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オシロスコープの基本
- オシロスコープ*は、電圧波形を表示する電子機器です。 オシロスコープの中で、Cathode Ray Oscilloscope（CRO）は基本的なものであり、時間とともに変化する信号または波形を表示します。
この章では、CROのブロック図と、CROを使用したいくつかのパラメーターの測定について説明します。
CROのブロック図
Cathode Ray Oscilloscope（CRO）は一連のブロックで構成されています。 それらは、垂直増幅器、遅延線、トリガー回路、タイムベースジェネレータ、水平増幅器、陰極線管（CRT）および電源です。 CROの*ブロック図*を下の図に示します。
CROの各ブロックの*機能*を以下に示します。
- Vertical Amplifier -CRTの画面に表示される入力信号を増幅します。
- 遅延ライン-垂直増幅器の出力で得られる信号にある程度の遅延を提供します。 この遅延信号は、CRTの垂直偏向板に適用されます。
- トリガー回路-電子ビームの水平偏向と垂直偏向の両方を同期させるためにトリガー信号を生成します。
- タイムベースジェネレータ-鋸歯状信号を生成します。これは、電子ビームの水平偏向に役立ちます。
- Horizontal Amplifier -ノコギリ波信号を増幅してから、CRTの水平偏向板に接続します。
- 電源-高電圧と低電圧の両方を生成します。 負の高電圧と正の低電圧は、それぞれCRTと他の回路に印加されます。
- 陰極線管（CRT）-CROの主要な重要ブロックであり、主に4つの部分で構成されています。 それらは、電子銃、垂直偏向板、水平偏向板、蛍光スクリーンです。
電子銃によって生成された電子ビームは、それぞれ1対の垂直偏向板と1対の水平偏向板によって垂直方向と水平方向の両方に偏向されます。 最後に、偏向したビームは蛍光スクリーン上にスポットとして表示されます。
このようにして、CROはCRTの画面に適用された入力信号を表示します。 したがって、CROを使用して、時間領域で信号を分析できます。
CROを使用した測定
CROを使用して、次の測定を行うことができます。
- 振幅の測定
- 期間の測定
- 周波数の測定
それでは、これらの測定について1つずつ説明しましょう。
振幅の測定
CROは、画面に時間の関数として電圧信号を表示します。 その電圧信号の*振幅*は一定ですが、CROパネルの volt/division ノブを変えることにより、垂直方向の電圧信号をカバーする分割数を変えることができます。 したがって、次の式を使用して、CROの画面に表示される信号の*振幅*を取得します。
A = j \ times n _ \ {v}
どこで、
$ A $は振幅です
$ j $はボルト/ディビジョンの値です
$ n _ \ {v} $は、垂直方向の信号をカバーする分割数です。
期間の測定
CROは、画面に時間の関数として電圧信号を表示します。 その周期的な電圧信号の*期間*は一定ですが、CROパネルの time/division ノブを変えることにより、水平方向の電圧信号の1サイクル全体をカバーする分割数を変えることができます。
したがって、次の式を使用して、CROの画面に表示される信号の*期間*を取得します。
T = k \ times n _ \ {h}
どこで、
$ T $は期間です
$ j $は時間/分割の値です
$ n _ \ {v} $は、水平方向の周期信号の完全な1サイクルをカバーする分割数です。
周波数の測定
周期信号の周波数fは、時間周期Tの逆数です。 数学、次のように表すことができます
f = \ frac \ {1} \ {T}
したがって、これらの2つの手順に従うことで、周期信号の周波数fを見つけることができます。
- Step1 -周期信号の*期間*を見つける
- Step2 -Step1で取得した周期信号の期間の*逆数*を取る
次の章では、特別な目的のオシロスコープについて説明します。
