Co to jest oscyloskop?

Typowy oscyloskop to prostokątne pudełko z małym ekranem, licznymi złączami wejściowymi oraz pokrętła sterującymi i przyciskami na przednim panelu. Aby pomóc pomiarowi, na powierzchni ekranu rysuje się siatkę zwaną graticule. Każdy kwadrat w gratratule jest znany jako podział. Sygnał, który ma zostać zmierzony, jest przekazywany do jednego z złączy wejściowych, który zwykle jest złączem współosiowym, takiego jak typ BNC lub N. Jeśli źródło sygnału ma własne złącze współosiowe, stosuje się prosty kabel współosiowy; W przeciwnym razie stosuje się wyspecjalizowany kabel o nazwie sonda zakresu, dostarczana z oscyloskopem.

W najprostszym trybie oscyloskop wielokrotnie rysuje linię poziomą zwaną śledzeniem na środku ekranu od lewej do prawej. Jedna z elementów sterujących, kontrola bazy czasu, ustawia prędkość, z jaką linia jest rysowana i jest skalibrowana w sekundach na podział. Jeśli napięcie wejściowe odchodzi od zera, ślad jest odchylony w górę lub w dół. Kolejna kontrola, pionowe controL, ustawia skalę ugięcia pionowego i jest skalibrowana w woltach na podział. Powstały ślad jest wykresem napięcia w stosunku do czasu (obecny wykreślony w różnej pozycji, najnowsza przeszłość po lewej, mniejsza przeszłość po prawej).

Jeśli sygnał wejściowy jest okresowy, wówczas niemal stabilny ślad można uzyskać, po prostu ustawiając bazę czasową w celu dopasowania częstotliwości sygnału wejściowego. Na przykład, jeśli sygnał wejściowy to fala sinusoidalna 50 Hz, jego okres wynosi 20 ms, więc baza czasu powinna zostać skorygowana, aby czas między kolejnymi poziomymi przemiatkami wynosiła 20 ms. Ten tryb nazywa się ciągłym zamiataniem. Niestety, baza czasu oscyloskopu nie jest idealnie dokładna, a częstotliwość sygnału wejściowego nie jest idealnie stabilna, więc ślad dryfuje na ekranie, co utrudnia pomiary.

Aby zapewnić bardziej stabilny ślad, oscyloskop ma funkcję zwanąspust. Powoduje to zatrzymanie lunety po dotarciu do prawej strony ekranu i poczekaj na określone zdarzenie przed powrotem na lewą stronę ekranu i narysowanie następnego śladu.

Efektem jest resynchronizacja bazy czasowej do sygnału wejściowego, zapobiegając dryfu poziomego śladu. Obwody wyzwalające pozwalają na wyświetlanie sygnałów nieodochodowych, takich jak pojedyncze impulsy, a także sygnały okresowe, takie jak fale sinusoidalne i fale kwadratowe.

Rodzaje spustu obejmują:

• Zewnętrzny spust, impuls ze źródła zewnętrznego podłączonego do dedykowanego wejścia na zakres.
• Wyzwalacz krawędzi, detektor krawędzi, który generuje impuls, gdy sygnał wejściowy przecina określone napięcie progowe w określonym kierunku.
• Wyzwalacz wideo, obwód, który wyodrębnia synchronizację impulsów z formatów wideo, takich jak PAL i NTSC, i wyzwala bazę czasu na każdej linii, określonej linii, każdego pola lub każdej ramce. Ten obwód występuje zwykle w fali Moniurządzenie Tor.
• Opóźniony spust, który czeka określony czas po spustu krawędzi przed rozpoczęciem zamiatania. Żaden obwód spustowy nie działa natychmiast, więc zawsze występuje pewne opóźnienie, ale obwód opóźnienia spustu rozszerza to opóźnienie na znany i regulowany przedział.

Większość oscyloskopów pozwala również ominąć bazę czasu i zasilić zewnętrzny sygnał do wzmacniacza poziomego. Nazywa się to trybem X-Y i jest przydatne do oglądania relacji fazowej między dwoma sygnałami, które są powszechnie wykonywane w inżynierii radiowej i telewizyjnej. Gdy dwa sygnały są sinusoidami o różnej częstotliwości i fazie, powstały ślad nazywa się krzywą Lissajousa.

Niektóre oscyloskopy mają kursory, które są liniami, które można przesunąć wokół ekranu, aby zmierzyć przedział czasu między dwoma punktami lub różnica między dwoma napięciami.

Większość oscyloskopów ma dwa lub więcej kanałów wejściowych, co pozwala im wyświetlać więcej niż jeden sygnał wejściowy na ekranie. Zwykle oscylOscope ma osobny zestaw kontroli pionowych dla każdego kanału, ale tylko jeden system wyzwalający i baza czasu.

Oscyloskop z podwójną bazą ma dwa systemy wyzwalające, dzięki czemu można oglądać dwa sygnały na różnych osiach czasu. Jest to również znane jako tryb „powiększenia”. Użytkownik zatrzymuje pożądany, złożony sygnał za pomocą odpowiedniego ustawienia spustu. Następnie umożliwia funkcję „powiększenie”, „Zoom” lub „Dual Timebase” i może przesunąć okno, aby spojrzeć na szczegóły złożonego sygnału.

Czasami zdarzenie, które użytkownik chce zobaczyć, może się zdarzyć tylko od czasu do czasu. Aby złapać te zdarzenia, niektóre oscyloskopy to „zakresy przechowywania”, które zachowują najnowsze zamiatanie na ekranie.

Niektóre cyfrowe oscyloskopy mogą zamiatać z prędkościami tak wolnymi, jak raz na godzinę, naśladując rejestrator wykresu paska. Oznacza to, że sygnał przewija ekran od prawej do lewej. Większość fantazyjnych oscyloskopów przechodzi z trybu zamiatania do trybu rozkładu paska tuż około jednego zamiatania na dziesięć sekund. To dlatego, że innywISE, zakres wygląda na zepsuty: zbiera dane, ale kropka nie można zobaczyć.