Для того, чтобы на экране осциллографа можно было увидеть, как в некотором физическом процессе величина меняется в зависимости от изменения другой физической величины, необходимо на горизонтально отклоняющие пластины подать напряжение, пропорциональное напряжению на вертикально отклоняющих пластинах. Тогда электронный луч начертит на экране линию, соответствующую зависимости.
Если теперь заставить луч неоднократно повторить тот же путь по экрану, то вследствие инерционности глаза наблюдатель увидит неподвижный график зависимости.
На практике часто приходится наблюдать изменение различных физических величин от времени. При этом на вертикально отклоняющие пластины необходимо подать напряжение, пропорциональное исследуемой физической величине, а на горизонтально отклоняющие пластины – напряжение, изменяющееся пропорционально времени.
Для создания напряжения, которое изменяется пропорционально времени, в осциллографе имеется генератор развертки. Под действием вырабатываемого им напряжения луч смещается по экрану ЭЛТ слева направо, причем в любой момент времени это смещение будет пропорционально времени, отсчитываемому от начала движения луча. Одновременно поданное на вертикально отклоняющие пластины напряжение, пропорциональное исследуемой физической величине, будет смещать луч по вертикали в соответствии с изменением. Однако, когда луч дойдет до крайнего правого положения, его нужно мгновенно перевести в исходное положение, а физический процесс повторить сначала. Следовательно, напряжение генератора развертки скачком должно измениться до первоначального значения, а потом снова начать расти по тому же закону. Поэтому зависимость напряжения генератора развертки от времени должна иметь вид, показанный на рис. 4. Такое напряжение принято называть пилообразным.
Для того, чтобы картина на экране осциллографа получалась устойчивой, необходимо, чтобы частота пилообразного напряжения совпадала или была меньше в целое число раз частоты повторения изучаемого физического процесса. Поэтому частота напряжения, вырабатываемого генератором развертки, может меняться в широком диапазоне. С помощью специального блока синхронизации частота напряжения генератора развертки синхронизируется с исследуемым напряжением любой формы, подаваемым на вертикально отклоняемые пластины. Синхронизация может производиться как напряжением самого исследуемого сигнала, так и напряжением, подаваемым от внешнего источника на специальные гнезда осциллографа.