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Generalità
Un oscilloscopio può essere utilizzato in diverse modalità:
-XY, date due generiche tensioni (Vx e Vy) viene rappresentato l'andamento della curva Vy=F(Vx) su due assi ortogonali
-Base tempi, data una tensione Vx proporzionale al tempo, si ottiene l'andamento temporale di Vy
La struttura di oscilloscopio si può dividere in tre blocchi:
-tubo a raggi catodici, composto da due distinte coppie di placchette di deflessione ortogonali tra loro. E' composto da un tubo elettronico a vuoto in cui viene generato un fascio di elettroni e da uno schermo, cosparso di uno strato di sostanze (fosfori) che emettono luce quando colpite dal fascio di elettroni. Il fascio di elettroni è dato dal catodo (emette il fascio), mentre gli anodi danno la direzione e la velocità. Per modificare l'intensità del catodo si agisce sul potenziale negativo della griglia di controllo (cilindro di Wehnelt) posto vicina al catodo.
-circuiti elettronici per la deflessione verticale (asse y). La deflessione è descritta dalla sensibilità di deflessione. Sy=(l*L)/(2*d*Va), per aumentare la sensibilità di può aumentare la lunghezza del tubo (L), aumentare la distanza delle placchette (l), diminuire d (capacità di carico sull'amplificatore), ridurre Va (anche se diminuisce la velocità degli elettroni). In caso di deflessione variabile si ha comportamento dinamico.
-circuiti elettronici per la deflessione orizzontale (asse x)
Se l'oscilloscopio è usato in modalità XY il blocco per la deflessione orizzontale è simile al blocco per la deflessione verticale. Nel caso invece di utilizzo sulla base dei tempo il blocco per la deflessione orizzontale genera una traccia stabile sulla base di segnali per la deflessione dopo essersi sincronizzato con il segnale.

Sincronizzazione e trigger
Per avere coincidenza tra istante di partenza e punto iniziale della parte di segnale da visualizzare, quando Vy assume determinati valori di pendenza e livello viene generato un segnale di trigger, che comanda la partenza della rampa Vx. Esistono diversi trigger:
-INT, ricavato dal segnale inviato all'asse y
-EXT, ricavato da un segnale fornito dall'esterno
-LINE, ottenuto dall'alimentazione
Per avere una traccia stabile deve accadere che Tx (periodo di x) deve essere uguale alla somma del tempo di visualizzazione (ta), tempo di ripristino delle condizioni iniziali (tb) e il tempo di attesa per la sincronizzazione (tc).
Le opzioni di trigger possono essere modificate tramite l'opzione gate:
-Normal, per avere la visualizzazione si richiede un impulso di trigger.
-Auto, funziona come un circuito astabile, il segnale di trigger è rappresentabile con un'onda quadra.
-Single, ogni singola spazzolata richiede un comando esterno. Questa modalità è detta anche One-shot.

Base dei tempi ritardata
Grazie a questo meccanismo è possibile analizzare con maggiore dettaglio una determinata porzione della traccia. Esistono diverse opzioni:
-OFF, non è attiva e quindi l'oscilloscopio permette solo l'uso della base dei tempi principale
-MAIN, il pannello è comonato dalla rampa principale, l'impulso unblanking della rampa ritardata è sommato a quello principale. Il risultato è che una parte del segnale viene intensificata.
-DELAY, sono in funzione sia della rampa ritardata, che di quella principale. La deflessione è comandata dalla rampa principale.
-MIXED, nel primo tratto è utilizzata la rampa principale e in quella finale la rampa ritardata.
-ALTERNATE, vengono fatte spazzolate successive una con la rampa principale e una con rampa ritardata.

Multitraccia
Sono oscilloscopi in cui si ha una doppia/quadrupla traccia sullo schermo a fronte di due/quattro segnali di ingresso. Le soluzioni tecnologiche possibili sono avere un doppio cannone oppure utilizzare un commutatore.

Sonde
Servono a ridurre o per le sonde compensate eliminare, gli effetti di riflessione dovuti ai cavi coassiali.
Sono composte da una resistenza di ingresso elevata in modo da ridurre l'effetto di carico, che produrrebbe un'attenuazione del segnale e da una reattanza capacitiva che varia con la frequenza del segnale di ingresso. La presenza di una coppia RC, limita la banda. Sono disponibili sonde compensate, nel senso che contengono anche un amplificatore FET, che presenta all'ingresso un'elevata resistenza, una bassa capacità e una impedenza adattabile al generatore in ingresso. I vantaggi sono una piccola alterazione del tempo di salita per segnali impulsivi, un minimo effetto di carico, una estesa banda passante un ridotto sfasamento alle alte frequenze. Il problema è la necessità di avere un'alimentazione e il costo.

Per le immagini Ringraziamo ©farnea