Toshkent aloqa tehnologiyalari universiteti u. N. Karimova metrologiya va telekommunikatsiya tizimlarida o

6.5. Ostsillograf yoyishlarini sinxronlash
Yuqorida (6.4-band) qayd etilganidek, qo’zg’almas ostsil­lo­grammani hosil qilish uchun yoyishning bir davrida sig­nal­ning butun sondagi davrlari aniq joylashishi lozim. Bu shartning bajarilishi yoyish generatorini tadqiq qili­nayotgan signal bilan sinxronlash orqali ta’minlanadi. Bunda yoyish uzluksiz rejimda ishlaydi. Buning farqli xususiyati shundaki, yoyish generatori sinxronlash signali uzib qo’yilganidan keyin ham ishini davom ettiradi. Yoyish­ni sinxronizmga kiritilishi ikki bosqichda o’tka­ziladi. Dastlab, yoyish generatorining xususiy tebra­nish­lari davri (sinxronlash signalisiz), keyin esa sinxron­lash signali toki ostsillogrammaning turg’un holati hosil bo’lguniga qadar, tanlanadi.
Odatda, razryadlovchi kaskad ishini boshqaruvchi qurilma sifatida avtotebranish rejimida ishlaydigan multivibra­tordan foydalaniladi. Bunday multivibrator sxemasi 6.12-a rasmda keltirilgan. Multivibrator T₁ va T₂ tranzistorlarda yig’ilgan. Teskari aloqa S₁ va S₂ kondensatorlar orqali amalga oshiriladi. Manfiy qutbli T_sinxr davrli sinxronlash impulslari T₂ ning bazasiga kondensator S₃ va diod D orqali keladi. Kuchlanish shakli 6.12-v rasmda ko’rsatilgan. t_n uchast­kada U_b2 kuchlanish eksponentsial qonun bo’yicha o’zgaradi. Sinxronlovchi signallar bo’lmaganida U_b2 kuchla­nish ekspo­nenta bo’yicha nolgacha kamayadi va  momentda relaksatsion jarayon yuzaga keladi (shtrixli chiziq). Agar t₂ momentda T₂ ning bazasiga tik frontli manfiy qutbli impuls kelsa, u holda nol potentsialga t₂ momentda erishil­adi va multivi­b­ra­torning tebranishlar davri qisqaradi va sinxronlovchi signallarning kelish davri T_sinxr ga teng bo’ladi. Shunday qilib, sinxronlanish hosil bo’lishi uchun multivibrator­ning xususiy tebranishlar davri sinxronlash impulslari­ning kelish davridan biroz ortiq bo’lishi zarur. T_sinxr va T_xus davrlar orasidagi zaruriy farq multivibrator davri T_xus ni eksperimental o’zgartirish yo’li bilan tanlanadi, shu bilan birga T_xus ni to’g’ri tanlanganlik kriteriysi bo’lib, ENT ekranidagi ostsillogrammaning turg’unligi xizmat qiladi.
T_sinxr va T_xus davrlar munosabatining sinxronlash tur­g’un­ligiga ta’siri 6.13-rasmda tushuntirilgan. Odatda, multivibrator sinxronlash impulslari ichki va tashqi sa­bab­larga ko’ra kelib chiqadigan xalaqitlar bilan birga ke­ladi. Bu xalaqitlar shovqin xarakterida ham, impuls xarakte­rida ham bo’lishi mumkin.
Agar multivibratorning xususiy tebranishlar davri T_xus sinxroimpulslar kelish davri T_sinxr dan sezilarli katta bo’lsa, u holda sinxronlash impulsli kelish momentida u_b2 hali etarlicha katta va relaksatsion jarayonni yuzaga kelishi uchun ∆U orttirma zarurdir. Bu holda xalaqit sinxronlash­tirishni buzishga qodir emas. T_xus endi T_sinxr ga yaqin bo’lga­nida (6.13-b rasm) sinxronlash impulsining kelish vaqti juda kichik U_b2 kuchlanishga to’g’ri keladi va multivibratorni relaksatsiya jarayoniga o’tkazilishi uchun ∆U'  qulochli impuls etarlidir.

Agar T₂ ning sinxronlash signalining kelishidan ol­din, ∆U'  dan ortiq miqdordagi manfiy qutbli xalaqit im­pulsli kelgan bo’lsa, multivibratorning vaqtidan oldin ishlab ketishi sodir bo’ladi. Xalaqit tasodifiy xarakterda bo’lganligi uchun relaksatsiya momentining boshlanishi tsikl­dan tsiklga fluktuatsiyalanadi va, demak, sinxronlash tur­g’un bo’lmaydi. Bu misol multivibratorning xususiy tebranish­lari davrini to’g’ri tanlash qanchalik muhimligini ko’rsatib turibdi.
T_xus ni tanlashdan tashqari, sinxronlash impulslari kuchlanishini ham to’g’ri tanlash zarur. 6.13-a rasmdan ko’rinib turibdiki, sinxroimpuls kuchlanishining ikki marta kamayishi sinxronlashning kamayishiga olib keladi. Sinxroimpulslar kuchlanishining ortiqcha orttirilishiga ham yo’l qo’yib bo’lmaydi, chunki multivibrator to’g’ri yo’l­ning istalgan momentida ishlab ketishi mumkin. Amaliyotda yaxshi natijani asta-sekin yaqinlashish metodi bilan hosil qilinadi. Dastlab, sinxronlash kuchlanishining minimal qiymatida yoyish davrini taqriban signal davriga teng qilib tanlanadi. Ostsillogramma harakati sekinlashganida sinx­ronlash signalini oshiriladi. Sinxroimpulslar kuchlani­shini va T_xus davrini navbatma-navbat tanlab, ostsillogram­ma tasvirining to’la qo’zg’almas bo’lishiga erishiladi.

S huni qayd etish kerakki, sinxronlash jarayonini T_xus ning turli qiymatlarida (agar, albatta T_xus davr T_sinxr ga yaqin bo’lganida) o’rnatish mumkin, ya’ni T_xus qiymatlar­ning shunday diapazoni mavjudki, uning chegaralarida sinxronlashni o’rnatish mumkin, bu diapazon qamrash dia­pa­zoni deb ataladi. Agar sinxronlash o’rnatilgan bo’lsa, multivibratorning T_xus davrini sinxronlash jarayonining buzilishiga olib kelmaydigan va saqlab qolish diapazoni deb ataladigan biror diapazonda o’zgartirish mumkin.
Odatda, saqlab qolish diapazoni qamrash diapazonidan katta bo’ladi. Sinxronlashga erishilganidan so’ng, multivibratorning T_xus davri o’rnatiladigan dastasi o’rta vaziyatda turganiga ishonch hosil qilish foydalidir. Bunda kelayotgan signal­ning chastotasi ortish tomoniga ham, kamayish tomoniga ham og’ga­nida sinxronlash ta’minlanadi. Shunday qilib, sinxron­lash rejimida turgan multivibrator tadqiq qili­nayotgan signalga moslanadi.
Multivibrator tebranishlari davri signal davriga teng qilib olinadigan mazkur sinxronlash rejimi ENT ekra­nida signalning bor-yo’g’i bitta davri ostsillogram­masini hosil qilish imko­nini beradi. Amaliyotda n ta davrni kuza­tish zarurati uchrab turadi. Bu holda multivibrator chastota­ni bo’lish rejimida ishlaydi. 6.14-rasmda ENT ekranida signalning to’rtta davrini akslantirishda multi­vib­rator­ning ishlashi ko’rsa­tilgan. 6.14-rasmdan ko’ri­nib turgani­dek, multivibratorda relaksatsiya jarayoni­ning bosh­la­nishi impuls 1 bilan qo’zg’aladi. Impulslar 2, 3 va 4 nol darajaga erishmaydi (6.14-b rasm) va, demak, multi­vibrator ishiga ta’­sir ko’rsatmaydi. Impuls 5 relak­satsiya jarayonini qo’zg’a­tadi. Shunday qilib, qaralayotgan rejimda sinxronlash mav­jud, lekin unda impulslarning hammasi ham ishtirok eta­ver­maydi. Multivibratorning bir tebranish davriga tekshi­rilayotgan signalning 4 ta davri joylashadi. Sinxronlash impulslari kuchlanishini to’g’ri tanlash qanchalik muhimligi 6.14-b rasmdan ko’rinib turibdi. Agar bu kuchlanishni 1,5...2 marta oshirilsa, multi­vibrator­dagi relaksatsion jarayon impuls 4 bilan qo’zg’a­tilishi mumkin. Shunday qilib, bo’lish rejimida sinxron­lashning turg’un­ligi kamroqdir. Bo’lish koeffi­tsienti qancha katta bo’lsa, sinxronlash impulslari bir-biriga shuncha yaqin joyla­shadi, saqlash polosasi shuncha tor bo’ladi.
Generator yoyish sxemasining tuzilish sxemasi 6.15-a rasmda keltirilgan. Sinxronlash va ishga tushirish quril­masi ishga tushiruvchi impulslarni shakllantiradi. Aniq sinxronlash uchun multivibratorga o’sish fronti tik o’tkir uchli impulslar kelishi lozim. Amaliyotda ko’pincha ostsillo­grafda silliq (ravon) o’zgaradigan (masalan, garmonik) sig­nallarni kuzatishga to’g’ri keladi, bu holda ulardan o’tkir uchli shakldagi impulslarni shakllantirishga to’g’ri keladi. Buning uchun shakllantirish va ishga tushirish qurilmasidan foydalaniladi, U odatda, kuchaytirgich-cheklagich va diffe­ren­tsial­lovchi zanjirlarni o’z ichiga oladi.
Mazkur sxema bo’yicha yasalgan yoyish generatori muhim kamchilikka ega. O’yish chastotasi o’zgarganida ham multivib­ratorning, ham arrasimon kuchlanishlar shakllantirgichi­ning parametrlarini o’zgartirish lozim. Faqat mana shu holdagina arrasimon yoyish impulslarining yuqori chiziqli va ularning qulochi (razmax) doimiy bo’lishini saqlab qolish mum­kin. Arrasimon impulslar qulochining va, demak, ostsillo­gram­ma gorizontal o’lchamining chastotaga bog’liq bo’lmasligi ostsillograf bilan ishlashda qulaylik yaratadi. Yoyish chasto­tasi qayta o’zgartirilganidan keyin ostsillogrammaning gorizontal o’lchamini rostlashga hojat qolmaydi va signal­ning vaqtga oid parametrlarini o’lchash ancha soddalashadi.
Zamonaviy ostsillograflarda kalibrlangan yoyishdan foyda­laniladi, bunda nurning ma’lum gorizontal ko’chishiga ma’lum vaqt intervali to’g’ri keladi. Yuqorida qaralgan tipdagi yoyish generatori bu talabga javob bermaydi, chunki xaroratning nostabilligi, ta’minot kuchlanishining o’zgarishi oqibatida sxema elementlari parametrlarining o’zga­rishi yoyilma kuchlanishi o’sish tezligining va uning qulochi muqarrar o’zgarishiga olib keladi. Hozirgi vaqtda bu tipdagi yoyish generatorlari sodda va arzon asboblardagina qo’llaniladi.

Kalibrlangan yoyish generatorining tuzilish sxe­masi 6.15-b rasmda tasvirlangan. Boshqaruvchi qurilma bu yerda trigger bo’lib, u zaruriy davomiylikdagi to’g’ri burchak­li boshqaruvchi signallar shakllanishini ta’minlay­di. Shuni­si muhimki, shakllangan boshqaruvchi signalning davo­miyligi trigger tarkibiga kiruvchi elementlarga bog’liq emas. Sinxroimpuls kelganidan so’ng trigger ishga tushadi va uning chiqish kuchlanishi arrasimon impulslar shakllan­tir­gichning ishga tushirilishini ta’minlaydi. Chiziqli o’sayotgan kuchlanish qiyoslash va muxosaralash (blokirovkalash) qurilmasiga keladi, uning signali arrasimon kuchlanish ma’lum dara­jaga etganida shakllanadi. Bu momentda qiyoslash qurilmasi buyrug’i bo’yicha trigger boshlang’ich holatiga qaytadi. Shunday qilib, mazkur sxemadagi yoyish kuchlani­shining maksimal qiymati qat’iy o’zgarmas bo’ladi. O’zgarmas qiyoslash daraja­sida arrasimon kuchlanish qulochi arrasimon impulslar shakllantirgichda vaqtni beruvchi elementlar qayta ulanga­ni­da o’zgarmaydi.
Trigger qo’llanilgan yoyish generatori kutish rejimida ishlaydi. Boshqaruvchi qurilma sinxronlash va ishga tushirish qurilmasidan ishga tushiruvchi impulsni «kutadi», shundan so’ng to’g’ri yoyish yo’lining shakllanishi boshlanadi. Agar ishga tushiruvchi impulslar bo’lmasa, yoyish bo’lmaydi.
Bu ko’rib chiqilgan yoyish sxemasini uzluksiz arrasimon tebranishlarni generatsiyalash rejimiga o’tkazish mumkin.
Buning uchun bitta turg’un muvozanat holatli triggerdan foydalanish lozim. To’g’ri yo’l shakllanishida trigger turg’un holatida bo’ladi va kerakli ruxsat etuvchi kuchlanish arrasi­mon impulslar shakllantirgichiga beriladi. Arrasimon kuchlanish berilgan qiymatga erishganida qiyoslash va muxosaralash qurilmasi maxsus impuls bilan triggerni no­tur­g’un holatga o’tkazadi va uni bu holatda biror vaqt davo­mida ushlab turadi. Impuls ta’siri tugashi bilan trigger muvozanat holatiga mustaqil qaytadi va yana to’g’ri yoyish yo’li shakllanadi. Hozirgi vaqtdagi ostsillograflarida, odatda, ikkita turg’un holatli triggerni turg’unlik rostlagichi yordamida bitta turg’un holatli ish rejimiga o’tkazish imko­niyati ko’zda tutilgan. Rostlagichning bir holati uzluksiz ish rejimini, ikkinchi holati esa kutish rejimini ta’­min­­laydi. Yanada murakkab ostsillograflarda ishga tushi­ruvchi signal yo’q bo’lganida generatorning avtotebranishlar rejimini yoki ishga tushiruvchi impulslar mavjud bo’lganida kutish rejimini avtomatik o’rnatadigan quril­malar ishla­tiladi.
6.15-b rasmdagi sxemada qiyoslash va muxosaralash qu­ril­masi bajaradigan yoyishni muxosaralash vazifasiga (funksiyasiga) to’xtalish lozim. Arrasimon impulslar shakl­lantirgichiga yangi yoyish tsikliga tayyorlanish uchun vaqt kerak. Teskari yo’l va o’tish jarayonlari tugamagunigacha bosh­qaruvchi impulslar arrasimon impulslar shakllantir­gichiga kelmasligi lozim. Bu vaqt ichida triggerni muxosara­lash zaruriy signalni ishlab chiqaruvchi qiyoslash va muxo­saralash qurilmasi tomonidan bajariladi.
Pirovardda kutuvchi yoyishning amaliy qo’llanish xusu­siyatlarini ko’rib chiqamiz. Impulsli signallarni kuzatishda bir-biridan nisbatan katta vaqt intervallaridan keyin keladigan qisqa impulslar bilan ish ko’rishga to’g’ri keladi. τ davomiylik impulslar kelish davri T dan ancha kam bo’lar ekan. Impulslar o’tkazishga moyillik (skvajnost) Q = T/τ > 100 bo’lganida uzluksiz yoyish metodi bilan olinadigan ostsilogramma kam axborotli bo’lar ekan. Haqiqatan, 6.16-b rasmdan ko’rinib turganidek, to’g’ri burchakli shakldagi qisqa impulslar ENT ekra­nining kichik qismini egallaydi. Shuning uchun impuls­­lar shaklining uchining sinishi, tushib qolishi kabi mumkin bo’lgan buzilishlarini payqash va baholash qiyin. 6.16-a rasmdagi impulslar o’tkazishga moyillik Q = 30 bi­­lan tavsiflanadi. O’tkazishga moyillikni yanada oshirish masalani yanada murakkablashtiradi, chunki uzluksiz yoyishda ENT ekranida signalning kamida bitta davrini akslanti­rish mumkin, aslida esa faqat uning bir qismigina qizi­qish tug’diradi. Kutuvchi yoyish bu qiyinchilikni bartaraf etishga yordam beradi.

6.17-rasmda kutuvchi yoyishning ishlash printsipi ko’rsa­tilgan. Signaldan (6.17-a rasm) ishga tushiruvchi signallar (6.17-b rasm) shakllantiriladi. Impuls kelguniga qadar yoyish generatorining triggeri tormozlangan holatda bo’ladi. t₁ momentda trigger ishga tushadi va to’g’ri yo’l boshlanadi. T_to’g’r vaqt ichida yoyish kuchlanishi 0 dan U_yomax gacha o’sadi (6.17-v rasm), keyin t₂ momentda teskari yo’l boshlanadi. T_kut inter­valida yoyish generatori navbatdagi ishga tushirish impulsi­ni «kutib» tormozlangan holatda bo’ladi.

Yoyuvchi nur ENT ekranida T_to’g’ vaqt ichida gorizontal bo’yicha to’la o’lchamga og’adi. Impuls ostsillogrammasi ekran­ning ancha qismini egallaydi va kuzatish uchun qulaydir.
6.17-a, b-rasmlardan ko’rinib turibdiki, kutuvchi yoyishda ishga tushiruvchi impuls t₁ momentda, ya’ni tadqiq qili­nayotgan signalning kelishidan oldin paydo bo’lishi ke­rak. Amaliyotda ishga tushiruvchi impuls U_i.t. ning kerakli o’zishiga tadqiq qilinayotgan signalning sekinlashtirilishi bilan erishiladi, buning uchun vertikal og’dirish kanali tarkibiga sekinlashtirish liniyasi kiritiladi (6.8-rasm). 6.8-rasmdan ko’rinib turganidek, signal shakllantirgichga se­kin­lashtirish liniyasiga kirishidan oldin ajratib oli­na­di, demak, tadqiq qilinayotgan signaldan biror vaqtga o’zadi.