Za mjerenja osciloskopa u visokofrekventnim uređajima, ulazni kapacitet razdjelnika može unijeti značajna izobličenja u podešeni čvor (na primjer, kada je sonda spojena na krug RF generatora itd.). Razdjelnici s omjerom 1: 1 imaju ulazni kapacitet reda veličine 100 pF ili više (kapacitet kabela plus ulazni kapacitet osciloskopa), što značajno ograničava njihov frekvencijski raspon. Istodobno, standardni pasivni razdjelnici 1:10 s ulaznim kapacitetom od 12 - 17 pF smanjuju osjetljivost osciloskopa na 50 mV / div (s maksimalnom ulaznom osjetljivošću od 5 mV / div, tipično za većinu industrijskih osciloskopa), a također imaju preveliki ulazni kapacitet za mjerenja bez izobličenja u RF krugovima, gdje kapaciteti krugova mogu biti iste vrijednosti.

Ovaj se problem rješava korištenjem posebnih aktivnih sondi za mjerenja, proizvedenih u tu svrhu (na primjer, od tvrtke Tektronix). Međutim, te je uređaje prilično teško pronaći, a njihova cijena (150 USD i više) usporediva je s cijenom dobro korištenog osciloskopa. Istodobno, nije jako teško samostalno izraditi jednostavnu aktivnu osciloskopsku sondu s malim ulaznim kapacitetom, što je napravio autor.

Sonda s aktivnim osciloskopom dizajnirana je za mjerenje izmjeničnog napona u niskonaponskim RF krugovima i ima sljedeće karakteristike:

• Raspon izmjerenih vrijednosti amplitude signala- od 10 mV do 10 V
• Frekvencijski odziv - Linearno od 10 kHz do 100 MHz na malom signalu
• Izlazni signal - obrnut, s omjerom podjele 1: 2
• Napon napajanja - 12 volti (4 * CR2025) ili vanjski izvor
• Ulazni kapacitet - 0,5 pF (0,25 pF s vanjskim razdjelnikom 1: 10)
• Ulazna impedancija - 100 kilo -ohma
• Potrošnja struje - 10 mA
• Dimenzije 60 x 33 x 16 mm

Izgled proizvedenog uređaja prikazan je na fotografiji.

Dizajn uređaja

Shematski dijagram sonde prikazan je na slici. Uređaj je sastavljen na tri niskošumna mikrovalna tranzistora 2SC3356 s graničnom frekvencijom od 7 GHz. Dobit napona je oko 23 dB. Sljedbenik izlaznog emitera daje dodatnu izolaciju pojačala od opterećenja i može se ukloniti ako će se sonda koristiti s istim osciloskopom. Lanac LED diode, zener dioda od 9 volti i otpornik služe kao indikator uključivanja i indikator praga napona baterije. Opskrbni napon od 12 volti neophodan je i dovoljan kako bi se na izlazu uređaja postigla maksimalna vrijednost amplitude izmjerenog signala do 5 volti i time osigurao maksimalni dinamički raspon do 50 dB pri mjerenjima s postavkom koeficijenta odstupanja, počevši od 5 mV po podjeli (osjetljivost većina osciloskopa).

Strukturno, uređaj se može sastaviti u bilo koje prikladno plastično kućište. Glavni zahtjev za materijal kućišta je čvrstoća i mali gubitak materijala pri visokim frekvencijama. Kako biste smanjili ulazni kapacitet sonde, ne smijete je stavljati u metalno kućište: s ulaznim otporom od 100 kilo-ohma i kratkom duljinom veza unutar kućišta, vanjski priključci ne igraju ulogu, pogotovo ako uzmete u obzir da je donja granica frekvencijskog područja namjerno izabrana mnogo veća od frekvencije električne mreže.

Sonda se uključuje pritiskom na gumb u vrijeme mjerenja, što jamči rad uređaja bez dugotrajne zamjene unutarnjeg napajanja. Osim toga, kao što se može vidjeti na fotografiji, gumb za napajanje zaštićen je od slučajnog pritiskanja kada uređaj nije u upotrebi. Za kontinuirani rad predviđen je priključak za spajanje vanjskog napajanja od 12 volti, 10 mA.

Unutarnji prikaz uređaja prikazan je na fotografiji. Metalna elastična ploča s četiri vijka pričvršćuje paket od četiri CR2325 litijeve baterije ispod. Izlazni koaksijalni kabel mora biti dobro pričvršćen pritisnom pločom na vijcima, kao što se vidi na fotografiji. Ulazno mikrovalno pojačalo montirano je na odgovarajuću minijaturnu ploču (autor je za lemljenje elektroda koristio keramičku ploču 10 x 10 mm s 12 točaka, od elementa složenog mikromodula - ti su dijelovi proizvedeni 60 -ih godina prije pojave mikro sklopova a vrlo su prikladni za izradu minijaturnih sklopova sa suvremenim SMD komponentama).

Osnivanje

Ova faza rada mora se izvesti vrlo pažljivo kako bi se postigao željeni rezultat.

1. Nakon montaže pojačala potrebno je, prije svega, točno postaviti njegovu radnu točku odabirom otpornika od 120 kilohm kako bi se dobila maksimalna amplituda neukrivljenog signala na izlazu. U ovom krugu i sa svježim baterijama ovaj način rada postiže se postavljanjem konstantnog napona od +5,2 do +5,3 volta na odašiljaču drugog tranzistora. Radna točka drugog sljedbenika emitera ne zahtijeva podešavanje za navedene vrijednosti otpornika.
2. Zatim biste trebali točno odabrati vrijednost donjeg otpornika prema shemi (u ovom slučaju 20 kilo-ohma) ulaznog razdjelnika kako biste dobili potrebnu ljestvicu (1: 2) prijenosa signala između ulaza i izlaza uređaj na relativno niskoj frekvenciji (oko 100 KHz). Imajte na umu da je ulazna impedancija pojačala s navedenim nazivima dijelova oko 5 kilo-ohma (na istoj frekvenciji), tako da će u nedostatku navedenog otpornika koeficijent prijenosa uređaja biti veći od potrebnog za oko 3 dB (iznos slabljenja ulaznog signala je (105/5) = 26 dB, dok je ukupni dobitak kruga 23 dB, a potrebno pojačanje cijelog uređaja treba biti 0,5, odnosno minus 6 dB ).
3. Odabir kompenzacijskih kapaciteta (0,5 pF paralelno sa otpornikom od 100 kilo-ohma i trimer-kondenzator u donjoj grani ulaznog razdjelnika) provodi se usporedbom pojačanja na dvije frekvencije, na primjer, 1 MHz i 30 MHz i odabirom kapaciteta sve dok se ne postigne željeno konstantno pojačanje uređaja. Zatim se vrši konačna provjera uređaja na gornjoj radnoj frekvenciji, ako radio amater ima takvu priliku.
4. Zaključno, stvarni ulazni kapacitet sonde provjerava se na visokoj frekvenciji (na primjer, povezivanjem u krug s poznatim parametrima radnog generatora i praćenjem promjene frekvencije izlaznog signala pomoću digitalnog mjerača frekvencije ili prijamnik). Ako je dizajn uređaja ispravno izveden, ne bi se trebao značajno razlikovati od vrijednosti navedene na dijagramu (ukupni ulazni kapacitet u sondi koji je napravio autor, izmjeren na frekvenciji od 20 MHz, iznosio je 0,505 pF).

Opaske

Ovu sondu autor je stvorio za mjerenja u krugovima sinusoidnih RF signala u krugovima generatora i stupnjeva pojačala tranzistorskih krugova te općenito rješava postavljeni problem. Iz tog razloga je gornji odnos odabran u sondi između svih glavnih parametara uređaja - njegovog frekvencijskog raspona, visoke osjetljivosti, dovoljno velike ulazne impedancije i minimalnog mogućeg ulaznog kapaciteta mjerača, kao i male Trenutna potrošnja. Radiotehnika je uvijek kompromis za granične vrijednosti parametara koje je odredio programer.

Dmitrij
Kijev

Ocjene elemenata za određivanje frekvencije navedene na dijagramu odgovaraju frekvenciji lokalnog oscilatora od 25 MHz. Što dopuštaju. na primjer, promatrajte na ekranu osciloskopa širine pojasa do 5 MHz oblik visokofrekventnih oscilacija signala s frekvencijom od 20 ... 30 MHz. Mješalica Ul je konvencionalna diodna prstenasta miješalica, njen krug je prikazan na Sl. 2.

Signal koji se ispituje dovodi se visokofrekventnim širokopojasnim transformatorom T1 n kroz dodatni otpornički prigušivač na ulaz mješalice.

Prilikom podešavanja uređaja trebate ukloniti njegovu amplitudnu karakteristiku iz ulaznog signala i tako pronaći najveću vrijednost signala koji se proučava koja se može primijeniti na priključak. S mješalicom SRA1 Ul ta je razina (na / pinu) dosegla -3 dBm, tj. 160 mV (ulazna impedancija mješalice je 50 Ohma).

Transformator T1 izrađen je na feritnom prstenu FT-37-75 vanjskog promjera 9,6 mm. Primarni namot središnja je jezgra koaksijalnog kabela, provučena kroz prsten, a sekundarna sadrži 31 zavoj i izvedena je žicom promjera 0,3 mm. Ravnomjerno je raspoređen po obodu prstena. Takav transformator prigušuje istraženi signal za oko 30 dB.

Ukupno slabljenje signala koji se ispituje (uzimajući u obzir otpornički prigušivač) iznosi 50 dB, što omogućuje, primjerice, analizu signala s odašiljača amaterskih postaja snage do 50 W. Propusnost transformatora - od 0,5 do 100 MHz.

Gubitak u mješalici je oko 10 dB, pa će maksimalna razina signala koja ulazi u osciloskop biti (ovisno o parametrima određene instance miksera) 20 ... 50 mV. stoga osciloskop mora imati odgovarajuću osjetljivost.

Bilješka. Uređaj može koristiti domaće poluvodičke uređaje: KP303V (VI). KD503B (V2 na slici 1), KT325, KT355, KT368 (V3. V4) i KD503B (VI-V4 na slici 2). Transformatori T1. T "2 (slika 2) prstenaste miješalice može se izraditi na feritnim prstenima standardne veličine K10x5x3 s magnetskom propusnošću 50 ... 100. Podaci o namotu mogu se posuditi iz opisa slične jedinice Radio- 76 primopredajnik objavljen u Radio 1976, N 6, 7. Isti magnetski vodič može se koristiti za transformator T1 na slici 1.

QST (SAD), veljača. 1982. godine

Tvrtka Pribortech http://priborteh.ru

Tel. (499) 112-Z4-Z9, (499) 6Z8-84-17,
faks (499) 112-Z4-Z9 add. devet,
tehnička podrška (499) 112-Z4-Z9 lok. 0

E -mail: [zaštićena e -pošta] rriborte.ru ili [zaštićena e -pošta]
SKYPE: priborteh
ICQ: Z12-171-294

Naša adresa: 127247 Rusija, Moskva, ul. Pyalovskaya 5A

PAŽNJA! Konsolidirani cjenik nije javna ponuda. Zbog promjena tečaja i promjena prodajnih cijena od strane proizvođača, konačna cijena može se razlikovati od navedene. Provjerite cijenu za stavke koje vas zanimaju.

Pretraživanje po cijeni - Ctrl + F tipke

Mjerni instrumenti> Analogni osciloskopi> S1-97

C1-97 visokofrekventni osciloskop dizajniran je za proučavanje brzih procesa u frekvencijskom području od 0 do 350 MHz. Ovaj model je osciloskop C1-97 omogućuje promatranje signala s frekvencijom do 1000 MHz. U tom slučaju dolazi do značajnih izobličenja amplitude signala - "začepljenja". (Ne preporučuje se dugotrajna upotreba na pretjeranim frekvencijama.) C1-97 ima dva kanala, čija je ulazna impedancija 50 ohma, uređaj uključuje dvije aktivne sonde od 100 ohma. Zaslon 80X100, ukupne dimenzije kućišta 360X200X420, težina 18 kg.

Zamjenjuje: C1-75 C1-104

Karakteristike uređaja C1-97:

ŠIRA FUNKCIONALNOST

Kratko vrijeme uspona (1 ns) i CRT s velikom brzinom snimanja omogućuju uspješnu uporabu osciloskopa u elektroničkoj računalnoj tehnologiji, nuklearnu fiziku visoke energije za proučavanje kratkih impulsa s kratkim vremenom porasta na niskoj frekvenciji ili jednom . Usklađena ulazna impedancija od 50 Ohma omogućuje hvatanje visokofrekventnih signala bez izobličenja njihovih valnih oblika zbog kapacitivnog opterećenja. Ulaznu impedanciju veće impedancije osiguravaju aktivne daljinske sonde i razdjelnici uključeni u instrument.
Aktivna daljinska sonda pretvara ulaznu impedanciju od 50 Ω u 100 kΩ; 4 pF, s razdjelnikom 1:10 1 MΩ, 2,5 pF i ima propusnost od 350 MHz s pojačanjem 1: 1.
Propusni opseg puta sinkronizacije je 500 MHz, omogućuje vam promatranje signala s propusnošću do 500 MHz.
Osciloskopom S1-97 jednostavno je rukovati jer se svaka radna funkcija izvodi pomoću zasebnog gumba.

TEHNIČKI PODACI C1-97

CRT tip 16LO101A, jednostruki s kratkim postojanjem;
Boja sjaja je plava, ubrzavajući napon je 22,5 kV.
Radni dio ekrana je 80x100 mm.
Širina linije snopa nije veća od 0,8 mm.
Brzina fotografskog snimanja pojedinačnih signala nije manja od 1300 km / s pri upotrebi objektiva s relativnim otvorom blende 1: 2 i ne manjom od 2000 km / s pri uporabi objektiva s relativnim otvorom blende 1: 1,5.
Vertikalni pogledi: Kanal A; Kanal B; naizmjence slika kanala A i B; algebarsko zbrajanje (kanal A plus B).
Koeficijent odstupanja: raspon vrijednosti koeficijenta odstupanja svakog kanala postavlja se u koracima od 5 mV / cm do 0,5 V / cm, što odgovara retku brojeva 1, 2, 5.
Osnovna pogreška koeficijenata odstupanja s izravnim unosom i s aktivnom sondom nije veća od 3%.

Parametri prijelaznog odziva (RR):
vrijeme porasta svakog kanala ne više od 1 ns - s izravnim ulazom;
1,4 ns ili manje s aktivnom sondom;
HRP val i neravnine u odjeljku vremena taloženja s izravnim unosom i s aktivnom sondom ne više od 5%.
Vrijeme slijeganja HRC -a s izravnim ulazom i s aktivnom sondom nije više od 5 ns.
Neravnomjernost HRC -a s izravnim unosom i s aktivnom sondom nije veća od 3%.
Odstupanje: kratkotrajno ne više od 2 mm, dugotrajno ne više od 5 mm.
DC izobličenje u svakom kanalu nije više od 3%.
Pomicanje grede: zbog ulazne struje u kanalima A i B, kao i pri promjeni napona napajanja za 10% - ne više od 5 mm;
U kanalu B, pri pritisku tipke NORM -INVEST, kada se snop podudara sa središnjom vodoravnom osi ljestvice - ne više od 10 mm.
Raspon okomitog pomicanja grede nije manji od 80 mm.
Ulazni parametri za oba kanala:
a) dogovoreni unos:
ulazni otpor 50 Ohm;
koeficijent refleksije ne veći od 0,1;
b) nedosljedan unos:
ulazni otpor s aktivnom sondom -100 kOhm;
ulazni kapacitet s aktivnom sondom - ne više od 4 pF;
ulazni otpor s aktivnom sondom i razdjelnikom 1:10 - (1) MΩ;
ulazni kapacitet s aktivnom sondom i razdjelnikom 1:10 ne više od 2,5 pF.
Raspon napona signala koji se ispituje nije manji od: od 1 mV do 4 V s izravnim ulazom, od minus 0,4 do 0,4 V za sondu, od minus 4 do 4 V za sondu s razdjelnikom 1:10.
Dopušteni konstantni napon na ulazu svakog kanala:
S izravnim ulazom ne više od 3 V;
S aktivnom sondom ne više od 15 V;
S aktivnom sondom i razdjelnikom 1:10 ne više od 40 V.
Faktor izolacije između kanala nije manji od 1500 ako se daje harmonički napon s frekvencijom od 100 MHz i ne manji od 1000 kada se daje harmonički napon s frekvencijom od 350 MHz.
Kašnjenje slike signala u vertikalnoj putanji otklona osigurava promatranje impulsa od 10 ns u radnom dijelu zamaha.
Osciloskop C1-97 pruža sljedeće načine brisanja:
samooscilirajući;
čekanje;
pojedinačni unos.
Raspon vrijednosti koeficijenata zamaha postavljen je u koracima od 10 ns / cm do 0,1 s / cm, što odgovara retku s brojevima 1,2, 5, postoji 10-struko rastezanje zamaha.
Osnovna pogreška koeficijenta zamaha u rasponu od 5 ns / cm do 0,1 s / cm nije veća od 4%, osnovna pogreška koeficijenata zamaha
1,2 ns / cm - ne više od 6%.
Granice vodoravnog pomicanja grede osiguravaju poravnanje početka i kraja radnog dijela zamaha sa središnjom okomitom osi ljestvice zaslona instrumenta.
Interni parametri sinkronizacije:

minimalna razina 8 mm u frekvencijskom području od 20 Hz do 100 MHz i s impulsnim signalom u trajanju od 4 ns ili više;
maksimalna razina 80 mm u frekvencijskom rasponu od 20 Hz do 100 MHz i s impulsnim signalom u trajanju od 4 ns ili više;
0,1ns) cm,
Cr nomin

Parametri vanjske sinkronizacije:
frekvencijski raspon od najviše 20 Hz do najmanje 500 MHz;
minimalna razina 40 mV u frekvencijskom području od 20 Hz do 100 MHz i s impulsnim signalom u trajanju od 4 ns ili više, maksimalna razina 3 V u frekvencijskom području od 20 Hz do 100 MHz i s impulsnim signalom s trajanjem od 4 ns ili više
0,1ns) cm,
Cr nomin
gdje je Kr nominalna vrijednost postavljenog omjera pomicanja ns / cm.
Kalibrator amplitude i vremena ima pravokutne impulse na izlazu sa stopom ponavljanja od 200 kHz, amplitude 0,6 V pri opterećenju od 50 Ohma.
Osnovna pogreška izlaznog napona kalibratora u cijelom radnom području utjecajnih veličina nije veća od 1,5%, stopa ponavljanja nije veća od 0,2%.
Geometrijska izobličenja na vodoravnim i okomitim granicama ljestvice zaslona instrumenta nisu veća od 3%.
Pogreška ortogonalnosti nije veća od 1.
Napajanje osciloskopa iz mrežnog napona izmjenične struje (220) V, frekvencije (50) Hz i sadržaja harmonika do 5% i (220) V frekvencije
(400) Hz.
Snaga koju uređaj troši iz mreže pri nazivnom naponu ne prelazi 140 VA.
Uređaj omogućuje kontinuirani rad u radnim uvjetima najmanje 8 sati uz zadržavanje tehničkih karakteristika u granicama utvrđenim tehničkim specifikacijama.
Ukupne dimenzije uređaja su 475x410x220 mm. Težina ne veća od 18 kg.
Uvjeti rada: temperatura okoline od 5
do 40 C, Relativna vlažnost zraka do 95% pri temperaturi od 30 C.

Niz publikacija posvećenih osciloskopima. Danas ću govoriti o tome koje su glavne vrste osciloskopa, govorit ću o njihovim prednostima i nedostacima, razmotriti glavne karakteristike osciloskopa i pokušati dati savjet kako odabrati alat koji odgovara zadacima koji se rješavaju.

Odabir novog osciloskopa može biti zastrašujući zadatak jer danas na tržištu postoji dosta modela. Evo nekoliko osnovnih točaka koje će vam pomoći da donesete pravu odluku i shvatite što vam zaista treba.

Prije nego što razmislite o kupnji novog osciloskopa, pokušajte sami sebi odgovoriti na sljedeća pitanja:

1. Gdje ćete koristiti uređaj?
2. Koliko točaka u krugu trebate mjeriti istovremeno?
3. Kolika je amplituda signala koje obično mjerite?
4. Koje su frekvencije prisutne u signalima koje mjerite?
5. Morate li mjeriti periodične ili pojedinačne signale?
6. Istražujete li signale u frekvencijskoj domeni i trebate li FFT?

Analogni ili digitalni osciloskop?

Možda ste još uvijek ljubitelj analognih instrumenata, ali u današnjem digitalnom svijetu njihove značajke ne mogu odgovarati mogućnostima današnjih osciloskopa za digitalnu pohranu. Osim toga, analogni modeli mogu koristiti naslijeđenu tehnologiju s vrlo ograničenim mogućnostima. Mogući su i problemi s dostupnošću rezervnih dijelova.

Prednost analognog osciloskopa je odsutnost šuma, koji je inherentno digitalne prirode, naime, nema ADC šuma, koji se na digitalnim uređajima očituje u obliku koračnog oscilograma. Ako vam je točnost u odašiljanju oblika signala koji se ispituje jako važna, onda je vaš izbor analogni uređaj.

Prednosti digitalnog osciloskopa su očite:

Digitalni osciloskopi također omogućuju prikupljanje podataka velikom brzinom i mogu se integrirati u automatizirane sustave ispitivanja (relevantni za proizvodnju).

Također, često digitalni uređaji mogu uključivati ​​dodatne uređaje u jedno kućište:

• Digitalni (logički) analizator (ti uređaji omogućuju, pored svega, analizu digitalnih paketa podataka, na primjer, koji se prenose putem različitih sučelja I 2 C, USB, LIMENKA, SPI i drugi)
• Generator funkcija (proizvoljni valni oblici)
• Digitalni serijski generator

Ako je osciloskop izrađen u obliku prijenosnog uređaja, tada se često kombinira s multimetrom, nazivaju se i scopmetri (ponekad s vrlo dobrim karakteristikama). Neosporne prednosti takvih uređaja su neovisnost o električnoj mreži, kompaktnost, mobilnost i svestranost.

USB osciloskopi

Računalni osciloskopi ili kako ih nazivaju USB osciloskopi postaju sve popularniji jer su jeftiniji od tradicionalnih. Korištenjem računala nude prednosti velikog zaslona u boji, brzog procesora, mogućnosti spremanja podataka na disk i upotrebe tipkovnice. Druga velika prednost je mogućnost brzog izvoza podataka u proračunske tablice.

Među USB prijemnicima često nailazite na prave kombinacije koje u jednom slučaju kombiniraju više uređaja: osciloskop, digitalni analizator, generator proizvoljnog valnog oblika i generator digitalne serijske mreže.

Cijena pogodnosti i svestranosti lošija je izvedba od njihovih autonomnih kolega.

Važne karakteristike osciloskopa

Pogledajmo na koje karakteristike uređaja trebate obratiti pozornost pri odabiru osciloskopa.

1. Propusnost

Odaberite osciloskop s dovoljnom propusnošću za hvatanje visokih frekvencija sadržanih u signalima koje mjerite.

Propusnost je možda najvažnija karakteristika osciloskopa. Ona određuje raspon signala koje namjeravate ispitati na ekranu svog osciloskopa, a upravo taj parametar uvelike utječe na cijenu mjernog uređaja.

Za osciloskope s propusnošću od 1 GHz i manje, frekvencijski odziv (AFC) uređaja je takozvani Gaussov frekvencijski odziv, koji je frekvencijski odziv jednopolnog niskopropusnog filtra. Ovaj filter propušta sve frekvencije ispod određene frekvencije (što je širina pojasa osciloskopa) i potiskuje sve frekvencije prisutne u signalu iznad ove granične frekvencije.

Učestalost pri kojoj je ulazni signal slabljen za 3 dB smatra se propusnošću osciloskopa. Slabljenje signala od 3 dB znači približno 30% pogreške amplitude! Drugim riječima, ako imate sinusni val od 100 MHz na ulazu u osciloskop, a širina pojasa osciloskopa je također 100 MHz, tada će izmjereni napon od vrha do vrha s ovim osciloskopom od 1 V biti oko 700 mV (-3 dB = 20 lg(0,707 / 1,0). Kako se učestalost vaše sinusoide povećava (uz održavanje konstantne amplitude), izmjerena amplituda se smanjuje. Stoga ne možete točno mjeriti signale koji imaju veće frekvencije blizu propusnosti vašeg osciloskopa.

Dakle, kako odrediti potrebnu propusnost uređaja? Za mjerenje čisto analognih signala potreban vam je osciloskop koji ima deklariranu propusnost barem tri puta veću od najvećih frekvencija sinusnog vala koje ćete možda trebati mjeriti. Na 1/3 širine pojasa osciloskopa slabljenje signala je minimalno. Za točnije mjerenje upotrijebite sljedeće pravilo: širina pojasa podijeljena s 3 iznosi približno 5% pogreške, a podijeljena s 5 pogreška je 3%. Drugim riječima, ako ćete mjeriti frekvencije od 100 MHz, odaberite osciloskop od najmanje 300 MHz, a najbolje od 500 MHz. No, nažalost, to će značiti povećanje cijene ...

Što je s potrebnom propusnošću za digitalne aplikacije, gdje se prvenstveno koriste moderni osciloskopi? Obično biste trebali odabrati osciloskop koji ima propusnost najmanje pet puta veću od frekvencije procesora / kontrolera / sabirnice u vašem sustavu. Na primjer, ako je maksimalna frekvencija u vlastitom dizajnu 100 MHz, tada biste trebali odabrati osciloskop s propusnošću od 500 MHz ili većom. Ako osciloskop zadovoljava ovaj kriterij, moći će snimiti do petog harmonika uz minimalno slabljenje signala. Peti harmonik signala kritičan je za određivanje ukupnog valnog oblika vaših digitalnih signala. Razmotrimo primjer: kvadratni val od 10 megaherca sastoji se od zbroja sinusoidnog signala od 10 megaherca + 30 megaherca sinusnog signala + sinusnog signala od 50 megaherca, itd. U idealnom slučaju trebali biste odabrati uređaj koji ima propusnost od najmanje 9. harmonijske frekvencije. Dakle, ako su glavni signali s kojima radite meandri, onda je bolje uzeti uređaj s propusnošću najmanje 10 puta većom od frekvencije vaših meandara. Za kvadratne valove od 100 MHz odaberite uređaj od 1 GHz, ali, nažalost, to će značajno povećati njegovu cijenu ...

Ako nemate osciloskop s odgovarajućom propusnošću, pri ispitivanju signala kvadratnog vala vidjet ćete zaobljene kutove na ekranu umjesto oštrih i jasnih rubova koji karakteriziraju visoku brzinu porasta ruba impulsa. Sasvim je očito da takav prikaz signala općenito negativno utječe na točnost mjerenja.

Izobličenje valnog oblika s nedovoljnom širinom pojasa (ulaz - kvadratni val)

Meandri imaju prilično strme vremenske uspone i padove. Postoji jednostavno opće pravilo kako biste saznali potrebnu propusnost za vaš uređaj ako su vam ti nosači i kosine važni. Za osciloskop s propusnošću manjom od 2,5 GHz, strmi porast (pad) može se mjeriti kao 0,35 podijeljeno s propusnošću. Na primjer, osciloskop od 100 MHz može mjeriti pojačanje do 3,5 ns. Za osciloskop od 2,5 GHz do 8 GHz upotrijebite 0,4 podijeljeno s propusnošću, a za osciloskope iznad 8 GHz koristite 0,42 podijeljeno s propusnošću. Ako je vaše podizanje početna točka za izračun, upotrijebite obrnuti krug: ako trebate mjeriti porast od 100ps, potreban vam je osciloskop s propusnošću od 0,4 / 100ps = 4GHz.

2. Brzina uzorkovanja

Odaberite osciloskop koji ima dovoljnu brzinu uzorkovanja na svakom kanalu da isporuči oglašenu propusnost uređaja u stvarnom vremenu.

Također se ovaj parametar ponekad naziva stopa uzorkovanja ili stopa uzorkovanja.

Usko povezana s propusnošću osciloskopa u stvarnom vremenu je njegova najveća dopuštena brzina uzorkovanja. "U stvarnom vremenu" znači da osciloskop može snimiti i prikazati jednom primljene (neponavljajuće) signale usporedive s propusnošću instrumenta.

Za prelazak na određivanje brzine uzorkovanja potrebno je prisjetiti se Kotelnikovljevog teorema (na zapadu je poznatiji kao Nyquist-Shannonov teorem ili teorema uzorkovanja), koji kaže da u slučaju,

ako analogni signal ima ograničenu širinu spektra, tada se može nedvosmisleno rekonstruirati bez gubitaka iz njegovih uzoraka uzetih s frekvencijom title = "(! LANG: Render 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!}

gdje a interval uzorkovanja zadovoljava uvjet

Ako maksimalna frekvencija u signalu prelazi polovicu frekvencije uzorkovanja, tada je nemoguće oporaviti signal bez izobličenja.

Pogrešno je misliti da je ovo širina pojasa osciloskopa. Prema ovoj pretpostavci, minimalna potrebna brzina uzorkovanja za osciloskop za datu propusnost je samo dva puta veća od širine pojasa osciloskopa u stvarnom vremenu.

Komponente frekvencije izobličenja kada je širina pojasa osciloskopa jednaka polovici njegove brzine uzorkovanja u slučaju Gaussova frekvencijskog odziva

kao što je prikazano na slici, to nije isto što, naravno, filter osciloskopa ne djeluje kao zid od opeke (ne reže frekvencije iznad oštro do nulte amplitude).

Kao što sam spomenuo, osciloskopi s propusnošću od 1 GHz ili manje imaju Gaussov frekvencijski odziv. To znači da, iako osciloskop umanjuje amplitudu signala iznad točke od -3 dB, ne uklanja u potpunosti te komponente više frekvencije. Komponente iskrivljene frekvencije prikazane su crvenom bojom na slici. Stoga je uvijek veća od propusnosti osciloskopa.

Preporučuje se da odaberete najveću brzinu uzorkovanja osciloskopa koja je najmanje četiri do pet puta veća od propusnosti osciloskopa u stvarnom vremenu, kao što je prikazano na donjoj slici. S ovim parametrom, filtar za rekonstrukciju osciloskopa može točno reproducirati valni oblik signala velike brzine s razlučivošću u rasponu od desetaka pikosekundi.

Komponente iskrivljene frekvencije kada je širina pojasa osciloskopa specificirana kao sample brzina uzorkovanja instrumenta

Mnogi širokopojasni osciloskopi imaju oštrije granične vrijednosti, kao što je prikazano na donjoj slici. Ovo je "najravniji" frekvencijski odziv. Budući da osciloskop s što ravnijim frekvencijskim odzivom znatno više umanjuje frekvencijske komponente izvan granica i počinje se približavati idealnom odzivu teoretskog zidanog filtra, nije potrebno mnogo točaka uzorka da bi se dobro prikazao ulazni signal kada se koristi digitalno filtriranje rekonstruirati valni oblik. Za osciloskope s ovom vrstom frekvencijskog odziva, teoretski, možete odrediti širinu pojasa jednaku.

Komponente iskrivljene frekvencije kada je širina pojasa osciloskopa postavljena na 1 / 2,5 brzine uzorkovanja osciloskopa za instrumente s "ravnim" frekvencijskim odzivom.

3. Dubina pamćenja

Odaberite osciloskop koji ima dovoljno dubine memorije za hvatanje vaših najsloženijih signala pri visokoj razlučivosti

S najvećom mogućom brzinom uzorkovanja osciloskopa usko je povezana njegova najveća moguća dubina memorije. Iako list sa specifikacijama osciloskopa može zahtijevati visoku maksimalnu brzinu uzorkovanja, to ne znači da osciloskop uvijek uzorkuje s tom velikom brzinom uzorkovanja. Osciloskop uzorkuje valni oblik najvećom brzinom kada je vremenska baza postavljena na jedan od najbržih vremenskih raspona. No, kad je vremenska baza postavljena na spori raspon, kako bi se uhvatio duži vremenski okvir istezanjem po ekranu osciloskopa, instrument automatski smanjuje uzorkovanje na temelju dostupne dubine memorije.

Na primjer, pretpostavimo da osciloskop ima najveću brzinu uzorkovanja od 1 G uzorka / s i dubinu memorije od 10 tisuća točaka. Ako je premještanje osciloskopa postavljeno na 10 ns / div, tada za snimanje 100 ns valnog oblika na ekranu osciloskopa (10 ns / div x 10 odjeljaka = 100 ns vremenski raspon), osciloskopu je potrebno samo 100 memorijskih točaka preko cijeli zaslon. Pri najvećoj brzini uzorkovanja od 1 Giga uzorka / s: vremenski raspon od 100 ns x 1 Giga uzorka / s = 100 točaka. Nema problema! Ali ako postavite osciloskopsko preklapanje na 10 μs / div za snimanje 100 μs valnog oblika, osciloskop će automatski smanjiti uzorkovanje na 100 Ms / s (10K točaka / 100 µs vremenski raspon = 100 Ms / s). Održavanje visokih brzina uzorkovanja na sporim vremenskim rasponima zahtijeva da instrument ima dodatnu memoriju. Prilično jednostavna jednadžba pomoći će u određivanju potrebne količine memorije, na temelju najdužeg vremenskog raspona složenog signala koji morate snimiti i maksimalne brzine uzorkovanja pri kojoj želite da osciloskop uzorkuje.

Memorija = Vremenski interval x Brzina uzorkovanja

Iako intuitivno mislite da je više memorije uvijek bolje, osciloskopi s velikom dubinom memorije obično su skuplji. Drugo, potrebno je dodatno vrijeme za obradu dugih signala pomoću memorije. To obično znači da će se brzina ažuriranja valnih oblika usporiti, ponekad prilično dramatično. Iz tog razloga većina osciloskopa na tržištu danas ima ručni odabir dubine memorije, a tipična zadana postavka dubine memorije obično je relativno mala (10 000 do 100 000 točaka). Ako želite koristiti duboku memoriju, morate je ručno omogućiti i kompromitirati brzinu ažuriranja valnog oblika. To znači da morate znati kada koristiti duboku memoriju, a kada ne.

Segmentacija memorije

Neki osciloskopi imaju poseban način rada koji se naziva segmentacija memorije. Segmentirana memorija može učinkovito produžiti vrijeme prikupljanja podjelom dostupne memorije na manje segmente, kao što je prikazano na donjoj slici. Osciloskop zatim selektivno digitalizira samo važne dijelove valnog oblika signala od interesa pri velikoj brzini uzorkovanja, a zatim i vremenske oznake tako da znate točno vrijeme između svakog pojavljivanja okidača. To omogućuje osciloskopu hvatanje mnogih uzastopnih, pojedinačnih signala s vrlo kratkim vremenom ponavljanja bez propuštanja važnih informacija. Ovaj način rada osobito je koristan pri snimanju signala. Primjeri impulsnog tipa signala su impulsni radar, laserski rafali i rafalni signali sabirnice podataka.

4. Broj kanala

Odaberite osciloskop koji ima dovoljno kanala za mjerenje kritičnih vremena između koreliranih (povezanih) signala.

Broj kanala potrebnih u osciloskopu ovisit će o tome koliko signala trebate istodobno promatrati i međusobno uspoređivati. Srce većine ugrađenih sustava danas je (MCU), kao što je prikazano pojednostavljeno na donjoj slici. Mnogi sustavi mikrokontrolera zapravo su uređaji mješovitog signala s više analognih, digitalnih i serijskih I / O sabirnica za interakciju s vanjskim svijetom, koji je uvijek analogne prirode.

Današnji dizajn mješovitih signala postaje sve složeniji i može zahtijevati više kanala u osciloskopu za njihovo snimanje i prikaz. Danas su traženi dvokanalni i četverokanalni osciloskopi. Povećanje broja kanala sa 2 na 4 ne dovodi do dvostrukog povećanja cijene uređaja, ali ipak cijena značajno raste. Dva kanala su optimalna, više kanala ovisi o vašim potrebama i financijskim mogućnostima. Više od četiri analogna kanala vrlo su rijetki, ali još jedna zanimljiva opcija je osciloskop mješovitog signala.

Osciloskopi s mješovitim signalom kombiniraju sve mjerne sposobnosti osciloskopa s nekim od sposobnosti logičkih i serijskih sabirničkih analizatora. Najvažnija je sposobnost ovih instrumenata da istodobno hvataju više analognih i logičkih signala dok istodobno prikazuju valni oblik tih signala. Zamislite to kao da ima više kanala okomite rezolucije visoke rezolucije (tipično 8 bita) plus neke dodatne kanale vrlo niske rezolucije okomite rezolucije (1 bit).

Donja slika prikazuje primjer hvatanja ulaznog signala digitalno-analognog pretvarača (DAC) pomoću digitalnih kanala osciloskopa, dok nadzire izlaz DAC signala pomoću jednog analognog kanala. U ovom primjeru osciloskop s mješovitim signalom konfiguriran je za aktiviranje ako logičko stanje DAC ulaza dosegne najnižu vrijednost 0000 1010.

Osciloskop mješovitog signala može snimiti i prikazati mnoge analogne i digitalne signale istovremeno, pružajući cjelokupnu sliku koreliranih procesa

5. Brzina ažuriranja valnog oblika

Odaberite osciloskop koji ima dovoljno brzu brzinu ažuriranja signala za snimanje slučajnih i rijetkih događaja za brže otklanjanje pogrešaka u projektu

Brzina osvježavanja valnog oblika može biti jednako važna kao i propusnost, brzina uzorkovanja i dubina memorije koje smo dosad obrađivali, iako se ovaj parametar često zanemaruje pri usporedbi različitih osciloskopa prije kupnje. Iako se brzina osvježavanja signala osciloskopa može činiti visokom kada gledate ponovno snimljene valne oblike na zaslonu vašeg osciloskopa, ta je "velika brzina" relativna. Na primjer, ažuriranje od nekoliko stotina signala u sekundi zasigurno je dovoljno brzo, ali sa statističkog gledišta to možda neće biti dovoljno za snimanje slučajnog ili rijetkog događaja koji se može dogoditi samo jednom u milijun uhvaćenih signala.

Prilikom otklanjanja pogrešaka u novim projektima, brzina ažuriranja valnog oblika može biti kritična - osobito kada pokušavate pronaći i otkloniti pogreške u rijetkim ili povremenim problemima. Povećanje brzine ažuriranja valnog oblika povećava šanse da osciloskop zabilježi duhovne događaje.

Integralna karakteristika svih osciloskopa je mrtvo vrijeme ( mrtvo vrijeme) ili "slijepo vrijeme" ( slijepo vrijeme). To je vrijeme između svakog ponavljajućeg prikupljanja signala osciloskopom tijekom kojeg obrađuje prethodno stečeni signal. Nažalost, mrtvo vrijeme osciloskopa ponekad može biti za redove veličine duže od vremena akvizicije. Tijekom mrtvog vremena osciloskopa, svaka signalna aktivnost koja bi se mogla pojaviti bit će preskočena kao što je prikazano na donjoj slici. Uočite nekoliko skokova signala koji su se dogodili tijekom zastoja osciloskopa, a ne vrijeme akvizicije.

Osciloskop snima vrijeme i mrtvo vrijeme

Zbog mrtvog vremena, snimanje slučajnih i rijetkih događaja osciloskopom postaje kockanje - baš kao i bacanje kockica. Što više puta bacite kockicu, veća je vjerojatnost da ćete dobiti određenu kombinaciju brojeva. Isto tako, što se češće ažuriraju oblici valova osciloskopa za određeno vrijeme promatranja, veća je vjerojatnost da će snimiti i vidjeti nedostižan događaj za koji biste čak mogli sumnjati da postoji.

Donja slika prikazuje rafal koji se javlja otprilike 5 puta u sekundi. Neki osciloskopi imaju maksimalnu brzinu ažuriranja signala veću od 1 milijun valnih oblika u sekundi, a takav osciloskop ima 92% šanse da uhvati ovaj val u roku od 5 sekundi. U ovom primjeru, osciloskop je zabilježio val nekoliko puta.

Usvajanje osciloskopa grešaka pri milijun ažuriranja valnog oblika u sekundi

Za osciloskope s ažuriranjem od 2-3 tisuće puta u sekundi vjerojatnost hvatanja takvih šiljaka unutar 5 sekundi manja je od 1%.

6.Trigger

Odaberite osciloskop koji ima različite vrste okidača koji će vam možda trebati da izolirate snimanje valnog oblika na najsloženijim valnim oblicima.

Ako aktiviranje brisanja osciloskopa nema nikakve veze sa signalom koji se istražuje, tada će se slika na ekranu pokrenuti ili biti zamućena. U tom slučaju osciloskop prikazuje različite dijelove promatranog signala na istom mjestu. Za dobivanje stabilne slike svi osciloskopi sadrže sustav koji se naziva okidač. Okidač odgađa aktiviranje zamaha osciloskopa sve dok se ne ispune određeni uvjeti.

Sposobnost aktiviranja jedan je od najvažnijih aspekata osciloskopa. Aktiviranje okidača omogućuje vam sinkronizaciju osciloskopskog stjecanja valnog oblika i prikaz pojedinačnih dijelova valnog oblika. Pokretanje osciloskopa možete zamisliti kao sinkroniziranu snimku.

Najčešći tip okidača za osciloskop je kada prijeđe određenu razinu. Na primjer, okidanje na rubu kanala 1 kada signal prijeđe određenu razinu napona (razinu okidača) u pozitivnom smjeru, kao što je prikazano na donjoj slici. Svi osciloskopi imaju tu mogućnost, a ovo je vjerojatno najčešće korišteni tip okidača. No, kako digitalni dizajn postaje sve složeniji, možda ćete morati dodatno definirati / filtrirati okidač osciloskopa s posebnim kombinacijama ulaznih signala kako bi uhvatili signal "na nuli", a također i pregledali željeni dio složenog ulaznog signala.

Pokretanje osciloskopa na rubu digitalnog impulsa

Neki osciloskopi mogu aktivirati impulse sa specifičnim vremenskim karakteristikama. Na primjer, aktivirajte samo ako je impuls širok manje od 20 ns. Ova vrsta okidača (s poboljšanom širinom impulsa) može biti vrlo korisna za aktiviranje neočekivanih kvarova.

Druga vrsta okidača koji se koristi u većini modernih osciloskopa je predložak okidača. Način okidača s uzorkom omogućuje vam konfiguriranje okidača osciloskopa za aktiviranje logičke / logičke kombinacije visokih razina (jedinica) i niskih razina (nula) na dva ili više ulaznih kanala. To može biti osobito korisno kada se koristi osciloskop sa mješovitim signalom koji može imati do 20 analognih i digitalnih kanala.

Napredniji osciloskopi čak pružaju okidače koji se pokreću valnim oblicima koji imaju parametarske nepravilnosti. Drugim riječima, osciloskop se aktivira samo ako ulazni signal narušava određeno parametarsko stanje, kao što je pad amplitude impulsa ("kratki okidač"), kršenje brzine ruba (vrijeme uspona / pada) ili eventualno kršenje trajanje razdoblja podataka (okidač vremena postavljanja i zadržavanje).

Donja slika prikazuje osciloskop koji aktivira pozitivni impuls smanjene amplitude pomoću načina kratkog okidača. Ako se ovaj kratki impuls pojavi samo jednom u milijun ciklusa impulsnog toka, tada je hvatanje tog signala pomoću standardnog rubnog okidača poput traženja igle u plastu sijena. Također je moguće pokrenuti s negativnim "kratkim" impulsima, kao i kratkim impulsima s određenim trajanjem.

Okrenite osciloskop kratkim impulsom

7. Rad sa serijskim sučeljima

Serijska sučelja kao što su I 2 C, SPI, LIMENKA, USB itd., rasprostranjeni su u mnogim modernim dizajnom digitalnih i mješovitih signala. Osciloskop je potreban za provjeru ispravnosti slanja poruke sabirnice, kao i za mjerenje analognog signala. Mnogi profesionalci koriste tehniku ​​poznatu kao vizualno brojanje bitova za testiranje serijske sabirnice osciloskopom. Ali ova ručna metoda dekodiranja serijske sabirnice prilično je naporna i dovodi do čestih pogrešaka.

Mnogi današnji osciloskopi s digitalnim i mješovitim signalom imaju dodatne mogućnosti dekodiranja i pokretanja protokola serijske sabirnice. Ako namjeravate blisko surađivati ​​sa serijskom sabirnicom, potražite osciloskope koji mogu dekodirati i pokrenuti podatke sa serijske sabirnice, što vam može značajno uštedjeti vrijeme pri otklanjanju pogrešaka na uređajima.

8. Mjerenje i analiza signala

Jedna od glavnih prednosti suvremenog digitalnog osciloskopa za pohranu, u usporedbi s analognim instrumentima, je mogućnost izvođenja različitih automatskih mjerenja i analize digitaliziranih signala. Gotovo svi moderni digitalni osciloskopi imaju mogućnost ručnog mjerenja kursora / markera, kao i minimalni skup automatskih mjerenja parametara pulsa kao što su vrijeme porasta, vrijeme pada, frekvencija, širina impulsa itd.

Dok mjerenja pulsa obično uključuju mjerenja vremena ili amplitude na malom dijelu valnog oblika kako bi se osigurala "reakcija", poput vremena uspona ili vremena od vrha do vrha, matematičke funkcije osciloskopa izvode matematičke operacije na cijelom paru valnog oblika ili talasa dobiti još jedan signal.

Donja slika prikazuje primjer matematičke funkcije brze Fourierove transformacije (FFT) koja je primijenjena na signal sata (žuti trag). FFT je preveo signal u frekvencijsko područje (siva krivulja), koja prikazuje amplitudu u dB na okomitoj osi u odnosu na frekvenciju u Hz na vodoravnoj osi. Ostale matematičke operacije koje se mogu izvesti nad digitaliziranim signalima su zbrajanje, razlika, diferencijacija, integracija itd.

Iako se matematičke funkcije na signalu mogu izvesti i offline na računalu (na primjer, u MatLabu), posjedovanje takve ugrađene sposobnosti u osciloskopu ne samo da može pojednostaviti ove operacije, već i promatrati ponašanje signala u dinamici.

9. Sonde za osciloskop (ispitni vodiči)

Kvaliteta mjerenja uvelike ovisi o vrsti sonde koju ste spojili na BNC ulaz osciloskopa. Kad spojite bilo koji mjerni sustav na krug koji se ispituje, mjerač (i sonda) postaju dio uređaja koji se testira. To znači da možete "učitati" ili promijeniti u određenoj mjeri ponašanje svojih signala. Dobre sonde ne bi trebale ometati ulazni signal i u idealnom slučaju trebale bi poslati osciloskopu točan duplikat signala koji je bio prisutan na mjestu mjerenja.

Kada kupujete novi osciloskop, obično dolazi sa standardnim setom sondi visoke impedancije - po jedna sonda za svaki ulazni kanal osciloskopa. Ove vrste pasivnih sondi opće namjene su najčešće i mjere široki raspon signala u odnosu na tlo. Ali ove sonde imaju neka ograničenja. Donja slika prikazuje ekvivalentni krug tipične pasivne sonde 10: 1 spojene na ulaz osciloskopa visoke impedancije (ulaz osciloskopa 1MΩ).

Tipičan model pasivne sonde 1:10

Električni model bilo koje sonde (pasivne ili aktivne) i osciloskopa može se pojednostaviti u kombinaciju jednog otpornika i jednog kondenzatora paralelno. Donja slika prikazuje tipičan osciloskopski / ekvivalentni krug sonde za pasivnu sondu 10: 1. Za niske frekvencije ili za istosmjernu struju, opterećenjem dominira otpor od 10MΩ, što u većini slučajeva ne bi trebao predstavljati problem. Iako se 13,5 pF ne čini kao veliki kapacitet, pri visokim frekvencijama opterećenje koje stvara ovaj kapacitet može biti značajno. Na primjer, na frekvenciji od 500 MHz, reaktancija kondenzatora od 13,5 pF u ovom modelu je 23,6 ohma, što je već značajno opterećenje i može dovesti do izobličenja signala.

Za visokofrekventna mjerenja moraju se koristiti aktivne sonde. Aktivno znači da sonda uključuje pojačalo iza vrha sonde. Može značajno smanjiti kapacitivno opterećenje i povećati propusnost sonde. Nedostaci visokofrekventnih aktivnih sondi uključuju njihov dinamički raspon kao i cijenu.

Postoje i drugi posebni mjerni zadaci koje bih želio spomenuti. Ako trebate mjeriti na brzoj diferencijalnoj sabirnici, razmislite o upotrebi visokofrekventne diferencijalne aktivne sonde. Ako trebate mjeriti signale vrlo visokog napona, trebat će vam namjenska visokonaponska sonda. Ako trebate mjeriti struju, razmislite o upotrebi osjetnika struje.

Ako pitate profesionalnog inspektora elektroničke opreme ili radijskog inženjera: "Koji je najvažniji uređaj na vašem radnom mjestu?" Odgovor će biti nedvosmislen: "Naravno, osciloskop!". I doista je tako.

Naravno, ne možete bez multimetra. Izmjerite napon na kontrolnim točkama kruga, izmjerite otpor i struju, "zazvonite" diodom ili provjerite tranzistor, sve je to važno i potrebno.

Ali što se tiče podešavanja i konfiguriranja bilo kojeg elektroničkog uređaja od jednostavnog televizora do višekanalnog odašiljača u orbitalnoj postaji, ne možete bez osciloskopa.

Osciloskop je dizajniran za vizualno promatranje i kontrolu periodičnih signala bilo kojeg oblika: sinusoidnog, pravokutnog i trokutastog. Zahvaljujući širokom rasponu premotavanja, omogućuje pulsiranje tako da se mogu pratiti čak i nanosekundni intervali. Na primjer, za mjerenje vremena porasta impulsa, a u digitalnoj opremi to je vrlo važan parametar.

Osciloskop je vrsta televizora koji prikazuje električne signale.

Kako radi osciloskop?

Da biste razumjeli kako osciloskop radi, razmotrite blok dijagram prosječnog instrumenta. Gotovo svi osciloskopi dizajnirani su na ovaj način.

Dijagram ne prikazuje samo dvije napajanje: izvor visokog napona koji se koristi za generiranje visokog napona napajanog na CRT -u ( katodna cijev) i niskonaponski, osiguravajući rad svih jedinica uređaja. I nema ugrađenog kalibrator, koji služi za konfiguriranje osciloskopa i njegovu pripremu za rad.

Signal pod istragom se dovodi na ulaz " Y"kanal vertikalnog odstupanja i pada na prigušivač, koji je višesmjenski prekidač koji podešava osjetljivost. Njegova ljestvica je kalibrirana u V / cm ili V / div. To se odnosi na jednu podjelu koordinatne mreže iscrtanu na CRT ekranu . Tamo su označene i same vrijednosti: 0, 1 V, 10 V, 100 V. Ako je amplituda signala koji se istražuje nepoznata, postavljamo minimalnu osjetljivost, na primjer, 100 volti po podjeli, tada čak i signal s amplitudom od 300 volti neće oštetiti uređaj.

Komplet bilo kojeg osciloskopa uključuje razdjelnike 1: 10 i 1: 100; to su cilindrične ili pravokutne mlaznice s priključcima s obje strane. Oni obavljaju iste funkcije kao i prigušivač. Osim toga, pri radu s kratkim impulsima nadoknađuju kapacitet koaksijalnog kabela. Ovako izgleda vanjski razdjelnik osciloskopa S1-94. Kao što vidite, njegov omjer podjele je 1: 10.

Zahvaljujući vanjskom razdjelniku, moguće je proširiti mogućnosti uređaja, budući da prilikom korištenja postaje moguće proučavati električne signale s amplitudom od stotina volti.

S izlaza ulaznog razdjelnika signal ide na predpojačalo... Ovdje se račva i ulazi u linija odgode i prekidač za sinkronizaciju. Linija odgode dizajnirana je tako da kompenzira vrijeme odziva generatora zamaha s dolaskom ispitivanog signala na pojačalo s okomitim otklonom. Konačno pojačalo oblikuje napon primijenjen na ploče " Y"i osigurava vertikalni otklon grede.

Generator čišćenja stvara napon pile, koji se dovodi na pojačalo za horizontalno skretanje i na ploče " x"CRT i osigurava vodoravno skretanje snopa. Ima prekidač, stupnjevan kao vrijeme po podjeli (" Vrijeme / podjela "), i vremensku skalu u sekundama (s), milisekundama (ms) i mikrosekundama (μs).

Sinkronizacijski uređaj osigurava da početak generatora zamaha počinje istodobno s pojavom signala na početnoj točki zaslona. Kao rezultat toga, na ekranu osciloskopa vidimo sliku pulsa raspoređen na vrijeme... Prekidač za sinkronizaciju ima sljedeće položaje:

Sinkronizacija iz signala pod istragom.

Sinkronizacija s mreže.

Sinkronizacija iz vanjskog izvora.

Prva je opcija najprikladnija i najčešće se koristi.

Osciloskop S1-94.

Osim složenih i skupih modela osciloskopa, koji se koriste u razvoju elektroničke opreme, naša industrija pokrenula je proizvodnju osciloskopa male veličine C1-94 posebno za radio-amatere. Unatoč niskoj cijeni, dobro se pokazao u radu i ima sve funkcije skupog i ozbiljnog uređaja.

Za razliku od svojih "sofisticiranijih" kolega, osciloskop S1-94 ima prilično male veličine i također je jednostavan za upotrebu. Razmotrite njegove kontrole. Ovdje je prednja ploča osciloskopa C1-94.

Desno od zaslona od vrha do dna.

Ručka: "Fokus".

Gumb "Svjetlina".

Ove se kontrole mogu koristiti za podešavanje fokusa snopa na ekranu, kao i njegove svjetline. Kako bi se produžio vijek trajanja CRT -a, preporučljivo je svjetlinu postaviti na minimum, ali tako da očitanja budu jasno vidljiva.

• Mreža". Gumb za uključivanje uređaja.

  



Gumb za način rada " Čekanje-Avt».



Ovo je gumb za odabir načina mirovanja i automatskog brisanja. Kada radi u stanju pripravnosti, pokretanje se pokreće i sinkronizira signalom koji se ispituje. U automatskom načinu rada brisanje započinje bez signala. Za ispitivanje signala često se koristi način okidanja u mirovanju.

Ovaj gumb odabire polaritet okidačkog impulsa. Možete izabrati da se aktivira puls pozitivnog ili negativnog polariteta.



Gumb za postavljanje sinkronizacije " Unutarnja-vanjska».



Obično se koristi unutarnja sinkronizacija jer je za korištenje vanjskog signala sinkronizacije potreban zaseban izvor ovog vanjskog signala. Jasno je da je u kućnoj radionici to krajnje nepotrebno. Vanjski ulaz sata na prednjoj ploči osciloskopa izgleda ovako.

Gumb za odabir "Open" i "Closed" unosa.



Ovdje je sve jasno. Ako bi se trebao proučavati signal s konstantnom komponentom, odaberite "AC i DC". Ovaj način rada naziva se "Otvoreno", budući da se signal koji sadrži konstantnu komponentu ili niske frekvencije u svom spektru dovodi do kanala okomitog otklona.

Istodobno, treba imati na umu da će se, kada se signal prikaže na ekranu, povećati, budući da će se razina konstantne komponente također dodati amplitudi varijabilne komponente. U većini je slučajeva bolje odabrati "zatvoreni" ulaz ( ~ ). U tom će slučaju istosmjerna komponenta električnog signala biti odsječena i neće se prikazivati ​​na ekranu.

Terminal kućišta služi za uzemljenje kućišta uređaja. To se radi iz sigurnosnih razloga. U kućnoj radionici ponekad ne postoji način uzemljenja kućišta uređaja. Stoga morate raditi bez uzemljenja. Važno je zapamtiti da pri uključivanju osciloskopa može postojati naponski potencijal. Prilikom dodirivanja tijela može se „trznuti“. Posebno je opasno dodirivati ​​tijelo osciloskopa jednom rukom, a drugom rukom dodirivati ​​radijatore ili druge električne uređaje koji rade. U tom će slučaju opasni potencijal iz tijela proći kroz vaše tijelo ("ruka" - "ruka") i dobit ćete strujni udar! Stoga je pri radu s osciloskopom bez uzemljenja poželjno ne dodirivati metal dijelovi kućišta. Ovo pravilo vrijedi i za ostale električne uređaje s metalnim kućištem.

U sredini prednje ploče, prekidač "brisanje" - Vrijeme / slučajevi... Taj prekidač kontrolira rad generatora zamaha.



Nešto ispod je prekidač ulaznog razdjelnika (prigušivač) - V / div... Kao što je već spomenuto, pri ispitivanju signala nepoznate amplitude potrebno je postaviti najveću moguću vrijednost V / div. Dakle, za osciloskop C1-94 morate postaviti prekidač u položaj 5 ( 5V / div.). U tom slučaju jedna ćelija na koordinatnoj mreži zaslona bit će jednaka 5 volti. Ako spojite razdjelnik s omjerom podjele od 1 do 10 (1: 10) na ulaz "Y" osciloskopa, tada će jedna ćelija biti jednaka 50 volti (5V / div * 10 = 50V / div).

Na ploči osciloskopa nalaze se i:

U današnje vrijeme, s razvojem digitalne tehnologije, digitalni osciloskopi uvelike su uvedeni. Zapravo, to je hibrid analogne i digitalne tehnologije. Odnos prema njima je dvosmislen, poput mlinca za meso s procesorom ili mlinca za kavu s zaslonom.

Analogna oprema uvijek je bila pouzdana i laka za upotrebu. Štoviše, lako se popravio. Digitalni osciloskop košta reda veličine više i vrlo ga je teško popraviti. Naravno, postoje mnoge prednosti. Ako se analogni signal pretvori u digitalni oblik pomoću ADC-a (analogno-digitalni pretvarač), tada se s njim može učiniti sve. Može se zapisati u memoriju i prikazati u bilo kojem trenutku radi usporedbe s drugim signalom, dodati fazno i ​​antifazno s drugim signalima. Naravno, analogna tehnologija je dobra, ali digitalna elektronika je budućnost.