Осциллограф, правильнее называть его осциллоскопом, но я (привык) буду называть его осциллографом, это изумительнейший прибор, который позволяет воочию наблюдать все, происходящее в схеме. Конечно, если наблюдать постоянное напряжение на резисторе (или любом другом элементе схемы), то удовольствия не больше, чем от просмотра рекламы по телевизору. Но современные осциллографы и в этом случае «на коне», их часто объединяют с мультиметром, и вы можете произвести измерения с необходимой точностью. А вот во всем, что связано с переменным напряжением, равным по наглядности этому прибору я не знаю. Даже самый примитивный осциллограф, о котором я собираюсь рассказать, вызывает у меня чувство гордости за принадлежность к роду человеческому, способному решать свои проблемы с такой великолепной изобретательностью.
Основным элементом традиционного осциллографа является специальным образом устроенная радиолампа. Стеклянный баллон, из которого выкачан воздух, имеет специальное покрытие на плоском торце, имеет, как любая радиолампа, катод, при нагреве излучающий носители тока (в данном случае электроны, которые «разогреты» настолько, что в своем тепловом движении улетают за пределы металла), анод, выполненный так, чтобы не задерживать электроны. Если между катодом и анодом приложить напряжение, подключив их к источнику ЭДС, то между ними появится электрическое поле, разгоняющее электроны, вылетевшие из катода. Разогнавшись, электроны пролетают мимо анода и попадают на плоский торец баллона, вызывая свечение покрывающего его вещества. Такую специальную лампу называют электронно-лучевой осциллографической трубкой. Устройство анода позволяет так сфокусировать поток электронов, что на торце, покрытом люминофором (специальным составом, светящимся под воздействием потока электронов), при включении трубки появится светящаяся точка.
Кроме этих электродов осциллографическая трубка имеет две пары взаимно перпендикулярно расположенных пластин. Если подать напряжение на одну пару (от источника ЭДС), то под воздействием электрического поля, возникающего между пластинами, поток электронов откланяется так, что точка из центра экрана осциллографа (торец с люминофором) переместится к его краю. К какому, зависит от полярности приложенного к пластинам напряжения. Если полярность напряжения поменять, то светящаяся точка переместится к противоположному краю. Если это напряжение подать на вторую пару пластин, то точка будет смещаться к верней и нижней кромке экрана. Первая пара называется горизонтальными отклоняющими пластинами, вторая пара – вертикальными.