時基發生器概述

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在討論了脈衝電路的基本原理之後，我們現在來了解一下產生和處理鋸齒波的不同電路。鋸齒波隨時間線性增加，並突然下降。這也被稱為時基訊號。實際上，這是時基發生器的理想輸出。

什麼是時基發生器？

產生高頻鋸齒波的電子發生器可以稱為時基發生器。它也可以理解為一個電子電路，該電路產生一個輸出電壓或電流波形，其中一部分隨時間線性變化。時基發生器的水平速度必須恆定。

為了在示波器上顯示訊號相對於時間的變化，必須將隨時間線性變化的電壓施加到偏轉板。這使得訊號能夠水平掃描螢幕上的電子束。因此，該電壓稱為掃描電壓。時基發生器也稱為掃描電路。

時基訊號的特徵

為了在示波器或映象管中產生時基波形，偏轉電壓隨時間線性增加。通常，在電子束線上性掃描螢幕並返回其起始點時使用時基發生器。這發生在掃描過程中。陰極射線管和映象管的工作原理相同。電子束在螢幕上從一側到另一側（通常是從左到右）偏轉，然後返回到同一點。

這種現象稱為掃描和回掃。電子束在螢幕上從左到右的偏轉稱為掃描，而電子束從右到左的返回稱為回掃或飛回。通常，此回掃是不可見的。此過程是在鋸齒波發生器的幫助下完成的，該發生器使用所用的 RC 元件設定偏轉的時間週期。

讓我們嘗試瞭解鋸齒波的各個部分。

在上述訊號中，輸出線性增加的時間稱為掃描時間（T_S），訊號返回其初始值所花費的時間稱為恢復時間或飛回時間或回掃時間（T_r）。這兩個時間段共同構成時基訊號一個週期的週期。

實際上，我們得到的這個掃描電壓波形是掃描電路的實際輸出，而理想輸出必須是上圖所示的鋸齒波形。

時基發生器的型別

時基發生器有兩種型別。它們是：

• 電壓時基發生器 - 提供隨時間線性變化的輸出電壓波形的時基發生器稱為電壓時基發生器。

• 電流時基發生器 - 提供隨時間線性變化的輸出電流波形的時基發生器稱為電流時基發生器。

應用

時基發生器用於示波器、電視機、雷達顯示器、精確時間測量系統和時間調製。

掃描訊號的誤差

生成掃描訊號後，就可以傳輸它們。傳輸的訊號可能會受到線性偏差的影響。為了理解和糾正發生的錯誤，我們必須瞭解一些常見的錯誤。

線性偏差以三種不同的方式表示。它們是：

• 斜率或掃描速度誤差
• 位移誤差
• 傳輸誤差

讓我們詳細討論這些內容。

斜率或掃描速度誤差 (e_s)

掃描電壓必須隨時間線性增加。掃描電壓隨時間的變化率必須恆定。這種線性偏差定義為斜率速度誤差或掃描速度誤差。

斜率或掃描速度誤差 e_s = $\frac{掃描開始和結束時斜率的差異}{斜率的初始值}$

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

位移誤差 (e_d)

線性度的重要標準是實際掃描電壓與透過實際掃描的起點和終點的線性掃描之間的最大差異。

這可以透過下圖理解。

位移誤差e_d定義為

e_d = $\frac{(實際速度)\thicksim (透過實際掃描的開始和結束點的線性掃描)}{掃描結束時的掃描幅度}$

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

其中 V_s 是實際掃描，V’_s 是線性掃描。

傳輸誤差 (e_t)

當掃描訊號透過高通電路時，輸出會像下面所示那樣偏離輸入。

此偏差表示為傳輸誤差。

傳輸誤差 = $\frac{(輸入)\: \thicksim \:(輸出)}{掃描結束時的輸入}$

$$e_t = \frac{V′_s − V}{V′_s}$$

其中 V’_s 是輸入，V_s 是掃描結束時（即 t = T_s）的輸出。

如果線性偏差非常小，並且掃描電壓可以用 t 中的線性項和二次項的總和來近似，則上述三個誤差的關係為

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

$$e_s = 2e_t = 8e_d$$

掃描速度誤差比位移誤差更佔優勢。