Hva er et oscilloskop?
Et typisk oscilloskop er en rektangulær boks med en liten skjerm, mange inngangskontakter og kontrollknapper og knapper på frontpanelet. For å hjelpe med måling trekkes et rutenett kalt graticule på ansiktet på skjermen. Hvert torg i graticule er kjent som en inndeling. Signalet som skal måles mates til en av inngangskontaktene, som vanligvis er en koaksial kontakt, for eksempel en BNC- eller N-type. Hvis signalkilden har sin egen koaksiale kontakt, brukes en enkel koaksial kabel; Ellers brukes en spesialisert kabel som kalles en omfangssonde, levert med oscilloskopet.
I sin enkleste modus tegner oscilloskopet gjentatte ganger en horisontal linje som kalles sporet over midten av skjermen fra venstre mot høyre. En av kontrollene, tidsbasekontrollen, angir hastigheten som linjen trekkes og kalibreres i sekunder per divisjon. Hvis inngangsspenningen avviker fra null, blir sporingen avbøyd enten oppover eller nedover. En annen kontroll, den vertikale kontrollen, angir skalaen til den vertikale avbøyningen og er kalibrert i volt per divisjon. Den resulterende traseen er en graf over spenning mot tid (nåtiden plottet i en varierende stilling, den siste fortiden til venstre, den mindre siste fortiden til høyre).
Hvis inngangssignalet er periodisk, kan en nesten stabil spor fås bare ved å stille tidsbasen til å stemme overens med inngangssignalets frekvens. For eksempel, hvis inngangssignalet er en 50 Hz sinusbølge, er perioden 20 ms, så tidsbasen bør justeres slik at tiden mellom suksessive horisontale sveiper er 20 ms. Denne modusen kalles kontinuerlig feiing. Dessverre er et oscilloskop tidsbase ikke helt nøyaktig, og frekvensen av inngangssignalet er ikke helt stabil, så sporet vil drive over skjermen og gjøre målingene vanskelig.
For å gi et mer stabilt spor har et oscilloskop en funksjon som kalles utløseren. Dette får omfanget til å pause etter å ha nådd høyre side av skjermen, og vent på en spesifisert hendelse før du går tilbake til venstre side av skjermen og tegner neste spor.
Effekten er å synkronisere tidsbasen til inngangssignalet, forhindre horisontal drift av sporet. Utløserkretser tillater visning av ikke-jodiske signaler som enkeltpulser, så vel som periodiske signaler som sinusbølger og firkantbølger.
Typer av trigger inkluderer:
- ekstern trigger, en puls fra en ekstern kilde koblet til en dedikert inngang på omfanget.
- kantrigger, en kantdetektor som genererer en puls når inngangssignalet krysser en spesifisert terskelspenning i en spesifisert retning.
- video trigger, en krets som henter ut synkroniseringspulser fra videoformater som PAL og NTSC og utløser tidsbasen på hver linje, en spesifisert linje, hvert felt eller hver ramme. Denne kretsen er vanligvis funnet i en bølgeformovervåkingsenhet.
- forsinket trigger, som venter et spesifikt tidspunkt etter en kantrigger før du starter feien. Ingen triggerkrets virker øyeblikkelig, så det er alltid en viss forsinkelse, men en trigger-forsinkelseskrets utvider denne forsinkelsen til et kjent og justerbart intervall.
De fleste oscilloskop lar deg også omgå tidsbasen og mate et eksternt signal inn i den horisontale forsterkeren. Dette kalles XY-modus, og er nyttig for å se faseforholdet mellom to signaler, noe som ofte gjøres innen radio- og TV-teknikk. Når de to signalene er sinusoider med varierende frekvens og fase, kalles det resulterende sporet en Lissajous-kurve.
Noen oscilloskop har markører, som er linjer som kan flyttes rundt skjermen for å måle tidsintervallet mellom to punkter, eller forskjellen mellom to spenninger.
De fleste oscilloskop har to eller flere inngangskanaler, slik at de kan vise mer enn ett inngangssignal på skjermen. Vanligvis har oscilloskopet et separat sett med vertikale kontroller for hver kanal, men bare ett utløsersystem og tidsbase.
Et dual-time base oscilloscope har to utløsersystemer slik at to signaler kan sees på forskjellige tidsakser. Dette er også kjent som en "forstørrelsesmodus". Brukeren fanger ønsket, komplekst signal ved hjelp av en passende triggerinnstilling. Deretter aktiverer han funksjonen "forstørrelse", "zoom" eller "dual timebase", og kan flytte et vindu for å se på detaljer om det komplekse signalet.
Noen ganger kan hendelsen som brukeren ønsker å se bare skje av og til. For å fange disse hendelsene er noen oscilloskop "lagringsomfang" som bevarer det nyeste sveipet på skjermen.
Noen digitale oscilloskop kan feie med så langsomme hastigheter som en gang i timen, og etterligne en stripediagramopptaker. Det vil si at signalet ruller over skjermen fra høyre til venstre. De fleste fancy oscilloskop bytter fra et sveip til et strip-chart modus rett rundt ett sveip per ti sekunder. Dette er fordi ellers ser omfanget ødelagt ut: det samler inn data, men prikken kan ikke sees.