时基发生器概述

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在讨论了脉冲电路的基本原理之后，我们现在来了解一下产生和处理锯齿波的不同电路。锯齿波随时间线性增加，并突然下降。这也被称为时基信号。实际上，这是时基发生器的理想输出。

什么是时基发生器？

产生高频锯齿波的电子发生器可以称为时基发生器。它也可以理解为一个电子电路，该电路产生一个输出电压或电流波形，其中一部分随时间线性变化。时基发生器的水平速度必须恒定。

为了在示波器上显示信号相对于时间的变化，必须将随时间线性变化的电压施加到偏转板。这使得信号能够水平扫描屏幕上的电子束。因此，该电压称为扫描电压。时基发生器也称为扫描电路。

时基信号的特征

为了在示波器或显像管中产生时基波形，偏转电压随时间线性增加。通常，在电子束在线性扫描屏幕并返回其起始点时使用时基发生器。这发生在扫描过程中。阴极射线管和显像管的工作原理相同。电子束在屏幕上从一侧到另一侧（通常是从左到右）偏转，然后返回到同一点。

这种现象称为扫描和回扫。电子束在屏幕上从左到右的偏转称为扫描，而电子束从右到左的返回称为回扫或飞回。通常，此回扫是不可见的。此过程是在锯齿波发生器的帮助下完成的，该发生器使用所用的 RC 元件设置偏转的时间周期。

让我们尝试了解锯齿波的各个部分。

在上述信号中，输出线性增加的时间称为扫描时间（T_S），信号返回其初始值所花费的时间称为恢复时间或飞回时间或回扫时间（T_r）。这两个时间段共同构成时基信号一个周期的周期。

实际上，我们得到的这个扫描电压波形是扫描电路的实际输出，而理想输出必须是上图所示的锯齿波形。

时基发生器的类型

时基发生器有两种类型。它们是：

• 电压时基发生器 - 提供随时间线性变化的输出电压波形的时基发生器称为电压时基发生器。

• 电流时基发生器 - 提供随时间线性变化的输出电流波形的时基发生器称为电流时基发生器。

应用

时基发生器用于示波器、电视机、雷达显示器、精确时间测量系统和时间调制。

扫描信号的误差

生成扫描信号后，就可以传输它们。传输的信号可能会受到线性偏差的影响。为了理解和纠正发生的错误，我们必须了解一些常见的错误。

线性偏差以三种不同的方式表示。它们是：

• 斜率或扫描速度误差
• 位移误差
• 传输误差

让我们详细讨论这些内容。

斜率或扫描速度误差 (e_s)

扫描电压必须随时间线性增加。扫描电压随时间的变化率必须恒定。这种线性偏差定义为斜率速度误差或扫描速度误差。

斜率或扫描速度误差 e_s = $\frac{扫描开始和结束时斜率的差异}{斜率的初始值}$

$$= \frac{\left (\frac{\mathrm{d} V_0}{\mathrm{d} t} \right )_{t = 0} - \left( \frac{\mathrm{d} V_0}{\mathrm{d} t} \right)_{t = T_s}}{\left( \frac{\mathrm{d} V_0}{\mathrm{d} t}\right )_{t = 0}}$$

位移误差 (e_d)

线性度的重要标准是实际扫描电压与通过实际扫描的起点和终点的线性扫描之间的最大差异。

这可以通过下图理解。

位移误差e_d定义为

e_d = $\frac{(实际速度)\thicksim (通过实际扫描的开始和结束点的线性扫描)}{扫描结束时的扫描幅度}$

$$= \: \frac{(V_s - V′_s)_{max}}{V_s}$$

其中 V_s 是实际扫描，V’_s 是线性扫描。

传输误差 (e_t)

当扫描信号通过高通电路时，输出会像下面所示那样偏离输入。

此偏差表示为传输误差。

传输误差 = $\frac{(输入)\: \thicksim \:(输出)}{扫描结束时的输入}$

$$e_t = \frac{V′_s − V}{V′_s}$$

其中 V’_s 是输入，V_s 是扫描结束时（即 t = T_s）的输出。

如果线性偏差非常小，并且扫描电压可以用 t 中的线性项和二次项的总和来近似，则上述三个误差的关系为

$$e_d = \frac{e_s}{8} = \frac{e_t}{4}$$

$$e_s = 2e_t = 8e_d$$

扫描速度误差比位移误差更占优势。