي فولت / قسم.
• وظائف التكبير التزايدية لقناة Ch1 لفحص أوضح.
• يحتوي على دائرة فصل متزامن للتلفزيون لعرض إشارة تلفزيونية ثابتة.
• CRT عبارة عن شاشة مستطيلة الشكل مقاس 6 بوصات مزودة بغراتيكول داخلية ، مقاس 8 × 10 div حيث 1 div = 1 سم.
• وضع العرض هو CH1 و CH2 و ADD و ALT و CHOP.
• وقت الشروق هو 8.8 نانو.
• الحد الأقصى لجهد الإدخال هو 250 فولت 1 كيلو هرتز.
• اقتران الإدخال هو AC و DC و GND.
• الدقة ± 3٪.
• مصدر المشغل هو CH1 و CH2 و VERT و LINE و EXT.
• الحساسية والتردد 20 هرتز ~ 60 ميجا هرتز.
• معايرة شكل الموجة هي 1KH ± 20٪ تردد و 0.5V ± 10٪ جهد.
• مصدر الطاقة 220 فولت / 110 فولت ± 10٪ ؛ 50/60 هرتز.
• يبلغ وزنه 9 كجم تقريبًا.

مخطط كتلة راسم التخزين التناظري

يظهر أدناه مخطط كتلة راسم التخزين التناظري الذي يستخدم CRT. نوع CRT المستخدم في راسم الذبذبات هذا هو إلكتروستاتيكي بدلاً من الانحراف المغناطيسي لأنه يوفر تحكمًا أسرع بكثير في تدفق الإلكترون ويسمح لمؤشرات الذبذبات التناظرية بالحصول على عملية عالية التردد للغاية. يشتمل راسم الذبذبات التناظري على عدد من كتل الدوائر وهو قادر على توفير صور موجية واردة ثابتة.

مدخلات الإشارة

توجد مجموعة من عناصر التحكم المرتبطة بإدخال الإشارة أو المحور الصادي على الشاشة. في كثير من الحالات ، سيتم فرض الإشارات في تحيز للتيار المستمر. لذلك ، من الضروري توصيل مكثف في سلسلة من خلال الإدخال للتأكد من أن التيار المستمر مغلق. عند استخدام مكثف ، فإن اختيار خيار التيار المتردد سيشير إلى أن إشارات التردد المنخفض قد تكون مقيدة.

مخفف ص

يتم استخدام المخفف Y للتأكد من تقديم الإشارات إلى مكبر Y بالمستوى المطلوب أم لا.

ومكبر للصوت:

يوفر مكبر Y في الذبذبات التضخيم ببساطة لتوفير الإخراج. هذا مكبر الصوت خطي بشكل أساسي لأن هذا سيحدد دقة مرسمة الذبذبات.

دائرة الانحراف Y:

عندما يتم إعطاء الإشارة المضخمة من مكبر الصوت y إلى دائرة انحراف Y ، فإنها توفر لوحات CRT بالمستويات المطلوبة. الانحراف المستخدم في CRT هو إلكتروستاتيكي لأنه يوفر انحرافًا عالي السرعة مطلوبًا لموسم الذبذبات هذا.

دائرة الزناد:

يتم استخدام نظام الزناد لضمان عرض شكل موجة ثابت على الشاشة أم لا. يلزم ضبط إشارة المنحدر للبدء من نقطة مماثلة في كل دورة للإشارة الواردة ليتم فحصها. بهذه الطريقة ، سيتم عرض نقطة مماثلة على شكل الموجة في موضع مماثل على الشاشة.

في الرسم البياني أعلاه ، يتم تلقي إشارة من خرج مكبر Y ويتم إعطاؤها لمكبر تكييف آخر. بعد ذلك ، يتم تمريره عبر دائرة تشغيل شميت التي توفر نقاط تبديل مفردة عندما يزيد شكل الموجة وينقص. يتم اختيار المعنى الضروري للمشغل بحيث يمكن أن تحدث نقطة الزناد على الحواف المتزايدة أو المتناقصة لشكل الموجة التي يمكن اختيارها قبل إعطائها لدائرة المنحدر ، حيث تعطي إشارة الزناد نقطة البداية للمنحدر.

من مصدر خارجي ، من الممكن أيضًا استخدام إشارة. لذلك يمكن أن تكون هذه ميزة مناسبة جدًا لأنه قد يكون مطلوبًا الحصول على المشغل من مصدر آخر بعيدًا عن الإشارة الواردة.

مضخم الطمس

يتم استخدام مضخم الطمس لتنظيف الشاشة خلال مرحلة الذبابة العكسية هذه. لا يتطلب الأمر سوى عنصر إعادة تعيين المنحدر لإنتاج نبضة تُعطى لشبكة CRT. هذا يقلل من تدفق الإلكترون ويفرغ الشاشة بكفاءة لهذه الفترة.

مولد منحدر (قاعدة زمنية)

يعد التحكم في قاعدة الوقت أحد عناصر التحكم الأساسية في راسم الذبذبات التناظري للتخزين. سيكون لهذا فرق كبير في السرعة وسيتم تعديله في الوقت المناسب لكل قسم في النطاق CRT . يعد اختيار سرعة القاعدة الزمنية الصحيحة لعرض شكل الموجة المطلوب أمرًا ضروريًا.

تشغيل راسم التخزين التناظري هو ؛ يستخدم CRT لعرض الإشارات في كل من المحاور الأفقية والرأسية. عادةً ما يكون المحور الرأسي هو قيمة الجهد الوارد الفوري والمحور الأفقي هو شكل موجة المنحدر.

عندما يزداد جهد شكل موجة المنحدر ، يتحرك التتبع عبر الشاشة في اتجاه أفقي. بمجرد وصوله إلى نهاية الشاشة ، يعود شكل الموجة إلى الصفر ويعود التتبع إلى البداية. باستخدام هذا النهج ، يتوافق المحور الأفقي مع الوقت بينما يتوافق المحور الرأسي مع السعة. وبهذه الطريقة ، يمكن عرض المخططات الشائعة لأشكال الموجة على CRT.

راسم التخزين الرقمي مقابل راسم التخزين التناظري

الفرق بين راسم التخزين الرقمي ويشمل راسم الذبذبات التخزينية التناظرية ما يلي.

المميزات والعيوب

ال مزايا راسم التخزين التناظري تشمل ما يلي.

• عادة ما تكون راسمات الذبذبات للتخزين التناظري أقل تكلفة.
• هذه الذبذبات قادرة على توفير مجموعة جيدة من الأداء للعديد من المختبرات وحالات الخدمة.
• توفر راسمات الذبذبات هذه أداءً دقيقًا ، خاصة للتمارين المختبرية.
• لا تتطلب راسمات الذبذبات هذه معالجًا دقيقًا أو ADC أو ذاكرة اكتساب للقياس.

ال مساوئ راسمات الذبذبات التخزينية التناظرية تشمل ما يلي.

• لا تقدم ميزات إضافية بالمقارنة مع راسمات الذبذبات الرقمية
• هذه الأجهزة غير مناسبة لتحليل عابرات الارتفاع الحاد ذات التردد العالي داخل الدوائر الإلكترونية.
• إن تشغيل راسمات الذبذبات هذه ليس سهلاً ، لذا فأنت بحاجة إلى تدريب عملي.

التطبيقات

ال تطبيقات راسمات الذبذبات التخزينية التناظرية تشمل ما يلي.

• يعرض طلقة واحدة وأشكال موجية طويلة المدى.
• يستخدم راسم الذبذبات التناظري لتوفير صور موجية واردة مستقرة.
• تُستخدم هذه الأنواع من راسمات الذبذبات على نطاق واسع للمراقبة في الوقت الفعلي للأحداث التي تحدث مرة واحدة فقط.
• يتم استخدامه لعرض إشارات منخفضة التردد للغاية.
• تُستخدم راسمات الذبذبات هذه بشكل أساسي عندما يكون وقت العرض على الشاشة قصيرًا جدًا للتحقق من الإشارات المراد قياسها.
• يستخدم راسم الذبذبات هذا لتخطيط وعرض جهد الإدخال المتغير الثابت للإشارة باستخدام شعاع إلكتروني.

س: ما هو الحد الأقصى للتردد الذي يمكن قياسه بواسطة راسم الذبذبات التناظري للتخزين؟

ج: إن الحد الأقصى للتردد الذي يمكن قياسه بواسطة راسم الذبذبات التناظري هو عمومًا في نطاق يتراوح بين بضعة ميغا هرتز وعشرات ميغا هرتز.

س: ما هي مزايا استخدام راسم الذبذبات للتخزين التناظري على راسم التخزين الرقمي؟

ج: إن راسم الذبذبات للتخزين التناظري قادر على التقاط وعرض أشكال موجة معقدة بدقة عالية ، وعرض أشكال موجة متعددة في نفس الوقت ، وتخزين شكل الموجة لفترة من الوقت بعد أن لم تعد الإشارة موجودة. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر راسمات الذبذبات للتخزين التناظري أقل تكلفة بشكل عام من راسمات الذبذبات للتخزين الرقمي.

س: كيف يعمل CRT للتخزين في راسم الذبذبات للتخزين التناظري؟

ج: إن التخزين CRT في راسم الذبذبات للتخزين التناظري قادر على الاحتفاظ بصورة شكل الموجة على الشاشة لفترة من الوقت بعد أن تكون الإشارة غير موجودة. يتيح ذلك للمستخدم تحليل شكل الموجة حتى إذا لم تعد الإشارة موجودة.

س: ما هي الأنواع المختلفة من المشغلات المتوفرة في راسم الذبذبات للتخزين التناظري؟

ج: تشمل أنواع المشغلات المتوفرة في راسم الذبذبات للتخزين التناظري مشغل الحافة ومشغل عرض النبض ومشغل الفيديو.

س: كيف يعرض راسم الذبذبات للتخزين التناظري عدة أشكال موجية في نفس الوقت؟

ج: يمكن أن يعرض راسم الذبذبات للتخزين التناظري عدة أشكال موجية في نفس الوقت باستخدام تقنية تسمى 'الحزمة المزدوجة' أو 'التتبع الثنائي' والتي تستخدم حزمتين من الإلكترونات لعرض إشارتين في وقت واحد.

س: كيف يمكن مقارنة راسم الذبذبات للتخزين التناظري مع راسم التخزين الرقمي من حيث المتانة؟

ج: إن راسم الذبذبات للتخزين التناظري أقل متانة من راسم التخزين الرقمي بسبب استخدامه لأنبوب أشعة الكاثود ، وهو هش ويمكن أن يتلف بسهولة.

س: ما هو العمر الافتراضي لأنبوب أشعة الكاثود في راسم الذبذبات التناظري للتخزين؟

ج: إن العمر الافتراضي لأنبوب أشعة الكاثود في راسم الذبذبات التناظري هو حوالي 10000 إلى 15000 ساعة من التشغيل.

س: هل يمكن استخدام راسم التخزين التناظري لقياس الإشارات منخفضة التردد؟

ج: نعم ، يمكن استخدام راسم التخزين التناظري لقياس إشارات التردد المنخفض ، ولكنه قد يتطلب استخدام مرشح تمرير منخفض خارجي.

س: ما هي الأنواع الشائعة من المجسات المستخدمة مع راسم الذبذبات للتخزين التناظري؟

ج: تشمل الأنواع الشائعة من المجسات المستخدمة مع راسم الذبذبات للتخزين التناظري المجسات السلبية والمجسات النشطة والمجسات التفاضلية.

وبالتالي ، هذه نظرة عامة على التخزين التناظري الذبذبات - العمل مع التطبيقات. في راسم الذبذبات للتخزين التناظري ، هناك العديد من عناصر التحكم التي تسمح للأداة بعرض الإشارة بدقة بالطريقة المطلوبة مثل التحكم في التركيز ، والتحكم في الكثافة ، ومدخلات الإشارة ، وقاعدة الوقت ، والمشغل ، وما إلى ذلك. راسم التخزين الرقمي؟