ระบบควบคุมการเบี่ยงเบนแนวตั้งจะต้องสามารถทำซ้ำให้เกิดรูปคลื่นของสัญญาณเข้า
ได้อย่างถูกต้องเหมือนเดิม ทั้งนี้ภายใต้เงื่อนไขการทำงานที่กำหนดไว้
ในแง่ความกว้างแถบความถี่ (bandwidth), risetime
และขนาดของสัญญาณ (amplitude) นอกจากนี้
ระบบควบคุมการเบี่ยงเบนแนวตั้งนี้ยังทำหน้าที่เป็นวงจรกั้นแบ่ง(buffer) ระหว่างแหล่งสัญญาณกับแผ่นเบี่ยงเบนของหลอดภาพ
ระบบนี้ยังอาจแบ่งออกเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอีก 4 ส่วนคือ
ก)
ตัวโพรบของออสซิลโลสโคป
ข)
ตัวเลือกสัญญาณเข้า
ค)
ตัวลดทอนสัญญาณเข้า
ง)
วงจรขยายสัญญาณแนวตั้ง
3.1) ตัวโพรบของออสซิลโลสโคป
ตัวโพรบของออสซิลโลสโคปมีหน้าที่สำคัญในการเชื่อมโยงวงจรที่กำลังตรวจวัดอยู่
เข้ากับขั้วต่อสัญญาณเข้าของออสซิลโลสโคป ทั้งนี้โดยต้องไม่ส่งผลในการโหลด
หรือรบกวนต่อวงจรที่กำลังวัดอยู่ โพรบที่มีใช้กันยังอาจจำแนกออกเป็น 4 จำพวกใหญ่ๆ อันได้แก่ โพรบแรงดันแบบไม่ไวงาน(passive),
โพรบแรงดันแบบไวงาน(active), โพรบกระแส
และโพรบแรงดันสูง
รูปที่
6 แสดงตัวเลือกสัญญาณเข้าที่มีสวิทช์แบบสามทาง คือ
ไฟสลับ กราวนด์ และไฟตรง เมื่อบิดปุ่มเลือกไปที่ตำแหน่งไฟสลับ สัญญาณจะถูกต่อโยงเข้าสู่ตัวลดทอนสัญญาณโดยผ่านตัวเก็บประจุ
ตัวเก็บประจุทำหน้าที่กั้นส่วนไฟตรงของรูปคลื่นขอเข้า
และยอมปล่อยที่ให้เฉพาะส่วนไฟสลับเข้าสู่วงจรขยายตัวเลือกสัญญาณจะมีประโยชน์ในการวัดสัญญาณไฟสลับที่เข้าสู่วงจรขยาย
ถ้าหากเราบิดปุ่มเลือกไปที่ไฟตรงสัญญาณแรงดันทั้งส่วนไฟตรงและไฟสลับจะสามารถผ่านเข้าสู่วงจรขยายได้
การวัดค่าในโหมดนี้จะช่วยให้เราสามารถรู้ค่าแรงดันเฉียบพลัน (instantaneous)
ของทั้งส่วนไฟตรงและไฟสลับ
จุดสำหรับต่อกราวนด์ช่วยทำให้เรากำหนดตำแหน่งอ้างอิงของเส้นบนจอภาพ
ในขณะที่สัญญาณเป็นศูนย์ได้ นอกจากนั้น
ยังช่วยในการกำจัดประจุที่อาจตกค้างอยู่ในส่วนลดทอนสัญญาณเข้าโดยการต่อส่วนนั้นลงกราวนด์ได้
3.3)
ตัวลดทอนสัญญาณเข้า
ตัวลดทอนสัญญาณเข้าประกอบด้วยตัวแบ่งแรงดันแบบ
RC หลายตัว
ซึ่งสามารถควบคุมโดยปุ่มควบคุมบนแผงหน้าปัดของออสซิลโลสโคปที่เป็นตัวเลือกโวลต์ต่อช่อง
(Volts/Div) ปุ่มควบคุมเหล่านี้มักมีลำดับเป็น 1-2-5
ช่วงการลดทอนสัญญาณของปุ่มควบคุมนี้ โดยทั่วไปจะเป็น 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10,
20 และ 50 โวลต์ต่อช่อง
เพื่อจะให้ออสซิลโลสโคปทำงานในลักษณะเชิงเส้นตลอดช่วงความถี่ที่กำหนด
(โดยทั่วไปประมาณจากช่วงไฟตรงถึง 25 เมกะเฮิรตซ์)
การทำงานของตัวลดทอนสัญญาณต้องไม่แปรเปลี่ยนตามการเปลี่ยนแปลงของความถี่ ดังนั้น
จึงทำให้มีความจำเป็นต้องชดเชยตัวลดทอนแรงดัน (compensated
attenuator) หลักการปรับชดเชยตัวลดทอนสัญญาณจะเหมือนกันกับกรณีการปรับชดเชยโพรบวัดของออสซิลโลสโคป
ในวงจรลดทอนแรงดันของออสซิลโลสโคปนี้ ค่าของความต้านทานและตัวเก็บประจุที่ใช้จะคัดเลือกอย่างเหมาะสมเพื่อว่าอิมพีแดนซ์ด้านเข้าของวงจรภาคแนวตั้งจะมีค่าคงที่
ไม่ว่าปุ่มควบคุมโวลต์ต่อช่องจะปรับตั้งไว้อย่างไรก็ตามค่าทั่วๆ ไป
ของอิมพีแดนซ์ด้านข้าวของออสซิลโลสโคปจะเป็น 1 เมกะโอห์ม
ต่อชันต์กับตัวเก็บประจุขนาด 33 pF
3.4) วงจรขยายแนวตั้ง
วงจรขยายแนวตั้งมักประกอบด้วยภาคขยายสองภาคที่สำคัญคือ
วงจรขยายปรีแอมป์ (preamplifer) และวงจรขยายหลัก (main
amplifier)
วงจรขยายปรีแอมป์จะมีองค์ประกอบส่วนแรกเป็นภาคสัญญาณเข้า
ซึ่งมักใช้วงจรซ๊อสโฟโลเวอร์ของ FET วงจรเช่นนี้จะมีอิมพีแดนซ์ด้านเข้าที่สูงมาก
ทำให้ช่วยเป็นตัว buffer ระหว่างวงจรขยายกับตัวลดทอนสัญญาณออกจากกัน
ถัดจากภาคสัญญาณเข้าของ FET มักจะมีวงจรอิมิตเตอร์โฟโลเวอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวอินเตอร์เฟสระหว่างวงจร
FET ที่มีอิมพีแดนซ์ด้านออกค่อนข้างสูง
เข้ากับวงจรกลับเฟสซึ่งมีอิมพีแดนซ์ด้านเข้าค่อนข้างต่ำ
วงจรกลับเฟสจะป้อนสัญญาณออกที่มีเฟสตรงข้ามกันเพื่อขับดันวงจรพุช-พูล (push-pull)
ขาออกต่อไป ภาคสุดท้ายของภาควงจรปรีแอมป์นี้
จะป้อนแรงดันที่จำเป็นสำหรับขับดันวงจรขยายแนวตั้งต่อไป
วงจรขยายกำลัง
(main vertical amplifier) ซึ่งเป็นภาคสุดท้ายในรูปที่ 7 จะประกอบด้วยวงจรขับดัน (driver amplifier) และวงจรขยายพุช-พูล
วงจรขยายพุช-พูลนี้จะป้อนสัญญาณแรงดันขนาดเท่ากันแต่มีเฟสตรงข้ามกันให้แก่แผ่นเบี่ยงเบนแนวตั้งของหลอด
CRT
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น