定义产生电流的电路线性变化的电压或电流随着时间的推移被称为扫描发生器。它基本上是一个函数发生器这生成一个锯齿波形的高频率。这些电路也称为扫描电路。这是因为在CRO中,它们被用来在水平方向扫过屏幕的电子束。
时基发生器的类型
它们基本上有两种类型:
- 电压扫描发生器:它生成一个电压它会随着时间线性变化,并应用于静电偏转。
- 当前扫描发生器:它生成线性变化的当前的输出的时间。然后允许这种电流流过电感器或偏转线圈,并用于磁场电磁偏转。
时基信号
一个阴极射线示波器主要用来测量或显示一个随时间变化的量。这就需要阴极射线管以恒定速度移动的点,因此需要在偏转板的集合上施加线性变化的电压。
现在,让我们看看下面所示的时基电压波形。它有时被称为扫描电压波形。
这里,我们可以看到线性变化的电压从一个点开始,它可以是0,达到峰值后又回到同一点。
波形电压线性增加的持续时间称为扫描时间和用T年代。另一方面,信号返回到初始值所需的时间称为恢复时间或追溯时间Tr。
通常扫描电路产生的输出如上图所示,即扫描电压波形。然而,理想的输出是当Tr对T非常小或者是负的年代。特定的理想锯齿或斜坡电压波形如下图所示。
在理想波形的情况下,扫描产生的电压变成完全线性的,回溯时间为0,如上图所示。
时基发生器扫描波形的误差
实际上,用时基发生器提供精确的线性扫描电压是不可能的。但是,如果我们仍然认为产生了一个完全线性的扫描电压,它在传输过程中肯定会发生畸变。通常有三种不同的方式来表示偏离线性的情况。
斜率或扫描速度误差:
在扫描发生器中,需要保持扫描速度随时间不变。扫描速度的变化导致扫描电压的斜率呈非线性。这个误差称为扫描速度误差,给出如下
位移误差:
它是实际扫描电压与线性扫描电压的最大差值与扫描电压峰值的比值。它给出如下
位移误差的图形表示如下图所示:
它在定时应用中具有重要意义,定义了信号的非线性。
传输错误:由于输出的最大振幅与输入的偏差,使扫频电压通过高通R-C网络。它给出如下
下图为扫描波形的传输误差:
当偏差较小时,扫描电压可看作是线性项和二次项的总和
扫描电压产生的方法
实际上,要获得扫描电压的精确线性是不可能的,因此,发展了不同的方法来实现它。方法讨论如下:
- 指数充电在这种方法中,电容器通过电阻从电压源按指数方式充电,直到一个相对于电压源稍小的值。
- 恒流充电这里,用一个恒流源给电容器线性充电。
- 米勒电路在这种方法中,使用运算积分器将一个步进转换成一个斜坡波形。
- 自举电路在这种电路中,基本上是在电阻与电容串联的两端使用恒压,以保持恒流。
- 延迟管电路:该电路是miller电路的改进版本,需要脉冲输入而不是阶跃波形。
- 补偿网络这些电路可以改善信号的线性度,但与自举和米勒时基发生器一起使用。
- 电感电路在这里,电容器的线性充电是通过使用串联RLC电路来完成的。
在上述所有方法中,最常用的扫描电压产生方法是指数充电和米勒扫和引导时基发电机。
时基发生器的应用
- 用于CRO中对时变量进行测量和显示。
- 雷达系统中采用时基发生器来获得目标距离。
- 这些电路用于计算机显示器和电视显示器。
- 自动控制系统和模拟数字转换器使用这些电路控制和转换应用的时间变化。
- 对于精确的时间测量和时间调制技术,时基电路有其用途。
在时基发生器中位移误差是更少的优势与…相比扫描速度误差。
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