اسیلوسکوپ و نوسان نما حرفه ای

اسیلوسكوپ اشعه كاتدی یك دستگاه نمایش دهنده است. در صورتی كه دیگر دستگاه های نمایش دهنده فقط مقدار ولتاژ یا مقادیر دیگر الكتریكی را نمایش می دهند اما اسیلوسكوپ اشعه كاتدی قادر است مقدار، فاز، فركانس موج و روابط بین مقادیر آن ها را نمایش دهد. خلاصه اطلاعات بسیار زیادی از نظر كمی و كیفی در مورد كارهای اندازه گیری الكترونیك به اسیلوسكوپ داده شده است و با قسمت های متعلق به دستگاه هر اندازه گیری با ردیف فركانس های زیاد با اسیلوسكوپ امكان پذیر است.

طرح ساده طبقاتی یك اسیلوسكوپ اشعه كاتدی نشان داده شده است. طبقات این اسیلوسكوپ شامل لامپ اشعه كاتدیCRT، تقویت كننده مرورX-Amp و قسمت منبع تغذیه PU می باشد.

لامپ اشعه كاتدی در واقع یك لامپ خلاء است كه الكترون های آن از یك كاتد گرم منتشر شده و برای رساندن به سرعت كافی ابتداء شتاب داده می شوند، سپس به شکل اشعه در آمده و را پایان به یك پرده نیمه شفاف پوشیده از فسفر رسانس برخورد می نماید.

محلی كه الكترون ها به صورت اشعه در می آیند لوله پرتاب الكترون ELECTRON GUN گفته می شود. ساختمان ساده لامپ نشان داده شده، لوله پرتاب مركب از یك كاتد K، یك شبكه G (الكترود كنترل) و آندهای است. شدت اشعه الكترون توسط شبكه ای به همان شکل لامپ الكترون معمولی، كنترل می شود. آند اول در پناسیل مثبت نسبت به كاتد كار می كند. از این رو الكترون ها هنگام عبور از این شبكه شتاب می گیرند و با شكاف كوچكی در وسط آن اشعه الكترونی تهیه می گردد. الكترون های بیرون آمده از آند اول عملاً در مسیر خط مستقیمی حركت می كنند، لیكن نیروی دافعه بین الكترون ها دور شدن اشعه را از هم به وجود می آورند. این تمایل توسط میدان های الكترواستاتیكی با قرار دادن پتانسیل در آند اول و دوم لامپ كنترل می شود، از این رو تقارب اشعه الكترونی لامپ توسط آندهای اول و دوم نسبت به محور خود یك عدسی الكترونی تشكیل می دهند. معمولاً پتانسیل آند دوم ثابت است و پتانسیل آند اول برای تمركز اشعه متغیر می باشد، به همین دلیل آند اول را الكترود تمركز دهنده نیز می گویند.

منحرف شدن اشعه الكترونی به روی پرده به طور الكترواستاتیكی انجام می گیرد. انحراف الكترواستاتیكی توسط صفحات انحراف تهیه می گردند و به صورت دو وضع افقی (یاX) و عمودی (یاY) با زاویه قائمه نسبت به هم قرار دارند. میدانهای انحراف دهنده با اعمال ولتاژ مناسب بین هر دو جفت صفحات انجام می پذیرد.

وقتی كه ولتاژهای مختلفی به طور تناوبی به دو جفت صفحات انحراف دهنده وارد می شوند اشعه الكترونی به طرف بالا و پایین و همچنین در عرض پرده به ترتیب با تغییر مقدار و قطبین ولتاژ حركت می نمایند. در لامپ اشعه كاتدی وارد نمودن سیگنال مورد نظر به صفحاتY و اعمال یك ولتاژ استاندارد به صفحات X مرسوم است، به طوری كه تركیب آن ها محورهای مختصات را پدید می آورند. در تجزیه مدار الكتریكی معمولاً یك چیز در مورد تغییرات مقادیر نسبت به زمان جلب نظر می كند، بنابراین سیگنال مجهول به صفحات عمودی وارد شده و حركت عرضی (مروری) در پرده مستقیماً متناسب با زمان است و این زمان توسط صفحات افقی با استفاده از ولتاژی كه آن را ولتاژ مرور (TIME BASE) می گویند ساخته می شود.

در این صورت مقداری كه نقطه نورانی روی پرده حركت كرده مربوط به دامنه ولتاژ وارد به صفحات انحراف دهنده می باشد و این پارامتر حساسیت انحراف لامپ اشعه كاتدی نامیده می شود، آن را می توان به صورت ولتاژ (یا جریان) لازم برای حركت نقطه نورانی در فاصله مشخصی روی پرده لامپ اشعه كاتدی تعریف نمود. معمولاً حساسیت انحراف (به طور جداگانه برای هر جفت صفحات) به میلی متر بر ولت (یا بر میلی آمپر) بیان می شود. حساسیت انحراف از نظر مقدار مربوط به طرح اشعه كاتدی و شرایط كار آن می باشد. برای یك جفت صفحات انحراف دهنده موازی، حساسیت انحراف تقریباً با رابطه زیر به دست می آید.

كه در آن:

B طول صفحات انحراف

M  فاصله وسط صفحات تا پرده

D فاصله بین صفحات پتانسیل آند دوم است. معمولاً حساسیت انحراف لامپ های اشعه كاتدی از 1/0 تا 5/0 میلی متر بر ولت است.

مسئله بسیار ویژه در اسیلوسكپ های اشعه كاتدی تهیه ولتاژ زیاد یا ولتاژ فوق العاده زیاد (E.H.T) برای تغذیه آندهای آن می باشد این ولتاژ از یك تا 20 كیلو ولت متغیر است. معمولاً این مسئله با یك سو كننده ولتاژ زیاد مشابه آنچه در شکل  نشان داده شده است انجام می گیرد.

 D یك سو كننده ژرمانیومی یا سلنیومی میله ای شکل می باشد، مقاومت های تا مقسم ولتاژ را می سازد و این ولتاژهای تغذیه به الكترودهای لامپ اشعه كاتدی اعمال می گردد. مقاومت یك پتانسیومتر است كه ولتاژ وارده را برای بایاس منفی شبكه و مقاومت روشنائی برقرار می كند، مقاومت های و یك صافی را می سازد و مقاومت و خازن با هم صافی دكوپلاژ می باشند. مقاومت نیز یك پتانسیومتر برای كنترل پتانسیل آند اول برای تمركز (ROCUSE) و برای كنترل پتانسیل آند دوم به كار رفته اند. خازنهای و برای صاف كردن ضربانات استفاده شده اند. سیم پیچ L.T ترانسفورماتورـ Tr ولتاژ تغذیه گرمكن لامپ اشعه كاتدی را (كه 3/6 ولت می باشد) تهیه نماید.

قبلاً یادآوری شده است، طرح نمایش تغییرات كمیت مجهول نسبت به زمان روی پرده لامپ اشعه كاتدی با وارد نمودن سیگنال مورد نظر به صفحات انحراف عمودی و اعمال یك ولتاژ مرور به صفحات انحراف افقی صورت می گیرد، ولتاژ مرور باید خطی باشد زیرا انحراف در جهت افقی مستقیماً با زمان متناسب است. پس نقطه نورانی توسط مرور در جهت افقی با یك سرعت ثابت كشیده می شود و این نقطه نیز به طور عمودی توسط تغییرات سیكل ولتاژ وارده منحرف می گردد. در نتیجه نقطه نورانی روی پرده شکل موج را به همان طریقی كه معمولاً به صورت ترسیمی می كشند به معرض نمایش در می آورد.

اگر دوره تناوب ولتاژ متناوب وارد به صفحات عمودی برابر با دوره تناوب مرور باشد بدیهی است كه هر دو موج در همان صفحات در همان لحظه از زمان، مرور را شروع خواهند كرد و طرح نمایش داده شده دقیقاً بر مبنای همان تصویر واقعی قرار می گیرد. چیزی كه دیده می شود شکل ساكنی خواهد بود كه می توان از آن عكس برداری نمود.

برای اینكه مرور بتواند به طور دوره ای تكرار شود باید ولتاژ مرور همانطور كه نشان داده شده است شکل موج دندانه اره ای داشته باشد. ولتاژ به طور خطی تاVmax بالا می رود و سپس سریعاً به ولتاژ شروع VST بر می گردد. بنابراین در پایان مرور عرضی پرده نقطه نورانی به سمت چپ برای مرور بعدی آماده می شود. به این عمل ، برگشـــت اشعه (FLY -BACK) می گویند و زمان مربوط به آن، زمان برگشت اشعه BACK TIME ـFLY گفته می شود.

ملزومات ولتاژ مرور عبارتند از:

• هنگام مرور به طرف جلو این ولتاژ باید خطی بوده تا مستقیماً با زمان متناسب باشد.
• زمان برگشت اشعه فقط باید كسر خیلی كوچكی از مدت زمان و مرور به طرف جلو باشد.
• این ولتاژ باید به قدر كافی قوی باشد تا مرور در تمام طول افقی پرده انجام گیرد.

مدارهای مختلفی در مولدهای مرور به كار می روند. لیكن اصول اساسی همگی آن ها یكسان است. مثلاً یك خازن به تدریج شارژ شده و سپس وقتی به یك ولتاژ معینی می رسد به طور ناگهای تخلیه می شود، در هر صورت ولتاژ دو سر خازن به طور تناوبی دائماً افزایش یكنواخت و در یك لحظه كاهش دارد.

مولد مرور ساده ای را با استفاده از یك لامپ گازی نئون نشان می دهد، خازن C از طریق منبع ولتاژ ثابت V و مقاومت متغیر R1 شارژ می گردد.

ولتاژ خازنC در دو سر لامپ گازی و مقاومت R2 قرار گرفته است. وقتی ولتاژ دوسر خازنC برابر با ولتاژ شكست لامپ گازی (Vmax) می شود، شكست هدایتی لامپ گازی و تخلیه ناگهانی خازن از طریق آن طوری انجام میگیرد تا ولتاژ خازن به میزانی معادل ولتاژ تهیج لامپ تنزل یابد. در این لحظه لامپ گازی قطع كرده و عبور جریان تخلیه متوقف می شود و خازن سیكل جدید شارژ خود را شروع می كند، در نتیجه ولتاژ دو سر خازن شکل موج دندانه اره ای شبیه خط چین نشان داده شده. زمان تخلیه بایستی فقط كسری از زمان شارژ كه با حاصل ضرب RICI (ثابت زمانی) تعیین می شود باشد.

مدار مرور تشریح شده در فوق كمتر برای تولید مرور نقطه نورانی در مدار افقی پرده اسیلوسكوپ به كار می رود، از این رو از مولد مرور به كمك لامپ تیراترون استفاده می شود. در این مولد مرور تا مادامی كه ولتاژ خازن پایین تر از ولتاژ شكست لامپ است آند تیراترون جریان خیلی كمی می كشد، وقتی ولتاژ خازن به مقدار ولتاژ شكست می رسد ناگهان هدایت تیراترون شكسته شده و خازن سریعاً در لامپ تخلیه می كند و جریان هدایتی مدار به حداكثر می رسد، ولتاژ خازن تقریباً به طور آنی به ولتاژ تهیج لامپ تنزل می یابد، ولتاژی كه به خازن اجازه تخلیه می دهد توسط پتانسیونر R وRO مقاومت محدود كننده جریان شبكه لامپ قابل تنظیم است. بنابراین دامنه ولتاژ دندانه اره ای می تواند با آن تنظیم شود، مقاومت Rlim محدود كننده جریان آند لامپ می باشد.

نحوه مروری كه در بالا اشاره شده است یكی مرور ثابتی در پرده لامپ اشعه كاتدی به وجود می آورد و فركانس ولتاژ مرور فقط برابر یا چند برابر فركانس سیگنال ورودی می باشد، در وضعیت های دیگری كه فركانس یك كم تغییر می كند مرور"دوندگی" و یا تبدیل به لكه روشنی روی پرده خواهد شد.

حال كه مولد مرور نمی تواند عملاً ثبات كافی را تأمین نماید ونمی تواند دقیقاً در زمان درستی مرور را شروع كند، نمی توان انتظار داشت فركانس سیگنال تحت نمایش كاملاً ثابت باشد. بنابراین احتیاج به سنكرون یا همزمانی بین مرور اسیلوسكوپ و سیگنال ورودی می باشد، به طریقه معمولی با رساندن قسمتی از سیگنال ورودی به مولد مرور كه به آن همزمانی داخلی گفته می شود همزمانی نمایش تأمین می گردد.

محدودیت استفاده لامپ های خلاء زیاد را در مولد مرور لازم می سازد.

چنین مولد مروری با استفاده از مولتی ویبراتور با كوپلاژ كاتد در شکل نشان داده شده است. فید بك مدار توسط مقاومت مشترك واقع در كاتد دو لامپ تهیه می شود. مقاومتR5بار آند است. فركانس ولتاژ دندانه اره ای با شبكه C1 R3 R4 تعیین می گردد. كنترل فركانس با R4 فراهم شده است. ردیف فركانس با تعویض خازن های C1 و C2 به دست می آید. دامنه ولتاژ دندانه اره ای با مقاومت R6 تنظیم می شود.

علاوه بر لامپ كاتدی (CRT) و قسمت های تشریح شده در بخش قبلی، كار عادی اسیلوسكوپ اشعه كاتدی مستلزم اجزاء كمكی معینی است، عمل متقابل بین اجزاء با لامپ اشعه كاتدی خواهد شد.

برای اینكه نقطه نورانی به قدر كافی روی پرده لامپ اشعه كاتدی انحراف داشته باشد بایستی به صفحات انحراف پتانسیل های چندین ده یا چند صد ولت وارد شود، با اینكه ممكن است سیگنال های مخصوص وروردی اسیلوسكپ ولتاژ كم داشته باشد، وظیفه تولید ولتاژ كافی برای انحراف توسط افقی (X-) و تقویت كننده عمودی (Y-) انجام می گیرد.

مقدار صحیح تقویت توسط تقویت كنند افقی با پتانسیومتر R2 انتخاب می شود. این موضوع در تقویت كننده عمودی با پتانسیومتر دیگری یعنیR1 صورت می گیرد، تا پهنا و ارتفاع نمایش پرده به طور رضایت بخشی قابل كنترل باشد.

در مولد مرور تیراترون سیگنال همزمانی با پالس سنكرون Vsync، از طریق تقویت كننده عمودی به صورت یك پالس مثبت به شبكه می رسد و این پالس سبب هدایت تیراترون در لحظه صحیح هر سیكل می گردد، به طوری كه ولتاژ سیگنال ورودی از لحظه ای كه سیكل خود را آغاز می كند شروع مرور نقطه نورانی روی پرده لامپ اشعه كاتدی در همان لحظه خواهد بود. اگر لازم باشد نقطه نورانی دو بار پرده را مرور می كنند و سیكل نمایش داده خواهد شد و پالس همزمانی در هر ثانیه یك بار اعمال می گردد. پالس های همزمانی به جای قسمتی از سیگنال ورودی ممكن است از یك مدار خارجی به دست آید. این مدار همزمانی خارجی (external sync)  گفته می شود و نحوه كار آن به همان صورت همزمانی داخلی است.

به دلیل تأخیر زمانی مربوط به دیودهای گازی و لامپ های با تخلیه گاز(تیراترون) تولید مرور با استفاده از آن ها در مولدهای مرور، فركانس مرور تا 20 یا 25 كیلو سیكل محدود می شود. به بیان دیگر بعضی اندازه گیری ها با اسیلوسكپ فركانس های بسیار زیاد (تا چندین مگا سیكل) لازم دارد.

بیشتر اسیولسكپ ها پیش بینی هایی برای اتصال مستقیم ولتاژ ورودی به صفحات انحراف دهنده و به جای تقویت كننده های ورودی دارند. این موضوع مخصوصاً انجام شده تا اینكه سیگنال های با فركانس بیشتر از پهنای باند تقویت كننده عمودی قابل نمایش باشند.

مولد مرورTB با اعمال پالس سنكرون از منابع زیر، مقدار شدت پالس همزمانی یا سنكرون می تواند با پتانسیومترR5 كنترل گردد.

1. منبع داخلی
2. برق 50 سیكل شبكه
3. یك منبع خارجی توسط قرار دادن كلید سنكرون (SYNC.SWITCH) اسیلوسكوپ روی هر یك از آنها هماهنگ یا همزمان می شود. 

تقویت كننده های به كار رفته در اسیلوسكوپ بایستی دارای باند پهن مختلف با پاسخ فركانس خطی باشند تا اینكه شکل موج های بدون اعوجاجیدر روی پرده لامپ اشعه كاتدی به دست آید.  این تقویت كننده یك تقویت كننده كوپلاژ R5با استفاده از لامپ پنتود با شیب زیاد و باند پهن می باشد. سیم پیچ فركانس رادیویی RFC به صورت سری با مقاومت بارR4 آند برای گسترش پهنای باند در جهت فركانس های بالاتر اتصال یافته است. برای فركانس های پایین تر این موضوع توسط شبكه C5 R5 واقع در آند انجام می گیرد.

ولتاژ وارده به تقویت كننده عمودی با پتانسیومتر ورودی R1 كنترل می شود وامپدانس ورودی اسیلوسكپ را تعیین می كند. این امپدانس كمتر از 500 كیلو اهم نیست. اگر امپدانس ورودی اسیلوسكپ زیاد باشد تقویت كننده جریانی نمی كشد وبرای این منظور یك شبكه بایاس سرخود متشکل از R2C2 در مدار كاتد قرار داده شده است. تقویت كننده دارای تقویت بدون اعوجاجی با ردیف فركانس 50ـ30 سیكل تا30ـ10 كیلو سیكل و بهره ای در حدود 100 است، برای پهنای باند بیشتر از مقدار یاد شده بهره تقویت كاهش می یابد.

تقویت كننده های كوپلاژ RC مورد استفاده در اسیلوسكپ های موجود پهنای باندی از 50 سیكل تا 20 مگا سیكل دارند. تقویت كننده های لامپ T.W.T در دستگاه های اندازه گیری مخصوص تا پهنای باند چند صد مگا سیكل به كار می روند.

یكی از متداول ترین اسیلوسكپ های اسیلوسكپC1-1 می باشد. در این اسیلوسكپ از یك لامپ اشعه كاتدی با پرده 125 میلی متری استفاده شده است. حساسیب انحراف عمودی آن 25/0 سانتی متر بر میلی ولت و حساسیت انحراف افقی آن 5/4 سانتی متر بر میلی ولت می باشد. بهره تقویت كننده عمودی 1800 و بهره تقویت كننده افقی آن 35 است.

امپدانس ورودی تقویت كننده عمودی 2 مگا اهم و كاپاسیتانس آن 30 پیكوفاراد است. ردیف های فركانس مولد مرور با نوسان آزاد 7ـ2، 30ـ7، 130ـ30، 500ـ130 سیكل و 2ـ5/0، 7ـ2 ، 25ـ7 و 50 ـ 25 كیلو سیكل است.

تضعیف كننده پله ای ورودی با مقاومت و خازن ساخته شده است و با كلید انتخاب تضعیف 0، 20 و 40 دسی بل را تهیه می كند.

سیگنال ورودی از طریق تضعیف كننده ابتداء به تقویت كننده عمودی وارد می شود و از آنجا به تقویت كننده پوش ـ پول خروجی و سپس به صفحات انحراف عمودی لامپ اشعه كاتدی می رود.

مولد مرور به كار رفته در اسیلوسكپ C1-1 از لامپ تیراترون ساخته شده است. بانده های مختلف فركانس مولد مرور با تعویض خازن انجام می گیرد. فركانس مرور در هر باند فركانس می تواندبا یك پتانسیومتر اصلی كنترل شود.

تقویت كننده عمودی می تواند با محل شکل موج تحت نمایش (همزمانی داخلی)، و یا از طریق برق متناوب 50 سیكل (همزمان با برق) و یا از طریق یكی منبع خارجی (همزمانی خارجی) همزمان شود، همزمانی مختلف را می توان با كلید سنكرون انتخاب نمود.

ولتاژ مرور به تقویت كننده افقی و سپس به تقویت كننده پوش ـ پول خروجی آن می رود. با تغییر ولتاژهای تحریك لامپ های پوش ـ پول محل نقطه نورانی در طول محور افقی (كنترل تغییر مكان عمودی) نیز تغییر نماید. این اسیلوسكپ دارای اتصالاتی برای وارد نمودن مستقیم سیگنال ورودی به صفحات انحراف افقی و عمودی می باشد.

اسیلوسكپ معمولی با مرور نوسان آزاد (تكراری) برای نمایش پدیده های پالس حتی پالس با كیفیت پایین با مشکل مواجه می شود. در بعضی از مدارات الكترونیك پالس هایی به كار می روند كه مدت دوام آن ها بسیار كوتاه (كمتر از چند میكرو ثانیه) و میزان تكرار سریع (صدها برابر بزرگتر) دارند. حال اگر مدت دوام یك پالس فقط چند صدم زمان مرور اسیلوسكپ باشد این پالس به صورت یك نوك تیزروی پرده كمی ظاهر شده و برای ارزیابی یا مطالعه اطلاعات چندانی را به دست نخواهد داد.

بنابراین باید پهنای تصویر با به كار بردن فركانس مروری چندی برابر میزان تكرار پالس زیاد شود. در این وضعیت هم اثر اشعه روی پرده در طول منحنی پالس به صورت تك ضربه یا اینكه در طول خط افقی اثر چندین ضربه را خواهد داشت و به هر حال تصویر پالس نیز برای مطالعه یا عكس برداری غیر واضح خواهد بود.

در عوض از نوعی مدار به نام مرور تریگر در اسیلوسكپ برای نمایش دادن پالس استفاده می شود. مرور تریگر برای مطالعه پالس های با دوام كوتاه و هم جریانهای گذرا با فواصل زمانی نا منظم به طور یكسان رضایت بخش است. در اسیلوسكپ با مرور تریگر در غیاب پالس تحت نمایش، مرور قطع و در حال تریگر می باشد یعنی با ورود یك پالس مناسب مرور افقی اسیلوسكپ شروع می شود. پالس تریگر ممكن است به دو صورت یا از یك منبع داخلی یا از پدیده تحت مطالعه گرفته شده و به مولد مرور وارد شود. در حقیقت مولد مرور توسط پالس تریگر یك ولتاژ دندانه اره ای به صفحات عمودی اعمال می نماید. در زمان T1 (اشعه، مرور رو به جلو را انجام میدهد و در زمانT3 اشعه برگشت می كند. درست در لحظه ایكه مولد از كار می ایستد تا زمان T3 به حال توقف می ماند تا اینكه پالس تریگر بعدی وارد شود.

حال نحوه كار مولد مرور تریگر با تفصیل بیشتری مورد مطالعه قرار می گیرد. همانطور كه تركیب مدار نشان میدهد این مدار با مدار مرور آزاد تفاوتی ندارد بجز اینكه لامپ مدار تا یك پالس تریگر نرسد به كار نمی افتد. وقتی كه مدار در وضعیت ساكن (بدون سیگنال) قرار دارد بایاس مثبتی از طریقr3 به شبكه لامپ وارد شده و لامپ در حال هدایت است، خازنc2 به علت مقاومت كم لامپ در حال هدایت عملا تخلیه شده است. درست در لحظه ای كه سیگنال مورد نظر به صفحات عمودی اسیلوسكپ وارد می شود یك تریگر مربع شکل منفی هم از طریق شبكه دیفرانشیتور متشکل از خازن و مقاومت كم R1C1 به شبكه لامپ اعمال می گردد. دامنه پالس تریگر به اندازه ای است كه لامپ رابه نقطه قطع می برد. همچنان كه لامپ قطع شد خازنC2 از طریق مقاومت R2 شارژ می شود و با از بین رفتن پالس تریگر مجددا لامپ شروع به هدایت كرده و خازن C2 سریعا تخلیه می شود ولتاژ دندانه اره ای تهیه شده به صفحات افقی اسیلوسكپ می رود. ولتاژ دندانه اره ای پالس برای حركت اشعه در طول یك مرور كافی است. بدیهی است كه مدت دوام پالس تریگر باید برابر با زمان مرور باشد. مسئله مهم دیگر در مورد پالس تریگر این است كه پالس باید فقط برای شروع نوسان مولد مرور به كار رود و هیچ گونه اثری در كار مدار مرور نداشته باشد.

زمان افزایش اكسپونانسیل ولتاژ (منحنیAB) در مدت مرور اشعه t1 است كه با رابطه زیر بیان می شود:

در نقطه B داریم:t=t1 كه از آنجا دامنه ولتاژ دندانه ای اره ای است. ضریب غیر خطی ولتاژ دندانه ای اره ای از دیفرانسیل معادله VC2 به دست می آید.

كه از آنجا با مراجعه به معادله V ملاحظه می گردد.

درمدت زمان برگشت اشعه (منحنی BC) خازن C2 از طریق مقاومت RO یعنی مقاومت هدایتی لامپ تخلیه می شود، در مدارهای عملی ثابت زمانی تخلیه یك دوم تا یك سوم زمان برگشت اشعه انتخاب می گردد، در مدت برگشت اشعه ولتاژ دو سر خازن C2 به صورت اكسپونانسیل كاهش می یابد.

بنابراین با قرار دادن ولتاژ ثابت زمانی برگشت اشعه از معادله فوق خواهد بود كه در آن RO مقاومت هدایتی لامپ و C2 ظرفیت خازن مدار می باشد.

اسیلوسكپ اشعه كاتدی (S1-1) C1-5 برای مشاهده پدیده های پالس با مدت دوامی از 1/0 تا 3000 میكروثانیه و پدیده های گذرا با میزان تكرار بالاتر از یك مگا سیكل در نظر گرفته شده است.

لامپ اشعه كاتدی آن دارای حساسیت عمودی 25 میلی متر بر 3/0 ولت برای باند پهن (10 مگا سیكل) و 25 میلی متر بر1/0 ولت برای باند باریك (5/0 مگا سیكل) است. امپدانس ورودی آن تقریباً 5/0 مگا اهم و كاپاسیتانس ورودی حدود 50 پیكو فاراد می باشد. حساسیت افقی لامپ 25 میلی متر بر 3/0 ولت و امپدانس ورودی تقویت كننده افقی آن تقریبا 80 كیلو اهم است.

1. مرور تریگر با ردیف های زمانی ثابت 1، 2، 5، 10، 30 ،100 ،300 ،1000 و 3000 میكرو ثانیه با ابعاد مطالعه (40 تا 60 میلی متر) برای پدیده های پالس.
2. مرور نوسان آزاد با 9 باند فركانس كه می تواند از 20 سیكل تا 200 كیلو سیكل به طور مداوم تغییر می كند.

تضعیف کننده و نقویت کننده های ATT

 تضعیف كننده ATT پله ای ورودی نوع RC بوده و جمعا تضعیف 40 دسی بل را به صورت قابل انتخاب در سه مرحله 10 دسی بل با كمك كلید به وجود می آورد، سیگنال از طریق تضعیف كننده به تقویت كننده عمودی می رود.

تقویت كننده عمودی متشکل از یك طبق كاتد فالوورCF1، یك خط تاخیرDL، یك طبقه معكوس كننده فازPIT و طبقه پوش ـ پول PP می باشد كاتد فالوور CF1 به خط تاخیر سیم پیچ و خازنDL  متصل شده و سیگنال هنگام عبور از آن از نظر زمانی 2/0 میكرو ثانیه تاخیر پیدا می كند، ولتاژ ظاهر شده در آندهای طبقه پوش ـ پول PP به صورت فاز مخالف به صفحات انحراف مودی لامپ اشعه كاتدی وارد می شود.

وظایف تقویت كننده همزمانی و تقویت كننده افقی همان طور كه از نام این طبقات ملاحظه می شود معلوم است. مولد مرور از یك مولتی ویبراتور تشكیل شده است. ولتاژ دندانه اره ای تولید شده با مولتی ویبراتور از طریق یك كلید به مدار كاتد فالوور CF2 می رود و سپس از طریق معكوس كننده فازPI2 به صفحات انحراف افقی لامپ اشعه كاتدی اعمال می گردد، باندهای فركانس مرور با تعویض خازن هایی صورت می گیرد. در فاصله هر باند فركانس مرور می تواند به طور پیوسته تنظیم شود. معكوس كننده فازPT2 ولتاژ دندانه اره ای وارد به صفحات افقی را به طور متقارن تامین می كند.

در طبقه مرور TM یك مولد علامت گذاری زمانTIME - MARKET كه نقاط كوچكی را برای تنظیم زمان مرور اسیلوسكپ تولید می كند وجود دارد. این مولد از یك نوسان ساز، شش مدار هماهنگ برای تطبیق فركانسهای موج سینوسی با تناوب 05/0 ،2/0 ،1 ، 20 و 100 میكرو ثانیه و یك كلید به منظور قرار دادن هماهنگ ها در مدار تشكیل شده است. ولتاژ تولید شده توسط مولد علامت گذار به كاتد لامپ اشعه كاتدی وارد می شود و به موجب آن اشعه روشنی تصویر را برای این فركانس تغییر میدهد و نقاط كوچك روشنی روی مرور تولید می نماید. اشاره می شود به كمك وضعیت های كلید علامت گذار زمان و شمارش تعداد علامات به سهولت می توان دوام پالس تحت مطالعه را تعیین نمود.

دامنه سیگنال تحت نمایش می تواند با مقایسه آن به كمك یك شکل موج ولتاژ آزمایش (TEST VOLTAGE) 50 سیكل كه توسط یك ثابت كننده مناسب در اسیلوسكپ تهیه می گردد اندازه گیری شود.

 

ابتدا كلید روشن و خاموش اصلی اسیلوسكپ روی "ON" قرار می گیرد. دستگاه پس از دو تا سه دقیقه گرم شده و نقطه نورانی روی پرده از نظر روشنایی (به طوریكه ملایم روشن و به وضوح نمایان باشد) و تمركز آن تا آنجا كه ممكن است با ابعاد كوچك تنظیم می شود و سپس با كنترل های تغییر مكان افقی (X-SHIFT) و تغییر مكان عمودی (Y-SHIFT)  نقطه نورانی در مركز پرده قرار می گیرد.

حال نوع مرور، فركانس یا مدت آن نوع همزمانی و قرار گرفتن تضعیف كننده ورودی، انتخاب می شوند، تمام این پارامترهای با نوع اندازه گیری و مقدار پدیده تحت مطالعه تعیین می گردد.

برای نمایش پدیده های پالس با دوام بیشتر از 3000 میكرو ثانیه، مرور تریگر انتخاب می گردد. برای پدیده های تناوبی با جریانات با دوام زیر 3000 میكرو ثانیه مرور نوسان آزاد انتخاب می شود. مرور مورد نظر با كلید "TIME -BASE SELECTOR" قابل انتخاب است.

سرعت مرور (ردیف زمان) طوری انتخاب خواهد شد كه تمام پالس یا سیكل كامل سیگنال بتواند نمایش داده شود و تصویر حاصل قسمت بزرگی از پرده را اشغال نماید. سرعت مرور زیاد تصویر را در جهت افقی بیشتر باز یا گسترده می كند.

در مورد نمایش پدیده های پالس كلید ردیف زمان TIME RANGE از نظر زمانی در حدود دوام پالس تحت نمایش گذارده می شود با مرور نوسان آزاد ردیف فركانسهای لازم با كلید باند فركانس انتخاب شده و تنظیم دقیق فركانس در حال رویت تصویر روی پرده با كنترل"FREQ. FINE" به دست می آید.

همزمانی وقتی با قسمتی از خود سیگنال انجام می شود كه كلید "SYNC" روی همزمانی داخلی قرار گیرد، بنابراین اگر سیگنال ورودی نتواند همزمان شود، پالس های همزمانی از یك منبع خارجی كه به ترمینال X- INPUT متصل می گردد و با قرار دادن كلید SYNC روی وضعیت همزمانی خارجی به دست خواهد آمد. اگر سیگنال نمایشی مربوط به فركانس برق شبكه است كلید SYNC روی وضعیت MAINS گذارده می شود.

حداكثر ولتاژی كه باید به ورودی اسیلوسكپ وارد شود 200 ولت است اگر ولتاژ ورودی معلوم نباشد تضعیف كننده ورودی روی (40 دسی بل) قرار می گیرد و كنترل Y-AMP تا هنگامی كه ارتفاع تصویر روی پرده 20 تا 25 میلی متر نشده تنظیم می گردد. اگر بتوان تصویر با ارتفاع كوچكتر به دست آورد كلید تضعیف كننده روی (20 دسی بل) یا (0 دسی بل) گذارده می شود.

بعضی اوقات اندازه گیری به كمك ولتاژ انحراف افقی از یكی منبع خارجی لازم است. بنابراین كلید انتخاب مرور در وضعیت AMP و كلید SYNC در وضعیت EXT.SYNC گذارده خواهد شد و ولتاژ مرور بایستی به ترمینال X-INPUT   وارد شود و دامنه تصویر به كمك كنترل SYNC تنظیم می شود.

برای تعیین دامنه پالس تحت مطالعه، تضعیف كننده ورودی و كنترل AMP به طوری كه بزرگی تصویر از 25 میلی متر تجاوز نكند تنظیم می شود ارتفاع از روی درجه بندی پرده قرائت خواهد شد. اكنون كنترل AMP رها شده و تضعیف كننده ورودی در محل CAL قرار می گیرد و ولتاژ آزمایش به تقویت كننده عمودی وارد خواهد شد. این ولتاژ به طوری كه ارتفاع آن با ارتفاع پالس تحت نمایش برابر شود تنظیم می گردد و از درجه بندی پتانسیومتر AMP.CAL قرائت می شود. پس دامنه سیگنال مورد نظر: VC دامنه ولتاژ آزمایش به ولت و K میزان تنظیم پتانسیومتر می باشد.

وقتی فركانس سیگنال مجهول خارج از پهنای باند تقویت كننده قرار دارد ، این سیگنال مستقیماً به كمك ترمینال های قرار داده شده در كنار اسیلوسكپ به صفحات انحراف عمودی لامپ اشعه كاتدی وارد می شود. معمولا این ترمینالها با یك دو شاخت اتصال كوتاه شده اند حداكثر مقدار این ولتاژ نباید از200 ولت تجاوز كند و پالس همزمانی باید از منبع خارجی گرفته شود.

انتخاب باند پهن (10 مگا سیكل) و باند باریك (500 كیلو سیكل) برای اندازه گیری به كمك یك كلید كوچك واقع در كنار اسیلوسكپ فراهم می آید.

گاهی اوقات مطالعه چگونگی تغییر دو كمیت الكتریكی مختلف نسبت به یكدیگر برای اندازه گیری های الكترونیك لازم است. برای مثال در آزمایش و مطالعه تقویت كننده های با شکل موجهای مختلف نمایش همزمان دو سیگنال ورودی و خروجی تقویت كننده با هم روی یك پرده اسیلوسكپ به منظور مقایسه آنها قابل توجه است زیرا می توان اعوجاج دامنه سیگنال خروجی را دقیقا با سیگنال ورودی مشاهده نمود.

این مطالب توسط اسیلوسكپ های مخصوصی مانند اسیلوسكپ دو شعاعی (TWO- BEAM OSCILLOSCOPE) و اسیلوسكپ با مرور دوتایی (DUAL- TRACE SCILLOSCOPE) قابل اجرا است.

اسیلوسكپ دو شعاعی دارای یك لامپ اشعه كاتدی همراه با دو لوله پرتاب الكترون است. بنابراین از لامپ اشعه كاتدی این اسیلوسكپ دو شعاع الكترونی به دست می آید و دو سیستم مستقل انحراف افقی با دو جف صفحات انحراف این دو اشعه را در جهت افقی منحرف می نمایند. انحراف افقی دو شعاع هر دو لوله پرتاب الكترون به طور همزمان(یا جداگانه) با اعمال یك ولتاژ دندانه اره ای كنترل می شوند. كنترل انحراف عمودی دو اشعه جدا از هم می باشد و شکل موج ها به صفحات انحراف عمودی جداگانه اعمال می گردند.

اسیلوسكپ با مرور دوتایی دارای یك لامپ اشعه كاتدی و یك لوله پرتاب الكترون (مانند اسیلوسكپ های معمولی) و دو سیستم انحراف جداگانه است. اسیلوسكپ از طریق دو كانال سیگنال های ورودی را به طور تناوبی به صفحات انحراف اعمال می نماید. بنابراین با مرور سرعت زیاد دو تصویر مختلف همزمان روی پرده مشاهده خواهند شد. دو كانال معمولا با A و B علامت گذاری شده و دارای یك مدار كلید الكترونیكی برای هدایت به نوبت سیگنال های قسمت مطالعه به صفحات انحراف عمودی است. هردو كانال اسیلوسكپ شامل یك تضعیف كننده، یك مدار امیترفالوور (كاتد فالوور)، یك پیش تقویت كننده و یك معكوس كننده فاز پوش - پول برای انتقال دادن سیگنال های ورودی نامتقارن می باشد. معكوس كننده های فاز هر دو كانال به كلید الكترونیك كه داری خط تاخیر دهنده و تقویت كننده انتهایی (اصلی) هست كوپلاژ می شوند. خروجی تقویت كننده انتهایی به صفحات انحراف عمودی اعمال می گردد و در نتیجه اسیلوسكپ با مرور دوتایی دارای چهار حالت قابل انتخاب برای اندازه گیری می شود.

• حالت انتخاب كانال A و كانالB هر یك به تنهایی برای اندازه گیری جداگانه.
• حالت یك در میان بین دوكانال (ALTERNATE) كه در پایان هر مرور دیگری شروع می شود.
• حالت شكسته (chop) مثلا در فاصله زمانی یك مرور فركانس آن از 500 كیلو سیكل به یك مگا سیكل تغییر می یابد.
• حالت جمع و یا تفاضل كانال های AوB به صورتA-B یا A+B

تمركز اشعه در اسیلوسكپ با مرور دوتایی دقیق تر از اسیلوسكپ دو شعاعی است، البته روشنایی تصویر این اسیلوسكوپ به علت تناوب نمایش كمتر از اسیلوسكپ دو شعاعی می باشد. به هر حال اسیلوسكپ با مرور دوتایی به علت ساختمان ساده تر نسبتا ارزان تر بوده و انجام كار بهتری را نشان می دهد.

 كانال ها هر یك شامل تضعیف كننده، پیش تقویت كننده و خط تاخیر دهنده متشکل از مدارهای با خازنها و سیم پیچ های زیاد برای تاخیر می باشد. مدار كلید الكترونیك در واقع یك تقویت كننده دیفرانسیل است كه سیگنالهای ورودی دو كانال توسط كلید انتخاب مناسب در ورودی این طبقه را به حالت چهارگانه به تقویت كننده اصلی عمودی میدهد. پالسهای تریگر از طبقه پیش تقویت گرفته شده و از آنجا برای همزمانی سیگنالهای ورودی با مرور به مدار مولد مرور می رود. ولتاژ دندانه اره ای مولد مرور به تقویت كننده اصلی افقی و از آنجا به صورت متقارن به صفحات افقی اعمال می شود. 

اندازه گیری پدیده های پالس (یا ضربه ای) به روش های گوناگون و با دقت های مختلف انجام می گیرد. بیشتر اندازه گیری های مربوط به فاصله زمانی (TIME- INTERVAL) به كمك اسیلوسكپ های با مرور تاخیری نتیجه و دقت بهتری را به دست می دهد. مرور تاخیری از تركیب دو مولد مرور ساخته می شود كه نمایش مرور توسط دومین مولد مرور صورت می گیرد. و به مولد مرور اولی مولد در حال تاخیر (مولد اصلی) و به دومی مولد تاخیری می گویند. مولد در حال تاخیر با یك پالس تریگر در زمان t1 شروع می شود. تا رسیدن یك تراز مقایسه كننده به نام تقسیم تاخیر (با شکل موج مستطیلی) این شیب امتداد می یابد. در زمانt1 مولد در حال تاخیر می ایستد و مولد تاخیری دوم تازه شروع به كار می كند. بنابراین امكان دو تركیب برای قرار گرفتن پالس تریگر درمولد تاخیری موجود است.

1. مولد تاخیری فقط تا رسیدن ولتاژ تاخیر از مقایسه كننده به طور خودكار موج دندانه اره ای طبق می سازد كه این تركیب در مولدهای تاخیر زمان (THME- DELAY GENERATOR) به كار می رود. طول پالس های مستطیلی شکل (تقسیم تاخیر) می تواند با استفاده از یك پتانسیومتر ساده در مدار كنترل شود.
2. مولد تاخیری با یك پالس تریگر داخلی یا خارجی در زمانtb بعد از t1 شروع به كار می كند. چنین تركیبی درمولدهای تاخیر با تریگر (TREGGER- DELAY GENERATOR) به كار می رود.

حال دقت اندازه گیری پالس توسط مرور تاخیری مورد رسیدگی قرار میگیرد. هرگاه یك پالس منفرد برای تاخیر زمان از مبداء to اندازه گیری شود دكمه DELAY اسیلوسكپ تا موقعی كه پالس درمركز بوده قرار گیرد تنظیم، و سپس تاخیر زمان پالس محاسبه گردد. اگر مثلا زمان مرور اصلی انتخاب 10 میكرو ثانیه برای هر تقسیم روی پرده باشد و تاخیر تقسیم روی 215/6 تقسیم قرار گیرد تاخیر زمان پالس 15/62 میكرو ثانیه (برای دقت زمان مرور درصد) یا 2/62 میكرو ثانیه و دقت 9/1 میكرو ثانیه است.

اگر مبداء پالس علامت گذار زمان همراه با پالس تحت اندازه گیری(با یك اسیلوسكوپ دوكاناله) به كار رود، دقت اساسا افزایش می یابد، مثلا فرض كنید پالس مبداء در 50+ to میكرو ثانیه رخ می دهد. اگر زمان مرور در حال تاخیر 2 میكرو ثانیه در هر تقسیم قرار داده شود لامپ اشعه كاتدی اسلیوسكوپ دو پالس جداگانه را با 1/6 تقسیم نشان خواهد داد كه پس از آن اختلاف قرائت 2/12 میكرو ثانیه مربوط به دقت زمان مرور درصد به دست می آید كه درصد مربوط به اثر غیر خطی بودن انحراف می باشد. این نتایج در مجموع اندازه گیری 2/62 و دقت میكرو ثانیه را به دست میدهد. همان طور كه ملاحظه می شود دقت اندازه گیری با قبل بهبود یافته است.

ترسیم منحنی های مشخصه لامپ های (یا ترانزیستورها) به روش نقطه یابی كار مشکلی است و در بعضی حالات این ترسیم به كلی خارج از دسترس می شود. چون هرگاه مقادیر بزرگ ولتاژ یا جریان در مدار زیاد ادامه یابد لامپ(یا ترانزیستور) تحت آزمایش در اثر این ولتاژ یا جریان آسیب خواهد دید. بر عكس ترسیم منحنی های مشخصه لامپ به سادگی می تواند به كمك یك اسیلوسكپ انجام شود.

یك نمونه ساده برای به دست آوردن مشخصه انتقالی شبكه فرمان است به شبكه فرمان لامپ تریود واقع در مدار یك ولتاژ متناوب دندانه اره ای و یك بایاس مستقیم منفی VS، به طوریكه لامپ با زاویه هدایت 180 درجه كار كند می رسد. قسمتی از ولتاژ دندانه اره ای به عنوان مرور صفحات انحراف افقی اسیلوسكپ استفاده می شود، ولتاژ دو سر R یعنی مقاومت بار آند به صفحات انحراف عمودی اسیلوسكوپ كه تغییرات آن متناسب با جریان آند لامپ است اعمال می شود. در نتیجه نقطه نورانی روی پرده متناسب با ولتاژ دندانه اره ای شبكه فرمان در عرض پرده و متناسب با تغییرات جریان آند به طرف بالا یا پایین، منحنی مشخصه لامپ را ترسیم می نماید. این منحنی رابطه جریان آند به جریان شبكه را نشان می دهد كه همان مشخصه استاتیك لامپ تریود می باشد.

برای به دست آوردن مشخصه آند لامپ ولتاژ بایاس فقط به شبكه فرمان وصل شده و ولتاژ دندانه اره ای به آند لامپ و صفحات انحراف افقی اسیلوسكپ وارد می شود.

برای آزمایش مشخصه ولت ـ آمپر اتصال PN مدار ساده ای به كمك اسیلوسكپ که در شکل زیر نشان داده شده است، كریستالیCr كه به عنوان یك یكسو كننده نیم موج عمل می نماید به ثانویه ترانسفورماتور كاهنده Tr متصل شده است. برای اینكه كریستال در نقطه اتصال PN صدمه نبیند جریان ولتاژ آن كوچك گرفته می شود. این موضوع برای هر اندازهگیری در مورد اتصال های PN نیز باید رعایت گردد.

عبور جریان اتصال PN در دو سر مقاومت R افت ولتاژی تولید می كند كه این ولتاژ طبق قانوناهم درهر لحظه مستقیماً متناسب با جریان مدار می باشد. ولتاژ دو سر مقاومت R به صفحات انحراف عمودی (y) اسیلوسكپ CO و ولتاژ تغذیه دو سر اتصال PN به ترمینال های صفحات انحراف افقی (X) وارد می شوند. بنابراین مرور اشعه الكترونی روی پرده لامپ اسیلوسكپ به جریان اتصال PN یا افت ولتاژ دو سر اتصال بستگی دارد. به عبارت دیگر با تنظیم صحیح اسیلوسكپ مشخصه اتصال PN ، یعنی شاخه رو به جلوی منحنی روی پرده نمایش داده خواهد شد.

 

نمایش شاخه معكوس منحنی مشخصه ولت ـ آمپر اتصالPN به كمك مدار نشان داده شده در انجام می گیرد. این مدار اساسا مشابه مدار قبل می باشد و اختلاف آن فقط در نوع ولتاژی است كه به جای ولتاژ 36 ولت به اسیلوسكوپ وارد می شود. صفحات انحراف افقی اسیلوسكپ با ولتاژ دو سر مقاومت R2 شامل مقسم مقاومتی ولتاژ R1R2 تحریك می گردد. مقدار و شکل موج این ولتاژ به همان صورتی تغییر می كند كه مقدار و شکل موج ولتاژ معكوس وارد به نقاطA وB تغییر می نماید.  ملاحظه می شود كه صفحات انحراف افقی (x) متناسب با تغییرات ولتاژ دو سر اتصال PN و صفحات انحراف عمودی (y) متناسب با جریان معكوس اتصال تغییر می كند و شکل ترسیم شده منحنی مشخصه معكوس اتصال PN خواهد بود.

به علت اینكه ولتاژ معكوس كامل به چند درصد ولت می رسد و ممكن است به اسیوسكپ خسارت وارد آورد از اعمال این ولتاژ به صفحات انحراف اجتناب می شود. دیود D نسبت به TD یعنی اتصال PN به صورت مخالف به مدار اتصال یافته است و عملا وقتی TD جریان می كشد دیودD مدار را قطع می كند. زیرا عبور جریان رو به جلوی اتصال TD به علت افت ولتاژ قابل ملاحظه دو سر مقاومت R3 یعنی:

V=If . R3

به اسیلوسكوپ صدمه می زند. If در معادله،‌ جریان رو به جلوی اتصال PN است.

به كار بردن اسیلوسكوپ به عنوان نشان دهنده نول در پل های جریان متناوب بسیار متناسب است. زیرا حساسیت و امپدانس ورودی زیاد اسیلوسكپ دقت زیاد اندازه گیری را تامین می كند. مدار ساده اتصال اسیلوسكپ در یك پل كشوئی را به عنوان نشان دهنده نول نمایش می دهد. ولتاژ از طریق بازوی نشان دهنده پل به تقویت كننده عمودی و از آن پس به انحراف عمودی لامپ اشعه كاتدی اسیلوسكوپ وارد می شود. وقتی پل به حالت تعادل (Z1Z3=Z2Z4) است ولتاژ دو سر بازوی نشان دهنده صفر بوده و مرور اشعه روی پرده به یك نقطه تبدیل می گردد. وقتی تعادل پل اختلاف پیدا می كند نقطه روی پرده به صورت یك خط عمودی ظاهر می شود.

نظر به اینكه اسیلوسكوپ های دارای تقویت كننده های بهره زیاد هستند بنا بر این مشاهده نول توسط آن ها دقیق تر از هر نوع دیگر نشان دهنده خواهد بود.

مداری برای به دست آوردن مشخصه های فركانس به كمك اسیلوسكوپ وجود دارد. نوسان سازOSC یك نوسان ساز مرور كننده فركانس است كه فركانس آن به طور پیوسته متغیر می باشد و یا اشعه از طریق ردیف مورد نظر مرور می شود. كنترل فركانس در بعضی نوسان سازها به صورت مكانیكی (یعنی با یك موتور) كار میكند و كنترل بعضی به طور كلی الكترونیكی است.

یك نوع كنترل فركانس نوسان ساز با اتصال یك لامپ رأكتانس به صورت موازی به مدار هماهنگ نوسان ساز درست می شود. اثر لامپ رأكتانس درمدار به یكی از دو حالت اندوكتیو یا كاپا سیتیو خواهد بود، از این رو لامپ رأكتانس درمدار هماهنگ نوسان ساز ضریب القائی یا ظرفیت متغیری را تولید می كند. تغییرات رأكتانس توسط وارد نمودن یك ولتاژ مدوله كننده به شبكه فرمان لامپ رأكتانس به وجود می آید. در نتیجه سیگنال نوسان ساز فركانسش همراه با سیگنال مدوله كننده تغییر یا مرور دارد. ردیف تغییرات مرور سیگنال نوسان ساز با پارامترهای لامپ رأكتانس در حالیكه سیگنال(با هر سیگنال مدوله شده فركانس) ثابت می ماند تعیین می شود و این موضوع برای به دست آوردن مشخصه یا پاسخ فركانس بسیار ضروریست.

با مراجعه به مدار نوسان سازOSC با ولتاژ دندانه اره ای از طریق مولد مرورTB اسیلوسكوپ مدوله می شود به طوری كه فركانس مرور نوسان ساز با حركت نقطه نورانی روی پرده اسیلوسكپ همزمان است، پس محور افقی لامپ اشعه كاتدی به عنوان محور فركانس عمل می كند.

از نوسان سازOSC سیگنال مدوله شده فركانس به دستگاه تحت آزمایش (یعنی یك تقویت كننده) كه در آن بهره تقویت با فركانس تغییر می كند می رسد. به همین دلیل دامنه سیگنال نیز در خروجی تقویت كننده با فركانس تغییر می نماید، حال اگر تغییرات خروجی تقویت كننده به صفحات عمودی اسیلوسكپ اعمال شود مرور اشعه مشخصه فركانس یا منحنی پاسخ تقویت كننده را نشان خواهد داد.

دو قسمت اضافی آشكار سازD برای به دست آوردن یك مشخصه تنها دو مولد علامت گذار MG می باشد كه در آن علامت هایی از یك فركانس مشخص را به منحنی پاسخ نمایش داده شده در لامپ اشعه كاتدی تزریق می كند. مولد علامت گذار از تركیب دو نوسان ساز كریستالی با فركانس های اصلی به ترتیب 1و5 مگا سیكل ساخته شده است. نوسان ساز از این فركانس ها و هارمونیك های آن یك طیف فركانس از 1 تا 20 مگا سیكل با فواصل 1 مگا سیكلی به وجود می آورد.

طیف فركانس به آشكار ساز می رود و در آن با فركانس مرور كننده مخلوط می شود. وقتی كه فركانس مرور كننده با یك فركانس مولد علامت گذار منطبق می شود در نتیجه طپش فركانس كم دو علامت روی پرده ظاهر می گردد، علامت های مربوط به فركانس هایی كه با 5 مگا سیكل زیاد می شوند دامنه بزرگتر دارند.

نوع دیگر دستگاه تولید فركانس مرور برای تجزیه و تحلیل پاسخ فركانس، مخلوط كردن خروجی های یك نوسان ساز مدوله كننده و یك نوسان ساز فركانس ثابت است كه كنترل فركانس مرور آن مانند حالت قبل با موج دندانه اره ای انجام می گیرد. خروجی حاصل از مخلوط كننده را به تقویت كننده باند پهن داده و سیگنال فركانس طپش پس از تقویت به تضعیف كننده ای با تضعیف 0 و 20 و 40 دسی بل وارد می شود. خروجی دستگاه می تواند به صورت دائمی به كمك یك پتانسیومتر قبل از آن كه به دستگاه تحت سنجش وارد شود تنظیم گردد.