Wat is een oscilloscoop?

Een typische oscilloscoop is een rechthoekige doos met een klein scherm, talloze invoerconnectoren en bedieningsknoppen en knoppen op het voorpaneel. Om de meting te helpen, wordt een rooster genaamd het graticule op het gezicht van het scherm getrokken. Elk vierkant in het graticule staat bekend als een divisie. Het te gemeten signaal wordt gevoerd aan een van de ingangsconnectoren, die meestal een co-axiale connector is, zoals een BNC- of N-type. Als de signaalbron zijn eigen co-axiale connector heeft, wordt een eenvoudige co-axiale kabel gebruikt; Anders wordt een gespecialiseerde kabel genaamd een scope -sonde, geleverd met de oscilloscoop, gebruikt.

In zijn eenvoudigste modus trekt de oscilloscoop herhaaldelijk een horizontale lijn genaamd de trace over het midden van het scherm van links naar rechts. Een van de bedieningselementen, de tijdsbasisregeling, stelt de snelheid in waarmee de lijn wordt getekend en wordt in seconden per divisie gekalibreerd. Als de ingangsspanning van nul afwijkt, wordt de trace naar boven of naar beneden afgebogen. Nog een controle, de verticale controL, stelt de schaal in van de verticale afbuiging en is gekalibreerd in volt per divisie. Het resulterende spoor is een grafiek van spanning tegen de tijd (het heden uitgezet op een variërende positie, het meest recente verleden aan de linkerkant, het minder recente verleden aan de rechterkant).

Als het ingangssignaal periodiek is, kan een bijna stabiele spoor worden verkregen alleen door de tijdbasis in te stellen die overeenkomt met de frequentie van het ingangssignaal. Als het ingangssignaal bijvoorbeeld een sinusgolf van 50 Hz is, is de periode 20 ms, dus de tijdbasis moet worden aangepast zodat de tijd tussen opeenvolgende horizontale vegen 20 ms is. Deze modus wordt continu sweep genoemd. Helaas is de tijdsbasis van een oscilloscoop niet perfect nauwkeurig en is de frequentie van het ingangssignaal niet perfect stabiel, dus het spoor zal over het scherm drijven waardoor metingen moeilijk worden.

Om een ​​stabieler spoor te bieden, heeft een oscilloscoop een functie genaamdde trigger. Dit zorgt ervoor dat de reikwijdte pauzeert na het bereiken van de rechterkant van het scherm, en wacht op een opgegeven gebeurtenis voordat u terugkeert naar de linkerkant van het scherm en het volgende spoor tekent.

Het effect is om de tijdbasis opnieuw te synchroniseren met het ingangssignaal, waardoor horizontale drift van het spoor wordt voorkomen. Triggercircuits maken het weergeven van niet -periodieke signalen zoals enkele pulsen, evenals periodieke signalen zoals sinusgolven en vierkante golven.

Soorten trigger omvatten:

• Externe trigger, een puls van een externe bron die is aangesloten op een speciale invoer op de scope.
• Randtrigger, een randdetector die een puls genereert wanneer het ingangssignaal een gespecificeerde drempelspanning in een gespecificeerde richting kruist.
• Video Trigger, een circuit dat pulsen synchroniseert uit videoformaten zoals PAL en NTSC en de tijdbasis op elke regel, een gespecificeerde lijn, elk veld of elk frame activeert. Dit circuit wordt meestal aangetroffen in een golfvorm Monitor apparaat.
• Vertraagde trigger, die wacht op een bepaalde tijd na een randtrigger voordat het de sweep begint. Geen triggercircuit werkt onmiddellijk, dus er is altijd een bepaalde vertraging, maar een triggervertragingscircuit breidt deze vertraging uit naar een bekend en instelbaar interval.

Met de meeste oscilloscopen kunt u ook de tijdbasis omzeilen en een extern signaal in de horizontale versterker voeden. Dit wordt X-Y-modus genoemd en is handig voor het bekijken van de faserelatie tussen twee signalen, die vaak wordt gedaan in radio- en televisie-engineering. Wanneer de twee signalen sinusoïden zijn van verschillende frequentie en fase, wordt het resulterende spoor een LissaJous Curve genoemd.

Sommige oscilloscopen hebben cursors, die lijnen zijn die rond het scherm kunnen worden verplaatst om het tijdsinterval tussen twee punten te meten, of het verschil tussen twee spanningen.

De meeste oscilloscopen hebben twee of meer invoerkanalen, waardoor ze meer dan één ingangssignaal op het scherm kunnen weergeven. Meestal de oscillOscope heeft een afzonderlijke set verticale bedieningselementen voor elk kanaal, maar slechts één triggersysteem en tijdbasis.

Een dual-time-base-oscilloscoop heeft twee triggersystemen zodat twee signalen op verschillende tijdsassen kunnen worden bekeken. Dit staat ook bekend als een "vergrotingsmodus". De gebruiker vangt het gewenste, complexe signaal met behulp van een geschikte trigger -instelling. Vervolgens maakt hij de functie "vergroting", "zoom" of "dubbele tijdbasis" mogelijk en kan hij een venster verplaatsen om te kijken naar details van het complexe signaal.

Soms kan de gebeurtenis die de gebruiker wil zien, alleen maar af en toe gebeuren. Om deze gebeurtenissen te vangen, zijn sommige oscilloscopen "opslagcopes" die de meest recente sweep op het scherm behouden.

Sommige digitale oscilloscopen kunnen op snelheden vegen zo langzaam als eenmaal per uur, waardoor een stripgrafiekrecorder wordt nagestreefd. Dat wil zeggen, het signaal bladert van rechts naar links over het scherm. De meeste fancy oscilloscopen schakelen van een sweep naar een strip-kaartmodus rond één sweep per tien seconden. Dit komt omdat OtherwISE, de reikwijdte ziet er kapot uit: het verzamelt gegevens, maar de stip kan niet worden gezien.