في قياسات راسم الذبذبات في الأجهزة عالية التردد ، يمكن أن تؤدي سعة الإدخال للمقسم إلى حدوث تشوهات كبيرة في العقدة المضبوطة (على سبيل المثال ، عند توصيل مسبار بدائرة مولد الترددات اللاسلكية ، وما إلى ذلك). تحتوي الفواصل ذات النسبة 1: 1 على سعة إدخال تصل إلى 100 بيكو فاراد أو أكثر (سعة الكابل بالإضافة إلى سعة إدخال راسم الذبذبات) ، مما يحد بشكل كبير من نطاق التردد. في الوقت نفسه ، تقلل الفواصل السلبية القياسية 1:10 بسعة إدخال تتراوح من 12 إلى 17 بيكو فاراد حساسية راسم الذبذبات إلى 50 مللي فولت لكل قسم (مع حساسية إدخال قصوى تبلغ 5 ملي فولت / شعبة ، نموذجية لمعظم راسمات الذبذبات الصناعية) ، وأيضًا لديها سعة إدخال كبيرة جدًا للقياسات غير المشوهة في دوائر التردد اللاسلكي ، حيث يمكن أن تكون سعات الدوائر بنفس القيمة.

يتم حل هذه المشكلة باستخدام مجسات نشطة خاصة للقياسات ، تم تصنيعها لهذا الغرض (على سبيل المثال ، بواسطة Tektronix). ومع ذلك ، يصعب العثور على هذه الأجهزة وسعرها (150 دولارًا وما فوق) يمكن مقارنته بسعر راسم الذبذبات المستخدم الجيد. في الوقت نفسه ، ليس من الصعب جدًا تصنيع مسبار راسم بسيط نشط بشكل مستقل بسعة إدخال صغيرة ، وهو ما قام به المؤلف.

تم تصميم مسبار راسم الذبذبات النشط لقياس جهد التيار المتردد في دوائر التردد اللاسلكي ذات الجهد المنخفض وله الخصائص التالية:

• نطاق قيم اتساع الإشارة المقاسة - من 10 مللي فولت إلى 10 فولت
• استجابة التردد - خطي من 10 كيلو هرتز إلى 100 ميجا هرتز على إشارة صغيرة
• إشارة الخرج - معكوسة بنسبة تقسيم 1: 2
• جهد الإمداد - 12 فولت (4 * CR2025) أو مصدر خارجي
• سعة الإدخال - 0.5 بيكو فاراد (0.25 بيكو فاراد مع مقسم خارجي 1:10)
• مقاومة المدخلات - 100 كيلو أوم
• الاستهلاك الحالي - 10 مللي أمبير
• الأبعاد ٦٠ × ٣٣ × ١٦ ملم

يظهر مظهر الجهاز المصنّع في الصورة.

تصميم الجهاز

يظهر الرسم التخطيطي للمسبار في الشكل. يتم تجميع الجهاز على ثلاثة ترانزستورات ميكروويف منخفضة الضوضاء 2SC3356 بتردد قطع يبلغ 7 جيجاهرتز. كسب الجهد حوالي 23 ديسيبل. يوفر متابع باعث الإخراج عزلًا إضافيًا للمكبر عن الحمل ويمكن التخلص منه إذا تم استخدام المسبار مع نفس راسم الذبذبات. تعمل سلسلة من LED ، وديود زينر 9 فولت ومقاوم كمؤشر للتشغيل ومؤشر عتبة لجهد البطارية. جهد إمداد 12 فولت ضروري وكافٍ للحصول على خرج الجهاز لقيمة السعة القصوى للإشارة المقاسة حتى 5 فولت ، وبالتالي توفير نطاق ديناميكي أقصى يصل إلى 50 ديسيبل عند إجراء القياسات مع الإعداد معامل الانحراف ، بدءًا من 5 مللي فولت لكل قسم (حساسية معظم راسمات الذبذبات).

من الناحية الهيكلية ، يمكن تجميع الجهاز في أي علبة بلاستيكية مناسبة. المطلب الرئيسي لمادة العلبة هو القوة وفقدان المواد المنخفض عند الترددات العالية. لتقليل سعة الإدخال للمسبار ، لا تضعه في علبة معدنية: مع مقاومة إدخال تبلغ 100 كيلو أوم وطول قصير من التوصيلات داخل العلبة ، لا تلعب عمليات الالتقاط الخارجية دورًا ، خاصة بالنظر إلى أن أقل تم اختيار حد نطاق التردد عن عمد أعلى بكثير من تردد الشبكة الكهربائية.

يتم تشغيل المسبار بالضغط على زر وقت القياس مما يضمن تشغيل الجهاز دون استبدال مصدر الطاقة الداخلي لفترة طويلة. بالإضافة إلى ذلك ، كما يتضح من الصورة ، فإن زر الطاقة محمي من الضغط العرضي عندما لا يكون الجهاز قيد الاستخدام. للتشغيل المستمر ، يتم توفير موصل لتوصيل مصدر طاقة خارجي 12 فولت و 10 مللي أمبير.

يتم عرض المنظر الداخلي للجهاز في الصورة. لوحة معدنية مرنة مع أربعة براغي تؤمن حزمة من أربع بطاريات ليثيوم CR2325 تحتها. يجب تثبيت الكبل المحوري الناتج بإحكام باستخدام لوحة الضغط الموجودة على المسامير اللولبية ، كما هو موضح في الصورة. تم تركيب مضخم الميكروويف على لوحة مصغرة مناسبة (استخدم المؤلف لوح سيراميك 10 × 10 مم مع 12 نقطة لحام الخيوط ، من عنصر وحدة ميكروية مكدسة - تم تصنيع هذه الأجزاء في الستينيات قبل ظهور الدوائر الدقيقة وهي مريحة للغاية لصنع دوائر مصغرة بمكونات SMD الحديثة).

مؤسسة

يجب تنفيذ هذه المرحلة من العمل بعناية فائقة للحصول على النتيجة المرجوة.

1. بعد تجميع مكبر الصوت ، من الضروري ، أولاً وقبل كل شيء ، تحديد نقطة التشغيل الخاصة به بدقة عن طريق اختيار مقاوم 120 كيلو أوم للحصول على أقصى سعة للإشارة غير المشوهة عند الخرج. في هذه الدائرة وبطاريات جديدة ، يتم تحقيق هذا الوضع عن طريق ضبط جهد ثابت من +5.2 إلى +5.3 فولت عند باعث الترانزستور الثاني. لا تتطلب نقطة تشغيل تابع الباعث الثاني ضبط قيم المقاوم المحددة.
2. بعد ذلك ، يجب عليك تحديد قيمة المقاوم السفلي بدقة (في هذه الحالة ، 20 كيلو أوم) مقسم الإدخال للحصول على المقياس المطلوب (1: 2) لنقل الإشارة بين مدخلات ومخرجات الجهاز بتردد منخفض نسبيًا (حوالي 100 كيلو هرتز). لاحظ أن مقاومة إدخال مكبر الصوت مع التصنيفات المحددة للأجزاء تبلغ حوالي 5 كيلو أوم (على نفس التردد) ، بحيث في حالة عدم وجود المقاوم المحدد ، سيكون معامل النقل للجهاز أعلى من المطلوب واحد بحوالي 3 ديسيبل (مقدار توهين إشارة الدخل (105/5) = 26 ديسيبل ، بينما الكسب الكلي للدائرة 23 ديسيبل ، والكسب المطلوب للجهاز بأكمله يجب أن يكون 0.5 ، أي ناقص 6 ديسيبل).
3. يتم اختيار السعات التعويضية (0.5 pF بالتوازي مع المقاوم 100 كيلو أوم ، ومكثف الانتهازي في الفرع السفلي من مقسم الإدخال) من خلال مقارنة الكسب على ترددين ، على سبيل المثال ، 1 ميجا هرتز و 30 ميجا هرتز ، واختيار القدرات حتى يتم الحصول على المكسب الثابت المطلوب للجهاز. بعد ذلك ، يتم إجراء الفحص النهائي للجهاز عند تردد التشغيل العلوي ، إذا كان لدى هواة الراديو مثل هذه الفرصة.
4. في الختام ، يتم فحص سعة الإدخال الفعلية للمسبار بتردد عالٍ (على سبيل المثال ، عن طريق توصيله بحلقة ذات معلمات معروفة لمولد عامل ومراقبة التغيير في تردد إشارة الخرج باستخدام عداد تردد رقمي أو المتلقي). إذا تم تنفيذ تصميم الجهاز بشكل صحيح ، فلا ينبغي أن يختلف اختلافًا كبيرًا عن القيمة الموضحة في الرسم التخطيطي (السعة الإجمالية للإدخال في المسبار التي صنعها المؤلف ، والتي تم قياسها على تردد 20 ميجا هرتز ، كانت 0.505 بيكو فاراد).

ملاحظات

تم إنشاء هذا المسبار من قبل المؤلف لإجراء قياسات في دوائر إشارات التردد الراديوي الجيبية في دوائر المولدات ومراحل مكبر الصوت لدوائر الترانزستور ، وبشكل عام فإنه يحل المشكلة المطروحة. ولهذا السبب ، تم اختيار العلاقة المذكورة أعلاه بين جميع المعلمات الرئيسية للجهاز في المسبار - نطاق تردده ، وحساسيته العالية ، ومقاومة إدخال كبيرة بدرجة كافية وأدنى سعة إدخال ممكنة للمقياس ، بالإضافة إلى حجم صغير الاستهلاك الحالي. تعد هندسة الراديو دائمًا حلاً وسطًا للقيم الحدية للمعلمات المحددة من قبل المطور.

دميتري
كييف

تتوافق تصنيفات عناصر تحديد التردد المشار إليها في الرسم البياني مع تردد مذبذب محلي يبلغ 25 ميجاهرتز. ما يسمح. على سبيل المثال ، لاحظ على شاشة راسم الذبذبات عرض نطاق يصل إلى 5 ميجاهرتز شكل التذبذبات عالية التردد للإشارات بتردد 20 ... 30 ميجاهرتز. Mixer Ul هو خلاط حلقة الصمام الثنائي التقليدي ، وتظهر دائرته في الشكل. 2.

يتم تغذية الإشارة قيد التحقيق من خلال محول النطاق العريض عالي التردد T1 n من خلال مخفف مقاوم إضافي لمدخل الخلاط.

عند ضبط الجهاز ، يجب عليك إزالة خاصية السعة الخاصة به من إشارة الإدخال وبالتالي إيجاد القيمة القصوى للإشارة قيد الدراسة والتي يمكن تطبيقها على المرفق. باستخدام خلاط SRA1 Ul ، وصل هذا المستوى (عند / دبوس) إلى -3 ديسيبل مللي واط ، أي 160 مللي فولت (مقاومة دخل الخلاط هي 50 أوم).

يتكون المحول T1 على حلقة من الفريت FT-37-75 بقطر خارجي يبلغ 9.6 ملم. اللف الأساسي هو النواة المركزية للكابل المحوري ، ويمر عبر الحلقة ، والثاني يحتوي على 31 لفة وهو مصنوع من سلك بقطر 0.3 مم. وهي متباعدة بالتساوي حول محيط الحلقة. هذا المحول يخفف الإشارة التي تم فحصها بحوالي 30 ديسيبل.

يبلغ التوهين الكلي للإشارة قيد التحقيق (مع الأخذ في الاعتبار المخفف المقاوم) 50 ديسيبل ، مما يجعل من الممكن ، على سبيل المثال ، تحليل الإشارة من مرسلات محطات الهواة بقوة تصل إلى 50 وات. عرض النطاق الترددي للمحول - من 0.5 إلى 100 ميجاهرتز.

تبلغ الخسارة في الخلاط حوالي 10 ديسيبل ، وبالتالي فإن الحد الأقصى لمستوى الإشارة التي تدخل راسم الذبذبات سيكون (اعتمادًا على معلمات مثيل خالط معين) 20 ... 50 مللي فولت. لذلك ، يجب أن يتمتع الذبذبات بالحساسية المناسبة.

ملحوظة. يمكن للجهاز استخدام أجهزة أشباه الموصلات المحلية: KP303V (VI). KD503B (V2 في الشكل 1) و KT325 و KT355 و KT368 (V3. V4) و KD503B (VI-V4 في الشكل 2). المحولات T1. يمكن صنع T "2 (الشكل 2) لخلاط حلقي على حلقات من الفريت بحجم قياسي K10x5x3 بنفاذية مغناطيسية تبلغ 50 ... 100. ويمكن استعارة بيانات الملف من وصف وحدة مماثلة للراديو- 76 جهاز إرسال واستقبال منشور في راديو 1976 ، N 6 ، 7. يمكن استخدام نفس الموصل المغناطيسي للمحول T1 في الشكل 1.

QST (الولايات المتحدة الأمريكية) ، فبراير. 1982

شركة Pribortech http://priborteh.ru

هاتف. (499) 112-Z4-Z9 ، (499) 6Z8-84-17 ،
فاكس (499) 112-З4-9 add. تسع،
الدعم الفني (499) 112-З4-9 تحويلة. 0

بريد الالكتروني: [البريد الإلكتروني محمي]рribоrtеh.ru أو [البريد الإلكتروني محمي]
سكايب: pribоrtеh
ICQ: Z12-171-294

عنواننا: 127247 روسيا ، موسكو ، شارع بيالوفسكايا. 5 أ

الانتباه! قائمة الأسعار الموحدة ليست عرضًا عامًا. بسبب التغيرات في سعر الصرف والتغيرات في أسعار البيع من قبل الشركات المصنعة ، قد يختلف السعر النهائي عن السعر المشار إليه. تحقق من سعر العناصر محل الاهتمام.

البحث حسب السعر - مفاتيح Ctrl + F.

أدوات القياس> راسمات الذبذبات التناظرية> C1-97

C1-97تم تصميم راسم الذبذبات عالي التردد لدراسة العمليات السريعة في نطاق التردد من 0 إلى 350 ميجا هرتز. هذا النموذج هو راسم الذبذبات C1-97يسمح لك بمراقبة الإشارات بتردد يصل إلى 1000 ميجاهرتز. في هذه الحالة ، تحدث تشوهات كبيرة في اتساع الإشارة - "انسداد". (لا ينصح بالاستخدام طويل المدى عند الترددات الباهظة). C1-97يحتوي على قناتين ، مقاومة الإدخال 50 أوم ، يشتمل الجهاز على مجسين نشطين 100 أوم. شاشة 80 × 100 ، الأبعاد الكلية للحالة 360 × 200 × 420 ، الوزن 18 كجم.

يستبدل: C1-75 C1-104

خصائص الجهاز C1-97:

وظائف واسعة

يتيح وقت الصعود القصير (1 نانوثانية) و CRT بسرعة تسجيل عالية إمكانية استخدام مرسمة الذبذبات بنجاح في تكنولوجيا الحوسبة الإلكترونية ، والفيزياء النووية عالية الطاقة لدراسة النبضات القصيرة مع وقت ارتفاع قصير يأتي بتردد منخفض أو مرة واحدة . تسمح مقاومة الإدخال المطابقة 50 أوم بالتقاط إشارات التردد العالي دون تشويه أشكال الموجة بسبب التحميل بالسعة. يتم توفير مدخلات المعاوقة الأعلى بواسطة المجسات والفواصل البعيدة النشطة المضمنة في الجهاز.
يقوم المسبار النشط عن بعد بتحويل مقاومة إدخال 50 أوم إلى 100 كيلو أوم ؛ 4 pF ، ومع مقسم 1:10 1 MΩ ، 2.5 pF وعرض النطاق الترددي 350 MHz مع كسب 1: 1.
عرض النطاق الترددي لمسار المزامنة هو 500 ميجاهرتز ، مما يسمح لك بمراقبة الإشارات بنطاق ترددي يصل إلى 500 ميجاهرتز.
يسهل تشغيل راسم الذبذبات S1-97 ، حيث يتم تنفيذ كل وظيفة تشغيل باستخدام زر منفصل.

تحديد C1-97

نوع CRT 16LO101A ، شعاع واحد مع ثبات قصير ؛
لون الوهج أزرق ، الجهد المتسارع 22.5 كيلو فولت.
جزء العمل من الشاشة 80x100 مم.
عرض خط الشعاع لا يزيد عن 0.8 مم.
لا تقل سرعة التسجيل الفوتوغرافي للإشارات الفردية عن 1300 كم / ثانية عند استخدام عدسة ذات فتحة نسبية تبلغ 1: 2 ولا تقل عن 2000 كم / ثانية عند استخدام عدسة ذات فتحة نسبية تبلغ 1: 1.5.
العروض العمودية: القناة أ ؛ القناة ب صورة بالتناوب للقنوات A و B ؛ الجمع الجبري (القناة أ زائد ب).
معامل الانحراف: يتم تعيين نطاق قيم معامل الانحراف لكل قناة بخطوات من 5 ملي فولت / سم إلى 0.5 فولت / سم ، المقابلة لصف الأرقام 1 ، 2 ، 5.
الخطأ الأساسي لمعاملات الانحراف مع المدخلات المباشرة والمسبار النشط لا يزيد عن 3٪.

معلمات الاستجابة العابرة (RR):
وقت ارتفاع كل قناة لا يزيد عن 1 نانوثانية - مع إدخال مباشر ؛
1.4 نانوثانية أو أقل مع مسبار نشط ؛
زيادة وتفاوت HRP في قسم وقت الاستقرار مع إدخال مباشر ومسبار نشط لا يزيد عن 5٪.
لا يزيد وقت استقرار HRC مع الإدخال المباشر والمسبار النشط عن 5 نانوثانية.
عدم انتظام الرطوبة النسبية مع الإدخال المباشر والمسبار النشط لا يزيد عن 3٪.
الانجراف: قصير المدى لا يزيد عن 2 مم ، طويل المدى لا يزيد عن 5 مم.
تشويه DC في كل قناة لا يزيد عن 3٪.
إزاحة الحزمة: بسبب تيار الإدخال في القناتين A و B ، وكذلك عندما يتغير جهد الإمداد بنسبة 10٪ - لا يزيد عن 5 مم ؛
في القناة B ، عند الضغط على زر NORM-INVEST ، عندما تتزامن الحزمة مع المحور الأفقي المركزي للمقياس - لا يزيد عن 10 مم.
نطاق الحركة العمودية للحزمة لا يقل عن 80 مم.
معلمات الإدخال لكلا القناتين:
أ) المدخلات المتفق عليها:
مقاومة الإدخال 50 أوم ؛
معامل الانعكاس لا يزيد عن 0.1 ؛
ب) مدخلات غير متسقة:
مقاومة الإدخال مع مسبار نشط -100 كيلو أوم ؛
سعة الإدخال بمسبار نشط - لا يزيد عن 4 pF ؛
مقاومة الإدخال مع مسبار نشط ومقسم 1:10 - (1) MΩ ؛
سعة الإدخال مع مسبار نشط ومقسّم 1:10 لا يزيد عن 2.5 pF.
نطاق الجهد للإشارة قيد التحقيق لا يقل عن: من 1 مللي فولت إلى 4 فولت مع إدخال مباشر ، من سالب 0.4 إلى 0.4 فولت للمسبار ، من سالب 4 إلى 4 فولت لمجس بمقسم 1:10.
الجهد الثابت المسموح به عند إدخال كل قناة:
مع إدخال مباشر لا يزيد عن 3 فولت ؛
مع مسبار نشط لا يزيد عن 15 فولت ؛
مع مسبار نشط ومقسم 1:10 لا يزيد عن 40 فولت.
لا يقل عامل العزل بين القنوات عن 1500 عندما يتم تزويد الجهد التوافقي بتردد 100 ميجاهرتز ولا يقل عن 1000 عندما يتم تزويد الجهد التوافقي بتردد 350 ميجاهرتز.
يضمن تأخير صورة الإشارة في مسار الانحراف العمودي مراقبة نبضة 10 نانوثانية في قسم العمل في عملية المسح.
راسم الذبذبات C1-97يوفر أوضاع المسح التالية:
تأرجح ذاتي
انتظار؛
دخول واحد.
يتم تعيين نطاق قيم معاملات المسح في خطوات من 10 نانوثانية / سم إلى 0.1 ثانية / سم ، المقابلة لصف الأرقام 1 ، 2 ، 5 ، هناك امتداد اكتساحي بمقدار 10 أضعاف.
الخطأ الأساسي لمعامل المسح في النطاق من 5 نانوثانية / سم إلى 0.1 ثانية / سم ليس أكثر من 4٪ ، الخطأ الأساسي لمعاملات المسح
1.2 نانوثانية / سم - لا تزيد عن 6٪.
تضمن حدود حركة الحزمة أفقيًا محاذاة بداية ونهاية قسم العمل في عملية المسح مع المحور الرأسي المركزي لمقياس شاشة الجهاز.
معلمات المزامنة الداخلية:

المستوى الأدنى 8 مم في نطاق التردد من 20 هرتز إلى 100 ميجاهرتز وبإشارة نبضية لمدة 4 نانوثانية أو أكثر ؛
أقصى مستوى 80 مم في نطاق التردد من 20 هرتز إلى 100 ميجاهرتز وبإشارة نبضية لمدة 4 نانوثانية أو أكثر ؛
0.1 نانو) سم ،
اسم Cr

معلمات المزامنة الخارجية:
نطاق التردد لا يزيد عن 20 هرتز إلى ما لا يقل عن 500 ميجا هرتز ؛
الحد الأدنى للمستوى 40 مللي فولت في نطاق التردد من 20 هرتز إلى 100 ميجا هرتز وبإشارة نبضية لمدة 4 نانو ثانية أو أكثر ، ومستوى أقصى 3 فولت في نطاق التردد من 20 هرتز إلى 100 ميجا هرتز ومع إشارة نبضية مع مدة 4 نانوثانية أو أكثر
0.1 نانو) سم ،
اسم Cr
حيث Кр هي القيمة الاسمية لنسبة المسح المحددة ns / cm.
يحتوي معاير السعة والوقت على نبضات مستطيلة عند الخرج بمعدل تكرار 200 كيلو هرتز ، وسعة 0.6 فولت عند حمل 50 أوم.
الخطأ الأساسي لجهد الخرج للمعاير في منطقة العمل بأكملها للكميات المؤثرة لا يزيد عن 1.5٪ ، ومعدل التكرار لا يزيد عن 0.2٪.
التشوهات الهندسية على الحدود الأفقية والعمودية لمقياس شاشة الجهاز لا تزيد عن 3٪.
خطأ التعامد لا يزيد عن 1.
مصدر طاقة راسم الذبذبات من أنابيب التيار المتردد بجهد (220) فولت وتردد (50) هرتز ومحتوى متناسق يصل إلى 5٪ وتردد (220) فولت
(400) هرتز.
لا تتجاوز الطاقة التي يستهلكها الجهاز من التيار الكهربائي بجهد مقنن 140 فولت أمبير.
يسمح الجهاز بالتشغيل المستمر في ظل ظروف التشغيل لمدة 8 ساعات على الأقل مع الحفاظ على الخصائص التقنية ضمن الحدود التي تحددها المواصفات الفنية.
الأبعاد الكلية للجهاز هي 475x410x220 ملم. الوزن لا يزيد عن 18 كجم.
ظروف التشغيل: درجة الحرارة المحيطة من 5
تصل إلى 40 درجة مئوية ، تصل الرطوبة النسبية إلى 95٪ عند درجة حرارة 30 درجة مئوية.

سلسلة من المنشورات المخصصة لأوسيلوسكوبات. سأتحدث اليوم عن الأنواع الرئيسية من راسمات الذبذبات ، وسأتحدث عن مزاياها وعيوبها ، وننظر في الخصائص الرئيسية لمؤشرات الذبذبات ، وأحاول تقديم المشورة حول كيفية اختيار الأداة التي تناسب المهام التي يتم حلها.

قد يكون اختيار راسم الذبذبات الجديد أمرًا صعبًا نظرًا لوجود عدد غير قليل من النماذج في السوق اليوم. فيما يلي بعض النقاط الأساسية لمساعدتك في اتخاذ القرار الصحيح وفهم ما تحتاجه حقًا.

قبل أن تفكر في شراء راسم ذبذبات جديد ، حاول الإجابة على الأسئلة التالية بنفسك:

1. أين أنت ذاهب لاستخدام الجهاز؟
2. كم عدد النقاط في الدائرة التي تحتاج إلى قياسها في وقت واحد؟
3. ما سعة الإشارات التي تقيسها عادةً؟
4. ما الترددات الموجودة في الإشارات التي تقيسها؟
5. هل تحتاج إلى قياس الإشارات الدورية أم الفردية؟
6. هل تقوم بفحص الإشارات في مجال التردد وهل تحتاج إلى FFT؟

راسم الذبذبات التناظرية أو الرقمية؟

ربما لا تزال من محبي الأدوات التناظرية ، ولكن في عالم اليوم الرقمي ، لا يمكن أن تتطابق ميزاتها مع إمكانيات راسمات الذبذبات للتخزين الرقمي اليوم. بالإضافة إلى ذلك ، قد تستخدم النماذج التناظرية تقنية قديمة ذات قدرات محدودة للغاية. قد تكون هناك أيضًا مشاكل في توفر قطع الغيار.

تتمثل ميزة الذبذبات التناظرية في عدم وجود ضوضاء ، وهي رقمية بطبيعتها ، أي عدم وجود ضوضاء ADC ، والتي تتجلى في شكل مخطط تذبذب تدريجي على الأجهزة الرقمية. إذا كانت الدقة في نقل شكل الإشارة قيد التحقيق مهمة جدًا بالنسبة لك ، فإن اختيارك هو جهاز تمثيلي.

مزايا الذبذبات الرقمية واضحة:

تتيح راسمات الذبذبات الرقمية أيضًا الحصول على البيانات عالية السرعة ويمكن دمجها في أنظمة الاختبار الآلية (ذات الصلة بالتصنيع).

أيضًا ، غالبًا ما تتضمن الأجهزة الرقمية أجهزة إضافية في مكان واحد:

• محلل رقمي (منطقي) (تسمح هذه الأجهزة ، بالإضافة إلى كل شيء ، بتحليل حزم البيانات الرقمية ، على سبيل المثال ، المنقولة عبر واجهات مختلفة أنا 2 ج, يو اس بي, علبة, SPIو اخرين)
• مولد الوظيفة (أشكال موجية عشوائية)
• مولد المسلسل الرقمي

إذا كان منظار الذبذبات مصنوعًا على شكل جهاز محمول ، فغالبًا ما يتم دمجه مع مقياس متعدد ، ويسمى أيضًا مقياس النطاق (أحيانًا بخصائص جيدة جدًا). المزايا التي لا جدال فيها لهذه الأجهزة هي الاستقلال عن مصدر التيار الكهربائي ، والاكتناز ، والتنقل ، والتنوع.

راسمات الذبذبات USB

أصبحت راسمات الذبذبات المستندة إلى الكمبيوتر ، أو كما يطلق عليها ، راسمات الذبذبات USB أكثر شيوعًا لأنها أرخص من التقليدية. باستخدام الكمبيوتر ، فإنها توفر مزايا شاشة ملونة كبيرة ومعالج سريع والقدرة على حفظ البيانات على القرص واستخدام لوحة المفاتيح. ميزة أخرى كبيرة هي القدرة على تصدير البيانات بسرعة إلى جداول البيانات.

من بين أجهزة فك التشفير USB ، غالبًا ما تصادف مجموعات حقيقية تجمع بين عدة أجهزة في حالة واحدة: راسم الذبذبات ، والمحلل الرقمي ، ومولد الموجي التعسفي ، ومولد الشبكة التسلسلية الرقمية.

سعر الراحة والتنوع هو أداء أسوأ من نظرائهم المستقلين.

الخصائص الهامة لمؤشرات الذبذبات

لنلقِ نظرة على خصائص الأجهزة التي يجب الانتباه إليها عند اختيار راسم الذبذبات.

1. عرض النطاق الترددي

اختر راسم الذبذبات بنطاق ترددي كافٍ لالتقاط الترددات العالية الموجودة في الإشارات التي تقيسها.

ربما يكون عرض النطاق الترددي هو أهم ما يميز راسم الذبذبات. هي التي تحدد نطاق الإشارات التي تخطط لفحصها على شاشة راسم الذبذبات ، وهذه المعلمة هي التي تؤثر بشكل كبير على تكلفة جهاز القياس.

بالنسبة إلى راسمات الذبذبات ذات عرض النطاق الترددي 1 جيجاهرتز وأقل ، فإن استجابة التردد (AFC) للجهاز هي ما يسمى باستجابة التردد الغاوسي ، وهي استجابة التردد لمرشح تمرير منخفض أحادي القطب. يمرر هذا المرشح جميع الترددات التي تقل عن تردد معين (وهو عرض النطاق الترددي لموسم الذبذبات) ويمنع جميع الترددات الموجودة في الإشارة فوق تردد القطع هذا.

يعتبر التردد الذي يتم عنده توهين إشارة الدخل بمقدار 3 ديسيبل هو عرض النطاق الترددي لموسم الذبذبات. يعني توهين الإشارة بمقدار 3 ديسيبل خطأ اتساع بنسبة 30٪ تقريبًا! بمعنى آخر ، إذا كان لديك موجة جيبية 100 ميجاهرتز عند إدخال راسم الذبذبات ، وكان عرض نطاق راسم الذبذبات أيضًا 100 ميجاهرتز ، فإن الجهد المقاس من الذروة إلى الذروة 1 فولت باستخدام راسم الذبذبات سيكون حوالي 700 ملي فولت (-3 ديسيبل = 20 إل جي(0.707 / 1.0). كلما زاد تواتر الجيوب الأنفية (مع الحفاظ على السعة الثابتة) ، تقل السعة المقاسة. لذلك ، لا يمكنك قياس الإشارات التي لها ترددات أعلى بدقة بالقرب من عرض النطاق الترددي لجهاز الذبذبات.

إذن كيف تحدد النطاق الترددي المطلوب للجهاز؟ لقياس الإشارات التناظرية البحتة ، تحتاج إلى مرسمة الذبذبات التي لها عرض نطاق ترددي مُعلن أعلى بثلاث مرات على الأقل من أعلى ترددات موجة جيبية قد تحتاج إلى قياسها. عند 1/3 عرض نطاق راسم الذبذبات ، يكون توهين الإشارة ضئيلًا. للقياس بشكل أكثر دقة ، استخدم القاعدة التالية: عرض النطاق الترددي مقسومًا على 3 هو خطأ بنسبة 5٪ تقريبًا ، والقسمة على 5 هي خطأ بنسبة 3٪. بمعنى آخر ، إذا كنت ستقيس ترددات 100 ميجاهرتز ، فاختر راسمًا لا يقل عن 300 ميجاهرتز ، وأفضل 500 ميجاهرتز. لكن لسوء الحظ سيترتب على ذلك زيادة في السعر ...

ماذا عن عرض النطاق الترددي المطلوب للتطبيقات الرقمية ، حيث تُستخدم راسمات الذبذبات الحديثة بشكل أساسي؟ عادة ، يجب عليك اختيار راسم الذبذبات الذي يحتوي على عرض نطاق ترددي لا يقل عن خمسة أضعاف تردد المعالج / وحدة التحكم / الناقل في نظامك. على سبيل المثال ، إذا كان الحد الأقصى للتردد في تصميماتك هو 100 ميجاهرتز ، فيجب عليك اختيار راسم الذبذبات بعرض نطاق ترددي 500 ميجاهرتز أو أعلى. إذا كان راسم الذبذبات يفي بهذا المعيار ، فسيكون قادرًا على التقاط ما يصل إلى التوافقي الخامس بأقل توهين للإشارة. التوافقية الخامسة للإشارة مهمة في تحديد الشكل العام لإشاراتك الرقمية. دعني أفكر في مثال: تتكون الموجة المربعة 10 ميغا هرتز من مجموع إشارة جيبية 10 ميغا هرتز + إشارة جيبية 30 ميغا هرتز + إشارة جيبية 50 ميغا هرتز ، إلخ. من الناحية المثالية ، يجب عليك اختيار جهاز به عرض نطاق ترددي لا يقل عن 9 تردد متناسق. لذلك ، إذا كانت الإشارات الرئيسية التي تعمل بها متعرجة ، فمن الأفضل أن تأخذ جهازًا بعرض نطاق ترددي لا يقل عن 10 أضعاف تردد التعرجات الخاصة بك. بالنسبة إلى التعرجات التي تبلغ 100 ميجاهرتز ، اختر جهازًا بسرعة 1 جيجاهرتز ، ولكن لسوء الحظ ، سيؤدي ذلك إلى زيادة تكلفته بشكل كبير ...

إذا لم يكن لديك منظار الذبذبات مع عرض النطاق الترددي المناسب في متناول اليد ، فعند فحص إشارات الموجة المربعة ، سترى زوايا مستديرة على الشاشة بدلاً من الحواف الواضحة والنقية التي تميز معدل الارتفاع المرتفع لحافة النبض. من الواضح تمامًا أن مثل هذا العرض للإشارات ، بشكل عام ، يؤثر سلبًا على دقة القياسات.

تشوه شكل الموجة مع عرض نطاق غير كافٍ (إدخال - موجة مربعة)

التعرجات لها ارتفاعات وهبوطات زمنية شديدة الانحدار. هناك قاعدة عامة بسيطة لمعرفة النطاق الترددي المطلوب للتركيبات الخاصة بك إذا كانت هذه الأذرع والمنحدرات مهمة بالنسبة لك. بالنسبة إلى راسم الذبذبات مع عرض نطاق أقل من 2.5 جيجاهرتز ، يمكن قياس الارتفاع الحاد (السقوط) على أنه 0.35 مقسومًا على عرض النطاق الترددي. على سبيل المثال ، يمكن أن يقيس راسم الذبذبات 100 ميجاهرتز زيادة تصل إلى 3.5 نانو ثانية. بالنسبة إلى راسم الذبذبات من 2.5 جيجاهرتز إلى 8 جيجاهرتز ، استخدم 0.4 مقسومًا على عرض النطاق الترددي ولأوسيلوسكوبات الذبذبات فوق 8 جيجاهرتز ، استخدم 0.42 مقسومًا على عرض النطاق الترددي. إذا كان المصعد الخاص بك هو نقطة البداية للحساب ، فاستخدم الدائرة العكسية: إذا كنت بحاجة إلى قياس ارتفاع 100ps ، فأنت بحاجة إلى مرسمة الذبذبات مع عرض نطاق ترددي 0.4 / 100ps = 4GHz.

2. معدل العينة

اختر راسم الذبذبات الذي يحتوي على معدلات عينات كافية على كل قناة لتقديم النطاق الترددي المعلن للجهاز في الوقت الفعلي.

أيضا هذه المعلمة تسمى في بعض الأحيان معدل أخذ العيناتأو معدل أخذ العينات.

يرتبط ارتباطًا وثيقًا بعرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي لمؤشر الذبذبات ، وهو الحد الأقصى لمعدل أخذ العينات المسموح به. يعني "الوقت الفعلي" أن مرسمة الذبذبات يمكنها التقاط وعرض الإشارات المستلمة (غير المتكررة) التي يمكن مقارنتها بعرض النطاق الترددي للجهاز.

للانتقال إلى تحديد معدل أخذ العينات ، من الضروري استدعاء نظرية Kotelnikov (في الغرب يُعرف باسم نظرية نيكويست شانونأو نظرية أخذ العينات) ، والتي تنص على ذلك في الحالة ،

إذا كانت الإشارة التناظرية ذات عرض طيف محدود ، فيمكن استعادتها بشكل لا لبس فيه دون خسارة من عيناتها المأخوذة بعنوان التردد = "(! LANG: Rendered by QuickLaTeX.com" height="16" width="84" style="vertical-align: -4px;">, где — максимальная частота, которой ограничен спектр сигнала и его можно представить в виде ряда!}

أين والفاصل الزمني لأخذ العينات يفي بالشرط

إذا تجاوز الحد الأقصى للتردد في الإشارة نصف تردد أخذ العينات ، فمن المستحيل استعادة الإشارة دون تشويه.

من الخطأ الاعتقاد بأن - هذا هو عرض النطاق الترددي لموسم الذبذبات. في ظل هذا الافتراض ، فإن الحد الأدنى لمعدل أخذ العينات المطلوب لموسم الذبذبات لعرض نطاق معين هو ضعف عرض النطاق الترددي في الوقت الحقيقي لموسم الذبذبات.

مكونات تردد التشويه عندما يكون عرض النطاق الترددي لمؤشر الذبذبات مساويًا لنصف معدل أخذ العينات الخاص به في حالة استجابة التردد الغوسي

كما هو موضح في الشكل ، هذا ليس هو نفسه ، بالطبع ، لا يعمل مرشح راسم الذبذبات كجدار من الطوب (لا يقطع الترددات التي تزيد عن السعة بشكل حاد إلى صفر).

كما ذكرت سابقًا ، تميل راسمات الذبذبات ذات النطاق الترددي 1 جيجاهرتز أو أقل إلى استجابة تردد غاوسي. هذا يعني أنه على الرغم من أن راسم الذبذبات يخفف من اتساع الإشارة فوق نقطة -3 ديسيبل ، إلا أنه لا يلغي تمامًا مكونات التردد العالي هذه. تظهر مكونات التردد المشوهة في التظليل الأحمر في الشكل. لذلك ، دائمًا ما يكون أعلى من عرض النطاق الترددي لموسم الذبذبات.

يوصى بتحديد الحد الأقصى لمعدل أخذ العينات من راسم الذبذبات الذي لا يقل عن أربعة إلى خمسة أضعاف عرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي لمؤشر الذبذبات ، كما هو موضح في الشكل أدناه. باستخدام هذه المعلمة ، يمكن لمرشح إعادة الإعمار لجهاز الذبذبات إعادة إنتاج شكل الموجة للإشارات عالية السرعة بدقة في نطاق عشرات البيكو ثانية.

مكونات التردد المشوهة عندما يتم تحديد عرض نطاق راسم الذبذبات على أنه معدل عينة الجهاز

العديد من راسمات الذبذبات ذات النطاق العريض لها قطع أكثر حدة ، كما هو موضح في الشكل أدناه. هذه هي استجابة التردد "المسطحة". نظرًا لأن راسم الذبذبات ذو الاستجابة الترددية الأكثر تسطحًا يخفف من مكونات التردد التي تتجاوز الحدود أكثر من ذلك بكثير ، ويبدأ في الاقتراب من الاستجابة المثالية لمرشح جدار من الطوب النظري ، لا يلزم وجود العديد من نقاط العينة لتمثيل إشارة الإدخال جيدًا عند استخدام التصفية الرقمية إعادة بناء شكل الموجة. بالنسبة إلى راسمات الذبذبات مع هذا النوع من استجابة التردد ، من الناحية النظرية ، يمكنك تحديد عرض النطاق الترددي المتساوي.

مكونات التردد المشوهة عندما يتم ضبط عرض نطاق راسم الذبذبات على 1 / 2.5 من معدل أخذ عينات راسم الذبذبات للأجهزة ذات استجابة التردد "الأكثر تسطحًا".

3. عمق الذاكرة

اختر راسم الذبذبات الذي يحتوي على عمق ذاكرة كافٍ لالتقاط أكثر الإشارات تعقيدًا بدقة عالية

يرتبط الحد الأقصى لمعدل أخذ العينات من راسم الذبذبات ارتباطًا وثيقًا بأقصى عمق ممكن للذاكرة. على الرغم من أن ورقة مواصفات راسم الذبذبات قد تدعي ارتفاع معدل العينة الأقصى ، فإن هذا لا يعني أن راسم الذبذبات يقوم دائمًا بإجراء العينات عند معدل العينة المرتفع هذا. يقوم راسم الذبذبات بتجربة شكل الموجة بأقصى سرعة عندما يتم ضبط القاعدة الزمنية على أحد أسرع النطاقات الزمنية. ولكن عندما يتم ضبط القاعدة الزمنية على نطاق بطيء ، من أجل التقاط فاصل زمني أطول عن طريق مده عبر شاشة الذبذبات ، تقوم الأداة تلقائيًا باختزال معدل العينة بناءً على عمق الذاكرة المتاح.

على سبيل المثال ، لنفترض أن راسم الذبذبات لديه أقصى معدل لأخذ العينات يبلغ 1 Gsample / s وعمق ذاكرة يبلغ 10 آلاف نقطة. إذا تم ضبط اكتساح الذبذبات على 10 نانوثانية / div ، فمن أجل التقاط 100 نانوثانية من الشكل الموجي على شاشة راسم الذبذبات (10 نانوثانية / تقسيم × 10 أقسام = 100 نانوثانية / نطاق زمني) ، يحتاج راسم الذبذبات إلى 100 نقطة ذاكرة فقط عبر الشاشة بأكملها. عند الحد الأقصى لمعدل أخذ العينات البالغ 1 جيجا عينة / ثانية: 100 نانوثانية فترة زمنية × 1 جيجا عينات / ثانية = 100 نقطة. لا مشكلة! ولكن إذا قمت بضبط اكتساح الذبذبات على 10 μs / div لالتقاط 100 ميكرو ثانية من شكل الموجة ، فسيقوم راسم الذبذبات تلقائيًا بتخفيض معدل أخذ العينات إلى 100 مللي ثانية / ثانية (10 ألف نقطة / 100 ثانية النطاق الزمني = 100 مللي ثانية / ثانية). يتطلب الحفاظ على معدلات أخذ عينات عالية في نطاقات زمنية بطيئة أن يكون للجهاز ذاكرة إضافية. ستساعد المعادلة البسيطة إلى حد ما في تحديد مقدار الذاكرة المطلوبة ، بناءً على أطول فترة زمنية لإشارة معقدة تحتاج إلى التقاطها ومعدل العينة الأقصى الذي تريد أن يقوم راسم الذبذبات بأخذ عينات منه.

الذاكرة = الفاصل الزمني × معدل العينة

بينما قد تعتقد بشكل حدسي أن المزيد من الذاكرة هو الأفضل دائمًا ، إلا أن راسمات الذبذبات ذات أعماق الذاكرة الكبيرة تميل إلى أن تكون أكثر تكلفة. ثانيًا ، تستغرق معالجة الإشارات الطويلة باستخدام الذاكرة وقتًا إضافيًا. هذا يعني عادةً أن معدل تحديث أشكال الموجة سوف يتباطأ ، أحيانًا بشكل كبير جدًا. لهذا السبب ، تحتوي معظم راسمات الذبذبات في السوق اليوم على تحديد يدوي لعمق الذاكرة ، وعادة ما يكون إعداد عمق الذاكرة الافتراضي النموذجي صغيرًا نسبيًا (من 10 إلى 100 ألف نقطة). إذا كنت ترغب في استخدام الذاكرة العميقة ، فيجب عليك تمكينها يدويًا والتنازل عن معدل تحديث الموجي. هذا يعني أنك بحاجة إلى معرفة متى تستخدم الذاكرة العميقة ومتى لا تستخدم.

تجزئة الذاكرة

تحتوي بعض راسمات الذبذبات على وضع خاص للعملية يسمى تجزئة الذاكرة. يمكن للذاكرة المجزأة أن تمد وقت التجميع بشكل فعال عن طريق تقسيم الذاكرة المتاحة إلى أجزاء أصغر ، كما هو موضح في الشكل أدناه. ثم يقوم راسم الذبذبات بشكل انتقائي برقمنة الأجزاء المهمة فقط من الشكل الموجي للإشارة ذات الأهمية عند معدل أخذ عينات مرتفع ثم الطوابع الزمنية بحيث تعرف الوقت الدقيق بين كل حدوث لحدث إطلاق. يسمح ذلك للذبذبات بالتقاط العديد من الإشارات المتتالية ذات اللقطة الواحدة مع أوقات تكرار قصيرة جدًا دون فقدان أي معلومات مهمة. يكون وضع التشغيل هذا مفيدًا بشكل خاص عند التقاط رشقات الإشارة. من أمثلة الإشارات من النوع النبضي الرادار النبضي ، ورشقات الليزر ، وإشارات ناقل البيانات التسلسلية المتدفقة.

4. عدد القنوات

اختر راسم الذبذبات الذي يحتوي على قنوات كافية لإجراء قياسات زمنية حرجة بين الإشارات المترابطة (المرتبطة).

يعتمد عدد القنوات المطلوبة في مرسمة الذبذبات على عدد الإشارات التي تحتاجها لمراقبة ومقارنة بعضها مع بعض في نفس الوقت. قلب معظم الأنظمة المدمجة اليوم هو (MCU) ، كما هو مبين في الشكل أدناه. العديد من أنظمة التحكم الدقيقة هي في الواقع أجهزة إشارة مختلطة مع العديد من حافلات الإدخال / الإخراج التناظرية والرقمية والتسلسلية للتفاعل مع العالم الخارجي ، وهو دائمًا ما يكون تناظريًا بطبيعته.

نظرًا لأن تصميمات الإشارات المختلطة اليوم أصبحت أكثر تعقيدًا ، فقد تكون هناك حاجة إلى المزيد من القنوات في راسم الذبذبات لالتقاطها وعرضها. هناك طلب على راسمات الذبذبات بقناتين وأربعة قنوات اليوم. لا تؤدي الزيادة في عدد القنوات من 2 إلى 4 إلى زيادة مضاعفة في سعر الجهاز ، ولكن لا يزال السعر ينمو بشكل كبير. قناتان هي الأمثل ، ويعتمد المزيد من القنوات على احتياجاتك وقدراتك المالية. يعد وجود أكثر من أربع قنوات تمثيلية نادرًا جدًا ، ولكن هناك خيار آخر مثير للاهتمام وهو راسم إشارة الذبذبات المختلط.

تجمع راسمات الذبذبات المختلطة بين جميع إمكانيات قياس راسمات الذبذبات مع بعض إمكانيات محللي المنطق والمتسلسل. الأهم من ذلك هو قدرة هذه الأدوات على التقاط إشارات تناظرية ومنطقية متعددة في نفس الوقت مع عرض شكل الموجة لتلك الإشارات في وقت واحد. فكر في الأمر على أنه يحتوي على العديد من القنوات ذات الدقة الرأسية عالية الدقة (عادةً 8 ​​بتات) بالإضافة إلى بعض القنوات ذات الدقة الرأسية المنخفضة جدًا (1 بت).

يوضح الشكل أدناه مثالاً على التقاط إشارة إدخال محول من رقمي إلى تناظري (DAC) باستخدام القنوات الرقمية لموسم الذبذبات ، أثناء مراقبة خرج إشارة DAC باستخدام قناة تناظرية واحدة. في هذا المثال ، يتم تكوين راسم الإشارة المختلط ليتم تشغيله إذا وصلت الحالة المنطقية لمدخل DAC إلى أدنى قيمة 0000 1010.

يمكن لموسم الذبذبات المختلط أن يلتقط ويعرض العديد من الإشارات التناظرية والرقمية في وقت واحد ، مما يوفر صورة شاملة للعمليات المترابطة

5. معدل تحديث الموجي

اختر راسم الذبذبات الذي يحتوي على معدل تحديث إشارة سريع بما يكفي لالتقاط الأحداث العشوائية والنادرة لتصحيح أخطاء المشروع بشكل أسرع

يمكن أن يكون معدل تحديث الشكل الموجي بنفس أهمية النطاق الترددي ومعدل العينة وعمق الذاكرة التي غطيناها حتى الآن ، على الرغم من أن هذه المعلمة غالبًا ما يتم تجاهلها عند مقارنة راسمات الذبذبات المختلفة قبل الشراء. على الرغم من أن معدل تحديث إشارة الذبذبات قد يبدو مرتفعًا عند عرض الأشكال الموجية المعاد التقاطها على شاشة راسم الذبذبات ، فإن هذا "المعدل المرتفع" نسبي. على سبيل المثال ، من المؤكد أن تحديث عدة مئات من الإشارات في الثانية سريع بما فيه الكفاية ، ولكن من وجهة نظر إحصائية ، قد لا يكون هذا كافيًا لالتقاط حدث عشوائي أو نادر يمكن أن يحدث مرة واحدة فقط من بين مليون إشارة تم التقاطها.

عند تصحيح أخطاء المشروعات الجديدة ، يمكن أن تكون سرعة تحديث الشكل الموجي بالغة الأهمية - خاصة عند محاولة البحث عن المشكلات غير المتكررة أو المتقطعة وتصحيحها. تؤدي زيادة معدل تحديث الشكل الموجي إلى زيادة فرص التقاط مرسمة الذبذبات لأحداث الأشباح.

السمة المتكاملة لجميع راسمات الذبذبات هي الوقت الميت ( الوقت الميت) أو "الوقت الأعمى" ( الوقت الأعمى). هذا هو الوقت بين كل اكتساب متكرر للإشارة بواسطة مرسمة الذبذبات والتي تقوم خلالها بمعالجة الإشارة المكتسبة سابقًا. لسوء الحظ ، يمكن أن يكون الوقت الميت لمؤشر الذبذبات أحيانًا أطول من وقت الاستحواذ. خلال الوقت الميت لمؤشر الذبذبات ، سيتم تخطي أي نشاط إشارة قد يحدث كما هو موضح في الشكل أدناه. لاحظ اثنين من ارتفاعات الإشارة التي حدثت أثناء تعطل راسم الذبذبات ، وليس وقت الاكتساب.

راسم الذبذبات يلتقط الوقت والوقت الميت

نظرًا للوقت الميت ، يصبح التقاط الأحداث العشوائية والنادرة باستخدام مرسمة الذبذبات مقامرة - تمامًا مثل رمي النرد. كلما رمي النرد مرات أكثر ، زادت احتمالية الحصول على مجموعة معينة من الأرقام. وبالمثل ، كلما تم تحديث أشكال موجات راسم الذبذبات بشكل متكرر لفترة مراقبة معينة ، زادت احتمالية التقاط وعرض حدث بعيد المنال قد تشك في وجوده.

يوضح الشكل أدناه دفقة تحدث حوالي 5 مرات في الثانية. تحتوي بعض راسمات الذبذبات على معدل تحديث أقصى للإشارة يزيد عن مليون شكل موجة في الثانية ، ومثل هذا الذبذبات لديه فرصة 92٪ لالتقاط هذا الارتفاع في غضون 5 ثوانٍ. في هذا المثال ، التقط راسم الذبذبات الارتفاع عدة مرات.

اكتساب راسم الذبذبات مواطن الخلل عند مليون تحديث لشكل الموجة في الثانية

بالنسبة إلى راسمات الذبذبات مع تحديث 2-3 آلاف مرة في الثانية ، فإن احتمال التقاط مثل هذه النتوءات في غضون 5 ثوانٍ يكون أقل من 1٪.

6- الزناد

اختر راسم الذبذبات الذي يحتوي على مجموعة متنوعة من أنواع المشغلات التي قد تحتاجها للمساعدة في عزل التقاط شكل الموجة في أكثر أشكال الموجة تعقيدًا.

إذا لم يكن لبدء عملية مسح الذبذبات أي علاقة بالإشارة قيد التحقيق ، فسيتم تشغيل الصورة على الشاشة أو يتم تعتيمها. في هذه الحالة ، يعرض الذبذبات أجزاء مختلفة من الإشارة المرصودة في نفس المكان. للحصول على صورة ثابتة ، تحتوي جميع راسمات الذبذبات على نظام يسمى المشغل. يؤخر المشغل إطلاق عملية مسح راسم الذبذبات حتى يتم استيفاء شروط معينة.

تعد القدرة على التشغيل أحد أهم جوانب راسم الذبذبات. يسمح لك تشغيل الزناد بمزامنة اكتساب راسم الذبذبات لشكل موجة وعرض أجزاء فردية من شكل الموجة. يمكنك التفكير في تشغيل مرسمة الذبذبات على أنها لقطة متزامنة.

أكثر أنواع الزناد شيوعًا لموسم الذبذبات هو عندما يتجاوز مستوى معينًا. على سبيل المثال ، التشغيل على حافة القناة 1 عندما تعبر الإشارة مستوى جهد معين (مستوى الزناد) في الاتجاه الإيجابي ، كما هو موضح في الشكل أدناه. تتمتع جميع راسمات الذبذبات بهذه الإمكانية ، وربما يكون هذا هو نوع المشغل الأكثر استخدامًا. ولكن نظرًا لأن التصميمات الرقمية تصبح أكثر تعقيدًا ، فقد تحتاج إلى مزيد من تحديد / تصفية مشغل الذبذبات مع مجموعات محددة من إشارات الإدخال من أجل التقاط الإشارة "عند الصفر" وكذلك عرض الجزء المطلوب من إشارة الإدخال المعقدة.

تشغيل راسم الذبذبات على حافة نبضة رقمية

تتمتع بعض راسمات الذبذبات بالقدرة على تشغيل نبضات ذات خصائص توقيت محددة. على سبيل المثال ، يتم التشغيل فقط عندما يكون عرض النبض أقل من 20 نانوثانية. يمكن أن يكون هذا النوع من المشغلات (مع عرض نبضة محسّن) مفيدًا جدًا للتسبب في حالات فشل غير متوقعة.

نوع آخر من المشغلات المستخدمة في معظم راسمات الذبذبات الحديثة هو مشغل القالب. يسمح لك وضع Pattern Trigger Mode بتكوين مشغل الذبذبات ليتم تشغيله على مجموعة منطقية / منطقية من المستويات العالية (المستويات) والمستويات المنخفضة (الأصفار) على قناتين أو أكثر من قنوات الإدخال. يمكن أن يكون هذا مفيدًا بشكل خاص عند استخدام راسم الإشارة المختلط الذي يمكن أن يحتوي على ما يصل إلى 20 قناة تمثيلية ورقمية.

توفر راسمات الذبذبات الأكثر تقدمًا مشغلات يتم تشغيلها بواسطة أشكال الموجة التي بها شذوذ حدودي. بمعنى آخر ، لا يتم تشغيل راسم الذبذبات إلا إذا كانت إشارة الإدخال تنتهك حالة حدودية معينة ، مثل انخفاض سعة النبضة ("الزناد القصير") ، أو انتهاك سرعة الحافة (وقت الصعود / الهبوط) ، أو ربما انتهاك مدة فترة البيانات (بدء تشغيل الوقت والاحتفاظ).

يوضح الشكل أدناه أن راسم الذبذبات يطلق نبضة موجبة بسعة منخفضة باستخدام وضع الزناد القصير. إذا كانت هذه النبضة القصيرة تحدث مرة واحدة فقط في كل مليون دورة نبضة ، فإن التقاط تلك الإشارة باستخدام مشغل حافة قياسي يشبه البحث عن إبرة في كومة قش. من الممكن أيضًا إطلاق النبضات السلبية "القصيرة" ، وكذلك النبضات القصيرة ذات المدة المحددة.

قم بتشغيل مرسمة الذبذبات بنبضة قصيرة

7. العمل مع واجهات المسلسل

واجهات تسلسلية مثل أنا 2 ج, SPI, علبة, يو اس بيإلخ ، على نطاق واسع في العديد من تصميمات الإشارات الرقمية والمختلطة الحديثة. مطلوب راسم الذبذبات للتحقق من إرسال رسالة ناقل بشكل صحيح ، وكذلك لقياسات الإشارة التناظرية. يستخدم العديد من المحترفين تقنية تُعرف باسم حساب البت البصري لاختبار ناقل تسلسلي باستخدام مرسمة الذبذبات. لكن هذه الطريقة اليدوية لفك تشفير الناقل التسلسلي شاقة للغاية وتؤدي إلى أخطاء متكررة.

تحتوي العديد من راسمات الذبذبات الرقمية والمختلطة اليوم على قدرات إضافية لفك تشفير بروتوكول ناقل تسلسلي وإطلاق. إذا كنت تخطط للعمل بشكل وثيق مع الناقل التسلسلي ، فابحث عن راسمات الذبذبات التي يمكنها فك تشفير البيانات وتشغيلها من الناقل التسلسلي ، والذي يمكن أن يوفر لك الوقت بشكل كبير عند تصحيح أخطاء الأجهزة.

8. قياسات الإشارة وتحليلها

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لذبذبات التخزين الرقمي الحديث ، مقارنة بالأجهزة التناظرية ، في القدرة على إجراء قياسات تلقائية مختلفة وتحليل الإشارات الرقمية. تتمتع جميع راسمات الذبذبات الرقمية الحديثة تقريبًا بالقدرة على إجراء قياسات المؤشر / العلامة اليدوية ، بالإضافة إلى مجموعة دنيا من القياسات التلقائية لمعلمات النبض مثل وقت الارتفاع ووقت السقوط والتردد وعرض النبض ، إلخ.

في حين أن قياسات النبضة تتضمن عادةً قياسات زمنية أو قياسات اتساع على جزء صغير من شكل الموجة لتوفير "استجابة" مثل وقت الصعود أو وقت الذروة إلى الذروة ، تقوم وظائف حسابية راسم الذبذبات بإجراء عمليات حسابية على شكل الموجة بالكامل أو زوج الشكل الموجي إلى الحصول على إشارة أخرى.

يوضح الشكل أدناه مثالاً على دالة رياضية لتحويل فورييه السريع (FFT) تم تطبيقها على إشارة ساعة (تتبع أصفر). قام FFT بترجمة الإشارة إلى مجال التردد (منحنى رمادي) ، والذي يرسم السعة بوحدة dB على المحور الرأسي مقابل التردد بالهرتز على المحور الأفقي. العمليات الحسابية الأخرى التي يمكن إجراؤها على الإشارات الرقمية هي الجمع ، والاختلاف ، والتمايز ، والتكامل ، وما إلى ذلك.

على الرغم من أنه يمكن أيضًا تنفيذ الوظائف الرياضية على الإشارة دون اتصال بالإنترنت على جهاز كمبيوتر (على سبيل المثال ، في MatLab) ، فإن وجود مثل هذه الفرصة المضمنة في مرسمة الذبذبات لا يمكن أن يبسط هذه العمليات فحسب ، بل يمكن أيضًا ملاحظة سلوك الإشارة في الديناميكيات.

9. مجسات راسم الذبذبات (خيوط الاختبار)

تعتمد جودة القياسات إلى حد كبير على نوع المجس الذي قمت بتوصيله بإدخال BNC في مرسمة الذبذبات. عند توصيل أي نظام قياس بالدائرة قيد الاختبار ، يصبح العداد (والمسبار) جزءًا من الجهاز قيد الاختبار. هذا يعني أنه يمكنك "تحميل" أو تغيير سلوك إشاراتك إلى حد ما. يجب ألا تزعج المجسات الجيدة إشارة الإدخال ، ومن الأفضل أن ترسل نسخة طبق الأصل من الإشارة التي كانت موجودة عند نقطة القياس إلى مرسمة الذبذبات.

عندما تشتري راسمًا جديدًا ، فإنه يأتي عادةً مع مجموعة قياسية من تحقيقات المقاومة العالية - مسبار واحد لكل قناة إدخال راسم الذبذبات. هذه الأنواع من المسابير السلبية للأغراض العامة هي الأكثر شيوعًا وتقيس نطاقًا واسعًا من الإشارات المتعلقة بالأرض. لكن هذه المجسات لها بعض القيود. يوضح الشكل أدناه الدائرة المكافئة لمسبار سلبي نموذجي 10: 1 متصل بمدخل راسم الذبذبات ذو المعاوقة العالية (مدخل راسم الذبذبات 1MΩ).

نموذج مسبار سلبي 1:10 نموذجي

يمكن تبسيط النموذج الكهربائي لأي مسبار (سلبي أو نشط) ورسم الذبذبات إلى مزيج من المقاوم ومكثف واحد على التوازي. يوضح الشكل أدناه دارة مكافئة للذبذبات / مسبار نموذجي لمسبار سلبي 10: 1. بالنسبة للترددات المنخفضة أو للتيار المباشر ، تهيمن على الحمل مقاومة 10MΩ ، والتي لا ينبغي أن تكون مشكلة في معظم الحالات. في حين أن 13.5pF لا يبدو الكثير من السعة ، في الترددات العالية ، يمكن أن يكون الحمل الناتج عن هذه السعة كبيرًا. على سبيل المثال ، عند تردد 500 ميجاهرتز ، يكون مفاعلة مكثف 13.5 pF في هذا النموذج 23.6 أوم ، وهو بالفعل حمولة كبيرة ويمكن أن يؤدي إلى تشويه الإشارة.

للقياسات عالية التردد ، يجب استخدام المجسات النشطة. النشط يعني أن المسبار يشتمل على مكبر للصوت خلف طرف المسبار. يمكنه تقليل التحميل بالسعة بشكل كبير وزيادة عرض النطاق الترددي للمسبار. تشمل عيوب المجسات النشطة عالية التردد مداها الديناميكي بالإضافة إلى تكلفتها.

هناك مهام قياس خاصة أخرى أود ذكرها. إذا كنت بحاجة إلى إجراء قياسات على ناقل تسلسلي عالي السرعة ، فعليك التفكير في استخدام مسبار نشط تفاضلي عالي التردد. إذا كنت بحاجة إلى قياس الإشارات ذات الفولتية العالية جدًا ، فستحتاج إلى مسبار مخصص للجهد العالي. إذا كنت بحاجة إلى قياس التيار ، فعليك التفكير في استخدام مستشعر حالي.

إذا سألت مفتش أجهزة إلكترونية محترفًا أو مهندس راديو: "ما هو أهم جهاز في مكان عملك؟" ستكون الإجابة لا لبس فيها: "بالطبع ، الذبذبات!". وبالفعل هو كذلك.

بالطبع ، لا يمكنك الاستغناء عن المتر المتعدد. قم بقياس الجهد عند نقاط التحكم بالدائرة ، قم بقياس المقاومة والتيار ، "اربط" الصمام الثنائي أو افحص الترانزستور ، كل هذا مهم وضروري.

ولكن عندما يتعلق الأمر بضبط وضبط أي جهاز إلكتروني من جهاز تلفزيون بسيط إلى جهاز إرسال متعدد القنوات في محطة مدارية ، فلا يمكنك الاستغناء عن مرسمة الذبذبات.

تم تصميم راسم الذبذبات للمراقبة البصرية والتحكم في الإشارات الدورية من أي شكل: جيبية ، مستطيلة ومثلثة. بفضل نطاق اكتساحها الواسع ، فإنه يسمح بنبض النبض بطريقة يمكن حتى مراقبة الفواصل الزمنية النانوية. على سبيل المثال ، لقياس وقت صعود النبض ، وفي المعدات الرقمية ، يعد هذا معلمة مهمة للغاية.

راسم الذبذبات هو نوع من التلفزيون يعرض إشارات كهربائية.

كيف يعمل راسم الذبذبات؟

لفهم كيفية عمل راسم الذبذبات ، ضع في اعتبارك مخطط كتلة لأداة متوسطة. تم تصميم جميع راسمات الذبذبات تقريبًا بهذه الطريقة.

لا يظهر الرسم التخطيطي اثنين فقط مزود الطاقة: مصدر الجهد العالي المستخدم لتوليد الجهد العالي المزود إلى CRT ( أنبوب أشعة الكاثود) والجهد المنخفض مما يضمن تشغيل جميع وحدات الجهاز. وليس هناك مدمج المعاير، والذي يعمل على تكوين الذبذبات وإعداده للعمل.

يتم تغذية الإشارة قيد التحقيق إلى الإدخال " ص"قناة الانحراف العمودي وتسقط على المخفف ، وهو مفتاح متعدد المواضع يضبط الحساسية. يتم معايرة مقياسه بـ V / cm أو V / div. يشير هذا إلى قسم واحد من شبكة الإحداثيات المرسومة على شاشة CRT يتم أيضًا تحديد القيم نفسها هناك: 0 ، 1 فولت ، 10 فولت ، 100 فولت. إذا كان اتساع الإشارة قيد التحقيق غير معروف ، نقوم بتعيين الحد الأدنى من الحساسية ، على سبيل المثال ، 100 فولت لكل قسم ، ثم حتى إشارة بسعة 300 فولت لن تتلف الجهاز.

تشتمل مجموعة أي راسم ذبذبات على فواصل 1: 10 و 1: 100 ؛ وهي عبارة عن فوهات أسطوانية أو مستطيلة مع موصلات على كلا الجانبين. يؤدون نفس وظائف المخفف. بالإضافة إلى ذلك ، عند العمل بنبضات قصيرة ، فإنها تعوض عن سعة الكابل المحوري. هكذا يبدو الحاجز الخارجي من راسم الذبذبات S1-94. كما ترى ، نسبة القسمة هي 1: 10.

بفضل الحاجز الخارجي ، من الممكن توسيع قدرات الجهاز ، لأنه عند استخدامه ، يصبح من الممكن دراسة الإشارات الكهربائية بسعة مئات الفولتات.

من إخراج مقسم الإدخال ، تنتقل الإشارة إلى المضخم... هنا يتفرع ويدخل خط التأخيرومفتاح المزامنة. تم تصميم خط التأخير للتعويض عن وقت استجابة مولد الاجتياح بوصول الإشارة قيد الدراسة إلى مكبر الانحراف العمودي. يشكل مكبر الصوت النهائي الجهد المطبق على الألواح " ص"ويوفر انحرافًا رأسيًا للحزمة.

مولد الاجتياحيولد جهد سن المنشار ، والذي يتم تغذيته لمكبر الانحراف الأفقي وللصفائح " X"يوفر CRT أيضًا انحرافًا أفقيًا للحزمة. إنه يحتوي على مفتاح ، متدرج كوقت لكل قسم (" Time / div ") ، وقاعدة زمنية بالثواني (ثوانٍ) ، مللي ثانية (مللي ثانية) وميكروثانية (μs).

يضمن جهاز المزامنة أن يبدأ تشغيل مولد المسح في وقت واحد مع ظهور الإشارة عند نقطة بداية الشاشة. نتيجة لذلك ، على شاشة الذبذبات ، نرى صورة النبض تم نشرها في الوقت المناسب... يحتوي مفتاح المزامنة على المواضع التالية:

التزامن من الإشارة قيد التحقيق.

التزامن من الشبكة.

التزامن من مصدر خارجي.

الخيار الأول هو الأكثر ملاءمة ويستخدم في أغلب الأحيان.

راسم الذبذبات S1-94.

بالإضافة إلى النماذج المعقدة والمكلفة من راسمات الذبذبات ، والتي تُستخدم في تطوير المعدات الإلكترونية ، أطلقت صناعتنا إنتاج راسم الذبذبات C1-94 صغير الحجم خصيصًا لهواة الراديو. على الرغم من تكلفته المنخفضة ، فقد أثبت نفسه جيدًا في العمل ولديه جميع وظائف جهاز باهظ الثمن وخطير.

على عكس نظرائه "الأكثر تعقيدًا" ، يتميز راسم الذبذبات S1-94 بحجم صغير نسبيًا كما أنه سهل الاستخدام. النظر في ضوابطها. هذه هي اللوحة الأمامية من راسم الذبذبات C1-94.

على يمين الشاشة من أعلى إلى أسفل.

المقبض: "التركيز".

مقبض "السطوع".

يمكن استخدام عناصر التحكم هذه لضبط تركيز الحزمة على الشاشة ، فضلاً عن سطوعها. من أجل إطالة عمر CRT ، يُنصح بضبط السطوع على الحد الأدنى ، ولكن بحيث تكون القراءات مرئية بوضوح.

• شبكة الاتصال". زر لتشغيل الجهاز.

  



زر الوضع " الانتظار- Avt».



هذا زر لاختيار وضعي الاستعداد والعملية التلقائية. عند التشغيل في وضع الاستعداد ، يتم تشغيل المسح ومزامنته بواسطة الإشارة قيد التحقيق. في الوضع التلقائي ، يبدأ المسح بدون إشارة. لفحص الإشارة ، غالبًا ما يتم استخدام وضع تشغيل المسح في وضع الاستعداد.

يحدد هذا الزر قطبية النبض المحفز. يمكنك اختيار التشغيل من نبضة قطبية موجبة أو سالبة.



زر إعداد المزامنة " كثافة العمليات خارج».



عادةً ما يتم استخدام المزامنة الداخلية ، حيث يلزم وجود مصدر منفصل لهذه الإشارة الخارجية لاستخدام إشارة مزامنة خارجية. من الواضح أنه في ظروف ورشة العمل المنزلية ، هذا غير ضروري إلى حد كبير. يبدو إدخال الساعة الخارجية على اللوحة الأمامية لمؤشر الذبذبات هكذا.

زر لاختيار الإدخال "فتح" و "مغلق".



كل شيء واضح هنا. إذا كان من المفترض أن يدرس إشارة ذات مكون ثابت ، فحدد "AC و DC". يسمى هذا الوضع "مفتوح" ، حيث يتم تغذية الإشارة التي تحتوي على مكون ثابت أو ترددات منخفضة في طيفها إلى قناة الانحراف الرأسي.

في الوقت نفسه ، يجب ألا يغيب عن البال أنه عند عرض الإشارة على الشاشة ، فإنها سترتفع ، حيث سيتم أيضًا إضافة مستوى المكون الثابت إلى سعة المكون المتغير. في معظم الحالات ، من الأفضل اختيار مدخل "مغلق" ( ~ ). في هذه الحالة ، سيتم قطع مكون التيار المستمر للإشارة الكهربائية ولن يتم عرضه على الشاشة.

يتم استخدام محطة الإسكان لتأريض مبيت الجهاز. يتم ذلك لأسباب أمنية. في ورشة العمل المنزلية ، في بعض الأحيان لا توجد طريقة لتأريض حالة الجهاز. لذلك ، عليك أن تعمل بدون أسس. من المهم أن تتذكر أنه عند تشغيل الذبذبات ، قد يكون هناك جهد جهد. عند لمس الجسم ، يمكن أن "تهتز". من الخطورة بشكل خاص لمس جسم الذبذبات بيد واحدة ولمس المشعات أو غيرها من الأجهزة الكهربائية العاملة باليد الأخرى. في هذه الحالة ، ستمر الخطورة المحتملة من الجسم عبر جسمك ("اليد" - "اليد") وستتلقى صدمة كهربائية! لذلك ، عند تشغيل الذبذبات بدون تأريض ، يُنصح بعدم لمس فلزأجزاء من القضية. تنطبق هذه القاعدة أيضًا على الأجهزة الكهربائية الأخرى ذات العلبة المعدنية.

في وسط اللوحة الأمامية ، مفتاح "المسح" - الوقت / الحالات... هذا المفتاح هو الذي يتحكم في تشغيل مولد الاجتياح.



يوجد أدناه قليلاً مفتاح مقسم الإدخال (المخفف) - V / div... كما ذكرنا سابقًا ، عند فحص إشارة ذات سعة غير معروفة ، من الضروري تعيين أقصى قيمة ممكنة لـ V / div. لذلك بالنسبة إلى راسم الذبذبات C1-94 ، تحتاج إلى ضبط المفتاح على الموضع 5 ( 5 فولت / شعبة.). في هذه الحالة ، خلية واحدة على شبكة إحداثيات الشاشة ستساوي 5 فولت. إذا قمت بتوصيل مقسم بنسبة تقسيم من 1 إلى 10 (1: 10) إلى إدخال "Y" لمؤشر الذبذبات ، فستكون الخلية الواحدة مساوية لـ 50 فولت (5V / div * 10 = 50V / div).

يوجد أيضًا على لوحة الذبذبات:

في الوقت الحاضر ، مع تطور التكنولوجيا الرقمية ، تم تقديم راسمات الذبذبات الرقمية على نطاق واسع. في الواقع ، إنها مزيج من التكنولوجيا التناظرية والرقمية. الموقف تجاههم غامض ، مثل مطحنة اللحم بمعالج أو مطحنة قهوة مع شاشة عرض.

لطالما كانت المعدات التناظرية موثوقة وسهلة الاستخدام. علاوة على ذلك ، تم إصلاحه بسهولة. يكلف راسم الذبذبات الرقمي مبلغًا أكبر ويصعب جدًا إصلاحه. بالطبع ، هناك العديد من المزايا. إذا تم تحويل الإشارة التناظرية إلى شكل رقمي باستخدام ADC (محول تناظري إلى رقمي) ، فيمكن فعل أي شيء باستخدامها. يمكن كتابتها في الذاكرة وعرضها في أي وقت للمقارنة بإشارة أخرى ، مضافة في الطور والطور المضاد بإشارات أخرى. بالطبع ، التكنولوجيا التناظرية جيدة ، لكن الإلكترونيات الرقمية هي المستقبل.