Vad är ett oscilloskop?

Ett typiskt oscilloskop är en rektangulär ruta med en liten skärm, många ingångskontakter och kontrollvred och knappar på frontpanelen. För att underlätta mätningen dras ett rutnät som heter graticule på skärmen. Varje kvadrat i graticule kallas en division. Signalen som ska mätas matas till en av ingångskontakterna, som vanligtvis är ett koaxialt kontaktdon såsom en BNC- eller N-typ. Om signalkällan har ett eget koaxialkontakt, används en enkel koaxiell kabel; annars används en specialkabel som kallas en omfattningssond, levererad med oscilloskopet.

I sitt enklaste läge drar oscilloskopet upprepade gånger en horisontell linje som kallas spåret över mitten av skärmen från vänster till höger. En av kontrollerna, tidbaskontrollen, ställer in hastigheten med vilken linjen dras och kalibreras i sekunder per division. Om ingångsspänningen avviker från noll avleds spåret antingen uppåt eller nedåt. En annan kontroll, den vertikala kontrollen, ställer in skalan för den vertikala avböjningen och kalibreras i volt per division. Det resulterande spåret är ett diagram över spänning mot tid (det nuvarande ritade i ett varierande läge, det senaste förflutet till vänster, det mindre senaste förflutet till höger).

Om insignalen är periodisk, kan en nästan stabil spår erhållas bara genom att ställa in tidbasen så att den matchar insignalens frekvens. Till exempel, om insignalen är en 50 Hz sinusvåg, är dess period 20 ms, så tidsbasen bör justeras så att tiden mellan på varandra följande horisontella svep är 20 ms. Detta läge kallas kontinuerlig svep. Tyvärr är ett oscilloskops tidsbas inte helt exakt, och frekvensen för insignalen är inte helt stabil, så spåret kommer att driva över skärmen och gör mätningar svåra.

För att ge ett mer stabilt spår har ett oscilloskop en funktion som kallas utlösaren. Detta får räckvidden att pausa efter att ha nått höger sida av skärmen och vänta på en specifik händelse innan du återvänder till vänster på skärmen och drar nästa spår.

Effekten är att synkronisera tidbasen till insignalen och förhindra horisontell drift av spåret. Triggerkretsar möjliggör visning av icke-jodiska signaler som enstaka pulser, såväl som periodiska signaler som sinusvågor och fyrkantiga vågor.

Typer av trigger inkluderar:

• extern trigger, en puls från en extern källa ansluten till en dedicerad ingång på omfattningen.
• kantutlösare, en kantdetektor som genererar en puls när insignalen korsar en specificerad tröskelspänning i en specificerad riktning.
• video trigger, en krets som extraherar synkroniseringspulser från videoformat som PAL och NTSC och utlöser tidbasen på varje linje, en specifik linje, varje fält eller varje ram. Denna krets finns vanligtvis i en vågformmonitoranordning.
• fördröjd utlösare, som väntar en viss tid efter en kantutlösare innan sopningen startas. Ingen triggarkrets verkar omedelbart, så det finns alltid en viss fördröjning, men en triggerfördröjningskrets utvidgar denna fördröjning till ett känt och justerbart intervall.

De flesta oscilloskop tillåter dig också att kringgå tidsbasen och mata en extern signal till den horisontella förstärkaren. Detta kallas XY-läge och är användbart för att se fasförhållandet mellan två signaler, vilket vanligtvis görs inom radio- och TV-teknik. När de två signalerna är sinusoider med varierande frekvens och fas kallas det resulterande spåret en Lissajous-kurva.

Vissa oscilloskop har markörer, som är linjer som kan flyttas runt skärmen för att mäta tidsintervallet mellan två punkter eller skillnaden mellan två spänningar.

De flesta oscilloskop har två eller flera ingångskanaler, vilket gör att de kan visa mer än en insignal på skärmen. Vanligtvis har oscilloskopet en separat uppsättning vertikala kontroller för varje kanal, men endast ett utlösningssystem och tidsbas.

Ett dubbeltidsbasoscilloskop har två utlösningssystem så att två signaler kan ses på olika tidsaxlar. Detta är också känt som ett "förstoring" -läge. Användaren fångar den önskade, komplexa signalen med hjälp av en lämplig triggerinställning. Sedan aktiverar han funktionen "förstoring", "zoom" eller "dubbel tidsbas" och kan flytta ett fönster för att titta på detaljerna om den komplexa signalen.

Ibland kan händelsen som användaren vill se bara hända ibland. För att fånga dessa händelser är vissa oscilloskop "lagringsomfång" som bevarar det senaste svepet på skärmen.

Vissa digitala oscilloskop kan svepa i hastigheter så långsamma som en gång per timme och emulera en remscheckinspelare. Det vill säga att signalen rullar över skärmen från höger till vänster. De flesta snygga oscilloskop växlar från ett svep till ett remschema-läge ungefär ett svep per tio sekunder. Det beror annars på att omfattningen ser trasig ut: den samlar in data, men punkten kan inte ses.