Аналоговый или аналоговый запоминающий осциллограф обеспечивает метод захвата, хранения и отображения сигналов.
Аналоговые запоминающие осциллографы использовались, когда необходимо было сохранить формы сигналов для последующей визуализации. Эти аналоговые запоминающие осциллографы были очень дорогими, и в результате они обычно использовались только для специальных приложений. Аналоговый запоминающий осциллограф предоставил возможность отображать изображения, которые обычно сохраняются только доли секунды, и сохранять их, возможно, в течение нескольких минут.
По стандартам современных цифровых осциллографов, которые могут легко сохранять сигналы, эти аналоговые запоминающие осциллографы были очень грубыми с точки зрения их производительности, и, несмотря на это, они были очень дорогими. Однако это был единственный способ, с помощью которого дисплеи могли храниться дольше, чем естественная стойкость экрана электронно-лучевой трубки.
Аналоговые области применения
Аналоговые запоминающие осциллографы требовались для самых разных приложений.
- Сигналы с длинным периодом. Одно применение аналогового запоминающего осциллографа имело место, когда, возможно, было необходимо отобразить сигнал с очень длинным периодом. Следует помнить, что время, в течение которого дисплей оставался видимым после сканирования, было относительно коротким. Работа электронно-лучевой трубки обычно основывалась на многократном обновлении экрана, поскольку сканирование повторялось много раз в секунду. Таким образом, нормальное постоянство отображения будет означать, что трасса сигнала с большим периодом затухнет до того, как будет завершена.
- Отображение одиночных сигналов: еще один случай, когда потребуется возможность хранения, был для приложений с одиночными импульсами, когда необходимо отображать одиночную трассу в течение определенного периода времени для изучения трассы.
Для этих и многих других ситуаций необходимо иметь хранилище в области видимости, где она может отображать трассировку дольше, чем это обычно возможно.
Технология аналогового осциллографа
В аналоговых прицелах для хранения данных используется специальная электронно-лучевая трубка с длительным послесвечением. Специальная трубка с устройством для накопления заряда в области дисплея, куда попал электронный луч, что позволяет флуоресценции сохраняться намного дольше, чем это возможно на обычных дисплеях. Эти электронно-лучевые трубки имели возможность изменять послесвечение, хотя, если бы очень яркие следы удерживались в течение длительного периода времени, у них была бы возможность навсегда выжечь след на экране. Соответственно, эти дисплеи для хранения данных нужно было использовать с осторожностью.
С точки зрения фактической технологии аналоговых запоминающих осциллографов, используемые специальные электронно-лучевые трубки основаны на методе, называемом вторичной эмиссией. Способность хранения использует тот факт, что использование обычного пишущего электронного луча не только заставляет светиться люминофор, но и кинетическая энергия электронного луча также выбивает другие электроны с поверхности люминофора — это процесс вторичной эмиссии.
Когда электроны освобождаются от поверхности освещающего люминофора, они оставляют положительный заряд в этой области. Этот факт используется в аналоговых запоминающих осциллографах, поскольку их электронно-лучевые трубки содержат одну или несколько вторичных электронных пушек, или «затопляющих пушек». Они обеспечивают постоянный поток низкоэнергетических электронов, которые движутся к люминофорному экрану.
Электроны затопляющих пушек излучаются таким образом, что они покрывают весь экран максимально равномерно. Когда они движутся по трубе, электроны от затопляющих пушек сильнее притягиваются к областям, где есть положительный заряд, поскольку притягиваются разнородные потенциалы. В соответствии с областями люминофорного экрана, где писчий пистолет оставил чистый положительный заряд, притягивается больше электронов, и в результате освещающие электроны из струйных пистолетов повторно освещают люминофор в положительно заряженных областях люминофора, т. е. экрана.
Необходимо обеспечить, чтобы электроны из затопляющих пушек имели достаточно энергии, чтобы выпустить один электрон с экрана. Таким образом сохраняется положительный заряд в этой области и сохраняется рисунок на экране. Как можно себе представить, система далека от совершенства, и со временем сохраненное изображение становится размытым и менее четким. Тем не менее, возможность хранения позволяет отображать сигнал на экране гораздо дольше, чем это было бы возможно в противном случае.