时基发生器概述


在讨论了脉冲电路的基础知识之后,现在让我们了解一下生成和处理锯齿波的不同电路。锯齿波随时间线性增加并突然减少。这也称为时基信号。实际上,这是时基发生器的理想输出。

什么是时基发生器?

产生高频锯齿波的电子发生器可以称为时基发生器。也可以理解为产生输出电压或电流波形的电子电路,其中一部分随时间线性变化。时基发生器的水平速度必须恒定。

为了在示波器上显示信号随时间的变化,必须向偏转板施加随时间线性变化的电压。这使得信号将光束水平扫过屏幕。因此该电压被称为扫描电压。时基发生器称为扫描电路

时基信号的特征

为了在 CRO 或显像管中生成时基波形,偏转电压随时间线性增加。通常,使用时基发生器,其中光束在屏幕上线性偏转并返回到其起点。这发生在扫描过程中。阴极射线管和显像管的工作原理相同。光束在屏幕上从一侧偏转到另一侧(通常从左到右)并返回到同一点。

这种现象称为跟踪回溯。光束在屏幕上从左到右的偏转称为“ Trace”,而光束从右到左的返回称为“ Retrace”“Fly back”。通常这种回溯是不可见的。这个过程是在锯齿波发生器的帮助下完成的,锯齿波发生器在所使用的 RC 组件的帮助下设置偏转的时间周期。

让我们尝试了解锯齿波的各个部分。

锯齿波

在上述信号中,输出线性增加的时间称为扫描时间(T S,信号回到其初始值所需的时间称为恢复时间回扫时间回扫时间T )。这两个时间周期共同构成时基信号一个周期的时间周期。

实际上,我们得到的扫描电压波形是扫描电路的实际输出,而理想的输出必须是上图所示的锯齿波形。

时基发生器的类型

有两种类型的时基发生器。他们是 -

  • 电压时基发生器- 提供随时间线性变化的输出电压波形的时基发生器称为电压时基发生器。

  • 电流时基发生器- 提供随时间线性变化的输出电流波形的时基发生器称为电流时基发生器。

应用领域

时基发生器用于 CRO、电视、雷达显示器、精确时间测量系统和时间调制。

扫频信号误差

生成扫描信号后,就可以发送它们了。传输的信号可能会出现线性偏差。为了理解并纠正发生的错误,我们必须对发生的常见错误有一些了解。

线性偏差以三种不同的方式表示。他们是 -

  • 斜率或扫描速度误差
  • 位移误差
  • 传输错误

让我们详细讨论这些。

斜率或扫描速度误差 ( es )

扫描电压必须随时间线性增加。扫描电压随时间的变化率必须恒定。这种线性偏差被定义为斜率速度误差扫描速度误差

斜率或扫描速度误差 e s = $\frac{扫描开始和结束处的斜率差}{\: 的初始值:坡度}$

$$= \frac{\left (\frac{\mathrm{d} V_0}{\mathrm{d} t} \right )_{t = 0} - \left( \frac{\mathrm{d} V_0} {\mathrm{d} t} \right)_{t = T_s}}{\left( \frac{\mathrm{d} V_0}{\mathrm{d} t}\right )_{t = 0}} $$

位移误差 (e d )

线性度的一个重要标准是实际扫描电压与经过实际扫描起点和终点的线性扫描之间的最大差异。

这可以从下图来理解。

位移误差

位移误差e d定义为

e d = $\frac{(实际速度)\thicksim(经过实际扫描的开始和结束的线性扫描)}{振幅\:扫描结束时间}$

$$= \: \frac{(V_s - V′_s)_{max}}{V_s}$$

其中 V s是实际扫描,V' s是线性扫描。

传输误差 ( et )

当扫描信号通过高通电路时,输出会与输入产生偏差,如下所示。

传输错误

这种偏差被表示为传输误差。

传输误差 = $\frac{(输入)\: \thicksim \:(输出)}{输入\: 扫描结束处}$

$$e_t = \frac{V′_s − V}{V′_s}$$

其中 V' s是输入,V s是扫描结束时(即 t = T s时)的输出。

如果线性度的偏差非常小,并且扫描电压可以通过 t 中的线性项和二次项之和来近似,则上述三个误差的关系为:

$$e_d = \frac{e_s}{8} = \frac{e_t}{4}$$

$$e_s = 2e_t = 8e_d$$

扫描速度误差比位移误差更占主导地位。