Βασική Αρχή του Παλμογράφου

Εμφάνιση κυματομορφής
Σύμφωνα με την αρχή των σωλήνων παλμογράφου, όταν εφαρμόζεται τάση συνεχούς ρεύματος σε ένα ζεύγος πλακών εκτροπής, θα δημιουργηθεί μια σταθερή μετατόπιση του φωτεινού σημείου στην οθόνη φθορισμού και το μέγεθος της μετατόπισης είναι ανάλογο με την εφαρμοζόμενη τάση συνεχούς ρεύματος. Εάν εφαρμοστούν δύο τάσεις συνεχούς ρεύματος και στις δύο πλάκες κατακόρυφης και οριζόντιας εκτροπής ταυτόχρονα, η θέση του φωτεινού σημείου στην οθόνη φθορισμού καθορίζεται από τη μετατόπιση και προς τις δύο κατευθύνσεις.
Εάν εφαρμοστεί μια ημιτονοειδής τάση εναλλασσόμενου ρεύματος σε ένα ζεύγος πλακών εκτροπής, το φωτεινό σημείο στην οθόνη φθορισμού θα μετακινηθεί καθώς αλλάζει η τάση. Όταν εφαρμόζεται μια ημιτονοειδής τάση εναλλασσόμενου ρεύματος στην πλάκα κατακόρυφης εκτροπής, τη στιγμή του χρόνου t{{0}}, η τάση είναι Vo (μηδενική τιμή), η θέση του φωτεινού σημείου στη φθορίζουσα οθόνη είναι η αρχή συντεταγμένων 0 και τη στιγμή του χρόνου t=1, η τάση είναι V1 (θετική τιμή). Η φωτεινή κηλίδα στην οθόνη φθορισμού βρίσκεται στο 1 πάνω από την αρχή της συντεταγμένης 0 και η μετατόπιση είναι ανάλογη με την τάση V1. Τη στιγμή του χρόνου t=2, η τάση είναι V2 (η μέγιστη θετική τιμή) και το φωτεινό σημείο στην οθόνη φθορισμού βρίσκεται σε 2 σημεία πάνω από το σημείο έναρξης συντεταγμένων 0. Η απόσταση μετατόπισης είναι ανάλογη με την τάση V2; Κατ' αναλογία, σε κάθε χρονική στιγμή t=3, t=4,..., t=8, οι θέσεις των φωτεινών κηλίδων στην οθόνη φθορισμού είναι αντίστοιχα 3, 4,. .., και 8 βαθμούς. Στον δεύτερο και τρίτο κύκλο της τάσης AC, ο πρώτος κύκλος θα επαναληφθεί. Εάν η συχνότητα της ημιτονοειδούς τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος που εφαρμόζεται στην πλάκα κατακόρυφης εκτροπής αυτή τη στιγμή είναι πολύ χαμηλή, μόνο μεταξύ 1Hz και 2Hz, τότε θα εμφανιστεί ένα κινούμενο φωτεινό σημείο στην οθόνη φθορισμού. Η τιμή στιγμιαίας εκτροπής αυτού του φωτεινού σημείου από την αρχή των συντεταγμένων θα είναι ανάλογη με τη στιγμιαία τιμή της τάσης που εφαρμόζεται στην πλάκα κατακόρυφης εκτροπής. Εάν η συχνότητα τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος που εφαρμόζεται στην πλάκα κατακόρυφης εκτροπής είναι πάνω από 10 Hz έως 20 Hz, λόγω του φαινομένου μεταλάμψης της φθορίζουσας οθόνης και του φαινομένου οπτικής εμμονής του ανθρώπινου ματιού, αυτό που φαίνεται στην οθόνη φθορισμού δεν είναι ένα σημείο που κινείται πάνω-κάτω, αλλά μια κατακόρυφη φωτεινή γραμμή. Το μήκος της φωτεινής γραμμής εξαρτάται από το μέγεθος της ημιτονοειδούς τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος κορυφής έως κορυφής όταν το κατακόρυφο κέρδος ενίσχυσης του παλμογράφου είναι σταθερό. Εάν εφαρμοστεί μια ημιτονοειδής τάση εναλλασσόμενου ρεύματος στην οριζόντια πλάκα εκτροπής, θα συμβεί παρόμοια κατάσταση, εκτός από το ότι η φωτεινή κηλίδα κινείται στον οριζόντιο άξονα.
Εάν μια τάση που μεταβάλλεται γραμμικά με το χρόνο, όπως μια τάση πριονωτή, εφαρμοστεί σε ένα ζεύγος πλακών εκτροπής, πώς θα κινηθεί η φωτεινή κηλίδα στην οθόνη φθορισμού; Όταν υπάρχει τάση κύματος πριονωτή στην οριζόντια πλάκα εκτροπής, τη στιγμή του χρόνου t=0, η τάση είναι Vo (η μέγιστη αρνητική τιμή) και η φωτεινή κηλίδα στην οθόνη φθορισμού βρίσκεται στην αρχική θέση ( στο σημείο μηδέν) στην αριστερή πλευρά της αρχής της συντεταγμένης και η απόσταση μετατόπισης είναι ανάλογη με την τάση Vo. Τη στιγμή του χρόνου t=1, η τάση είναι V1 (αρνητική) και η φωτεινή κηλίδα στην οθόνη φθορισμού βρίσκεται σε ένα σημείο στα αριστερά της αρχής των συντεταγμένων. Η απόσταση μετατόπισης είναι ανάλογη με την τάση V1. Κατ' αναλογία, τη χρονική στιγμή t=2, t=3, Σε κάθε στιγμή του t=8, οι αντίστοιχες θέσεις των φωτεινών κηλίδων στην οθόνη φθορισμού είναι τα σημεία 2, 3,... , και 8. Τη στιγμή του t=8, η τάση κύματος πριονιού μεταπηδά από τη μέγιστη θετική τιμή V8 στη μέγιστη αρνητική τιμή Vo και η φωτεινή κηλίδα στην οθόνη φθορισμού μετακινείται εξαιρετικά γρήγορα από το 8 προς τα αριστερά στο η αρχική θέση μηδέν. Εάν η τάση του πριονιού είναι περιοδική, ο πρώτος κύκλος θα επαναληφθεί στον δεύτερο, τρίτο,... κύκλο της τάσης πριονωτή. Εάν η συχνότητα της τάσης κύματος πριονωτή που εφαρμόζεται στην οριζόντια πλάκα εκτροπής αυτή τη στιγμή είναι πολύ χαμηλή, μόνο 1 Hz έως 2 Hz, η φωτεινή κηλίδα θα φανεί να κινείται ομοιόμορφα από την αριστερή αρχική θέση μηδέν προς τη δεξιά αρχική θέση μηδέν στην οθόνη φθορισμού και, στη συνέχεια, το φωτεινό σημείο θα μετακινηθεί εξαιρετικά γρήγορα από τη δεξιά αρχική θέση μηδέν στην αριστερή αρχική θέση μηδέν. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται σάρωση. Όταν στον οριζόντιο άξονα εφαρμόζεται περιοδική τάση πριονωτή, η σάρωση θα συνεχιστεί σε έναν κύκλο. Η στιγμιαία τιμή της απόστασης από το φωτεινό σημείο έως το σημείο μηδέν της αρχικής θέσης θα είναι ανάλογη με τη στιγμιαία τιμή της τάσης που εφαρμόζεται στην πλάκα εκτροπής. Εάν η συχνότητα της τάσης κύματος του πριονιού που εφαρμόζεται στην πλάκα εκτροπής είναι πάνω από 10 Hz έως 20 Hz, λόγω του φαινομένου μεταλάμψης της φθορίζουσας οθόνης και του φαινομένου οπτικής εμμονής του ανθρώπινου ματιού, μπορεί να φανεί μια οριζόντια φωτεινή γραμμή. Το μήκος της οριζόντιας φωτεινής γραμμής εξαρτάται από την τιμή της τάσης του κύματος του πριονιού όταν είναι σταθερό το οριζόντιο κέρδος ενίσχυσης του παλμογράφου. Η τιμή της τάσης του πριονιού κύματος είναι ανάλογη με τη μεταβολή του χρόνου και η μετατόπιση του φωτεινού σημείου στην οθόνη φθορισμού είναι ανάλογη με την τιμή της τάσης. Επομένως, οι οριζόντιες φωτεινές γραμμές στην οθόνη φθορισμού μπορούν να αντιπροσωπεύουν τον άξονα του χρόνου. Οποιοδήποτε ίσο τμήμα γραμμής σε αυτή τη φωτεινή γραμμή αντιπροσωπεύει μια ίση χρονική περίοδο.
Εάν η μετρούμενη τάση σήματος εφαρμόζεται στην πλάκα κατακόρυφης εκτροπής και η τάση σάρωσης κύματος πριονιού εφαρμόζεται στην οριζόντια πλάκα εκτροπής και η συχνότητα της μετρούμενης τάσης σήματος είναι ίση με τη συχνότητα της τάσης σάρωσης του πριονιού κύματος, μια περιοδική καμπύλη κυματομορφής της μετρούμενης τάσης σήματος με την πάροδο του χρόνου θα εμφανιστεί στην οθόνη φθορισμού. Στην περίπτωση που ο δεύτερος και ο τρίτος κύκλος του μετρούμενου περιοδικού σήματος επαναλαμβάνουν όλοι τον πρώτο κύκλο, τα ίχνη που ανιχνεύονται από το φωτεινό σημείο στην οθόνη φθορισμού επικαλύπτουν επίσης τα ίχνη που ιχνηλατούνται για πρώτη φορά. Επομένως, η μετρούμενη τάση σήματος που εμφανίζεται στην οθόνη φθορισμού είναι μια σταθερή καμπύλη κυματομορφής που αλλάζει με το χρόνο.
Προκειμένου να σταθεροποιηθούν τα γραφικά στην οθόνη φθορισμού, η συχνότητα της μετρούμενης τάσης σήματος θα πρέπει να διατηρεί μια σχέση ακέραιου λόγου με τη συχνότητα της τάσης του πριονιού κύματος, δηλαδή μια σχέση συγχρονισμού. Για να επιτευχθεί αυτό, είναι απαραίτητο να προσαρμόζεται συνεχώς η συχνότητα της τάσης του πριονιού ώστε να προσαρμόζεται στην παρατήρηση διαφόρων περιοδικών σημάτων σε διαφορετικές συχνότητες. Δεύτερον, λόγω της σχετικής αστάθειας της συχνότητας του μετρούμενου σήματος και της συχνότητας του σήματος ταλάντωσης του πριονιού, ακόμη και αν η συχνότητα της τάσης του πριονιού ρυθμιστεί προσωρινά ώστε να είναι αναπόσπαστο πολλαπλάσιο της συχνότητας του μετρούμενου σήματος, δεν μπορεί να διατηρήσει το γράφημα σταθερό όλη την ώρα. Επομένως, ο παλμογράφος είναι εξοπλισμένος με συσκευή συγχρονισμού. Δηλαδή, η προσθήκη ενός σήματος συγχρονισμού σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του κυκλώματος πριονωτών κυμάτων για την προώθηση του συγχρονισμού της σάρωσης. Για απλούς παλμογράφους (όπως οικιακούς παλμογράφους SB-10, κ.λπ.) που μπορούν να δημιουργήσουν μόνο συνεχή σάρωση (δηλαδή, δημιουργία συνεχών κυμάτων πριονιού από κύκλο σε κύκλο), είναι απαραίτητο να εισαγάγετε ένα σήμα συγχρονισμού που σχετίζεται με τη συχνότητα το παρατηρούμενο σήμα στο κύκλωμα σάρωσής τους, Όταν η συχνότητα του προστιθέμενου σήματος συγχρονισμού πλησιάζει τη συχνότητα αυτόνομης ταλάντωσης της συχνότητας κύματος πριονωτή (ή ένα ακέραιο πολλαπλάσιο αυτής), η συχνότητα κύματος πριονωτή μπορεί να "συρθεί σε συγχρονισμό" ή να "κλειδωθεί". Για παλμογράφους (όπως οικιακούς παλμογράφους ST-16, σύγχρονους παλμογράφους SBT-5, παλμογράφους διπλού ίχνους SR-8 κ.λπ.) που έχουν τη λειτουργία αναμονής για σάρωση (δηλαδή κάνουν δεν δημιουργούν κύματα πριονιού σε συνηθισμένους χρόνους, αλλά δημιουργούν μόνο ένα κύμα πριονωτή για μία μόνο σάρωση όταν φτάσει το υπό δοκιμή σήμα), είναι απαραίτητο να εισαγάγετε ένα σήμα ενεργοποίησης που σχετίζεται με το υπό δοκιμή σήμα στο κύκλωμα σάρωσης για να συντονιστεί στενά η διαδικασία σάρωσης με το υπό δοκιμή σήμα. Με αυτόν τον τρόπο, εφόσον επιλέγεται το κατάλληλο σήμα συγχρονισμού ή σήμα σκανδάλης όπως απαιτείται, οποιαδήποτε διαδικασία προς μελέτη μπορεί να συγχρονιστεί με τη συχνότητα σάρωσης κύματος πριονιού.