تاریخچه اسیلوسکوپ " کارل فردیناند برون" کارل فردیناند برون برون از دانشگاه مربورگ فارغ التحصیل شده و مدرک دکترای خود را از دانشگاه برلین اخذ نمود. وی در سال ۱۸۷۴ توانست یک اتصال نقطه‌ای تصحیح جریان متناوب نیم رسانا را کشف کند. او سپس به عنوان رئیس و پروفسور بخش فیزیک دانشگاه استرتبورگ منصوب شد.
در سال ۱۸۹۷ او موفق شد اولین لامپ اشعه کاتدی اسیلوسکوپ را بسازد. تکنولوژی CRT (لامپ با اشعه کاتدی) امروزه در بسیاری از تلویزیون‌ها و صفحات مانیتور کاربرد دارد. همچنین CRT به عنوان لامپ برون نیز شناخته میشود.
در طی مدت تکامل رادیو، برون روی تلگراف بی سیم کار می‌کرد. در حدود سال ۱۸۹۸ توانست دیود یکسو کننده را بسازد. اختراع برون توسط گولیلمو مارکونی مورد استفاده قرار گرفت و مارکونی توانست اجازه و حق استفاده از اختراع برون را بگیرد.
در سال ۱۹۰۹ برون به همراه گولیلمو مارکونی جایزه نوبل را برای پیشرفت و توسعه دادن به تلگراف بی سیم دریافت کرد.
در طول جنگ جهانی اول برون برای کمک و دفاع از تاسیسات بی سیم آلمان در سایویل نیویورک به آمریکا رفت (در آن زمان آمریکا هنوز وارد جنگ نشده بود)
برون قبل از پایان جنگ جهانی اول در سال ۱۹۱۸ در خانه خود در بروکلین نیویورک در گذشت.
مقدمه
اسیلوسکوپ در حقیقت رسامهای بسیار سریع هستند که سیگنال ورودی را در برابر زمان یا در برابر سیگنال دیگر نمایش می‌‌دهند. قلم این رسام یک لکه نورانی است که در اثر برخورد یک باریکه الکترون به پرده‌ای فلوئورسان بوجود می‌آید.
به علت لختی بسیار کم باریکه الکترون می‌‌توان این باریکه را برای دنبال کردن تغییرات لحظه‌ای (ولتاژهایی که بسیار سریع تغییر میکنند، یا فرکانس‌های بسیار بالا) بکار برد. اسیلوسکوپ بر اساس ولتاژ کار میکند. البته به کمک مبدلها (ترانزیستورها) می‌‌توان جریان الکتریکی و کمیتهای دیگر فیزیکی و مکانیکی را به ولتاژ تبدیل کرد.
قسمتهای مختلف اسیلوسکوپ
لامپ پرتو کاتدی
اسیلوسکوپ از یک لامپ پرتو کاتدی که قلب دستگاه است و تعدادی مدار برای کار کردن لامپ پرتو کاتدی تشکیل شده است. قسمتهای مختلف لامپ پرتو کاتدی عبارتند از:
تفنگ الکترونی :
تفنگ الکترونی باریکه متمرکزی از الکترونها را بوجود می‌‌آورد که شتاب زیادی کسب کرده‌اند. این باریکه الکترون با انرژی کافی به صفحه فلوئورسان برخورد میکند و بر روی آن یک لکه نورانی تولید میکند. تفنگ الکترونی از رشته گرمکن ، کاتد ، شبکه آند پیش شتاب دهنده ، آند کانونی کننده و آند شتاب دهنده تشکیل شده است.
الکترونها از کاتدی که بطور غیر مستقیم گرم میشود، گسیل میشوند. این الکترونها از روزنه کوچکی در شبکه کنترل می‌‌گردند. شبکه کنترل معمولا یک استوانه هم محور با لامپ است و دارای سوراخی است که در مرکز آن قرار دارد. الکترونهای گسیل شده از کاتد که از روزنه می‌‌گذرند (به دلیل پتانسیل مثبت زیادی که به آندهای پیش شتاب دهنده و شتاب دهنده اعمال میشود)، شتاب می‌‌گیرند. باریکه الکترونی را آند کانونی کننده ، کانونی میکند.
صفحات انحراف دهنده :
صفحات انحراف دهنده شامل دو دسته صفحه است. صفحات انحراف قائم که بطور افقی نسب میشوند و یک میدان الکتریکی در صفحه قائم ایجاد میکنند و صفحات y نامیده میشوند. صفحات انحراف افقی بطور قائم نصب میشوند و انحراف افقی ایجاد میکنند و صفحات x نامیده میشوند. فاصله صفحات به اندازه کافی زیاد است که باریکه بتواند بدون برخورد با آنها عبور کند.
صفحه فلوئورسان :
جنس این پرده که در داخل لامپ پرتو کاتدی قرار دارد، از جنس فسفر است. این ماده دارای این خاصیت است که انرژی جنبشی الکترونهای برخورد کننده را جذب میکند و آنها را به صورت یک لکه نورانی ظاهر می‌سازد. قسمتهای دیگر لامپ پرتو کاتدی شامل پوشش شیشه‌ای ، پایه که از طریق آن اتصالات برقرار میشود، است.
مولد مبنای زمان
اسیلوسکوپها بیشتر برای اندازه گیری و نمایش کمیات وابسته به زمان بکار می‌‌روند. برای این کار لازم است که لکه نورانی لامپ روی پرده با سرعت ثابت از چپ به راست حرکت کند. بدین منظور یک ولتاژ مثبت به صفحات انحراف افقی اعمال میشود. مداری که این ولتاژ مثبت را تولید میکند، مولد مبنای زمان یا مولد رویش نامیده میشود.
مدارهای اصلی اسیلوسکوپ
سیستم انحراف قائم
چون سیگنالها برای ایجاد انحراف قابل اندازه گیری بر روی صفحه لامپ به اندازه کافی قوی نیستند، لذا معمولا تقویت قائم لازم است. هنگام اندازه گیری سیگنالهای با ولتاژ بالا باید آنها را تضعیف کرد تا در محدوده تقویت کننده‌های قائم قرار گیرند. خروجی تقویت کننده قائم ، از طریق انتخاب همزمانی در وضعیت داخلی، به تقویت کننده همزمان نیز اعمال میشود.
سیستم انحراف افقی
صفحات انحراف افقی را ولتاژ رویش که مولد مبنای زمان تولید میکند، تغذیه میکند. این سیگنال از طریق یک تقویت کننده اعمال میشود، ولی اگر دامنه سیگنالها به اندازه کافی باشد، می‌‌توان آن را مستقیما اعمال کرد. هنگامی که به سیستم انحراف افقی ، سیگنال خارجی اعمال میشود، باز هم از طرق تقویت کننده افقی و کلید انتخاب رویش در وضعیت خارجی اعمال خواهد شد. اگر کلید انتخاب رویش در وضعیت داخلی باشد، تقویت کننده افقی ، سیگنال ورودی خود را از مولد رویش دندانه‌داری که با تقویت کننده همزمان راه اندازی میشود، می‌‌گیرد.
همزمانی
هر نوع رویشی که بکار می‌‌رود، باید با سیگنال مورد بررسی همزمان باشد. تا یک تصویر بی حرکت بوجود آید. برای این کار باید فرکانس سیگنال مبنای زمان مقسوم علیه‌ای از فرکانس سیگنال مورد بررسی باشد.
شامل 9 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله اسیلوسکوپ
