Digitalni osciloskop je uređaj koji vam omogućuje praćenje elektroničkih signala. Uz njegovu pomoć znanstvenici mogu napraviti različita mjerenja parametara. U tom slučaju vibracije se mogu vizualno pratiti ili odmah zabilježiti na bilo kojem mediju. Pomoću posebnog pretvarača dodatno je moguće proučavati neelektrične procese.

Pri promatranju oscilacija znanstvenici promatraju amplitudu signala kao i njegovo trajanje. Stariji osciloskopi radili su skretanjem svjetlosne zrake. Istodobno je postojala i posebna papirna vrpca za snimanje vibracija. S druge strane, element za pisanje bila je tinta. U moderni modeli Elektronska zraka se fokusira na ekran i kao rezultat se pojavljuje slika s podacima.

Prednosti osciloskopa

Prije svega, treba napomenuti da se slika može zamrznuti. To se može učiniti u bilo kojem trenutku, što je vrlo zgodno. Također je potrebno spomenuti visoku točnost mjerenja. U isto vrijeme, propusnost je prilično široka. Bez obzira na brzinu skeniranja, slika na ekranu je uvijek jasna i svijetla. Prije trenutka okidanja, signal je već prikazan na zaslonu.

Moguće je otkriti impulsni šum tijekom rada. Parametri signala mjere se automatski. Po potrebi se digitalni osciloskop može spojiti na osobno računalo. Za ispis podataka moguće je koristiti printer. Konačni signal se obrađuje ne samo matematički, već i statistički. Osim toga, postoje alati za samodijagnozu.

Kućni uređaji

Možete napraviti kućni digitalni osciloskop. Najvažniji element ovog uređaja je katodna cijev. Ona je ta koja bilježi sva odstupanja grede. U ovom slučaju, napon u uređaju doseže 300 V. Također, za projektiranje amplitude signala, digitalni osciloskop (dijagram je prikazan u nastavku) mora imati pojačalo. Također može kontrolirati brzinu ubrzanja luminografa.

Kako bi se spriječilo kršenje višestrukosti frekvencije, instalirana je brava. Blokira snop tijekom obrnutog hoda. S druge strane, sweep generator prenosi podatke modulatoru. Za ispravljanje odstupanja signala postoji fazni pomak. Također, domaći digitalni osciloskop opremljen je regulatorom za stabilizaciju oscilacija. Diode se obično ugrađuju kao tunelske.

Kako odabrati kvalitetan osciloskop?

Prvo na što biste trebali obratiti pozornost je prosječna brzina uzorkovanja. Ovaj parametar treba biti u rasponu od 400 - 600 MV/s. Osim toga, dobri osciloskopi sposobni su za ekvivalentno uzorkovanje. Razlučivost zaslona ne smije biti manja od 480 x 234 piksela. Dobrodošao je samo šesteroznamenkasti brojač frekvencija. Uređaj također mora podržavati CP naredbe za programiranje. Od funkcija osciloskopa, trebali biste provjeriti snimanje podataka kao i reprodukciju. Osim toga, mora se uspostaviti program ispitivanja ograničenja. Digitalni osciloskop košta u prosjeku 15 tisuća rubalja.

Modeli tvrtke "Siglent"

Osciloskopi ove marke imaju veliki potencijal. Prosjek im je 25 MHz. Modeli se mogu koristiti u raznim industrijama. Odlikuje ih niska razina buke. Prosječna brzina uzorkovanje doseže do 500 MV/s. U ovom slučaju, kapacitet memorije je 32 tisuće bodova.

Između ostalog, uređaj ima prikladan 7-inčni zaslon rezolucije 480 x 234 piksela. Dostupna je podrška za CP programske naredbe. Također treba napomenuti da je user-friendly sučelje. Općenito, osciloskopi gore navedene tvrtke prikladni su za laboratorijske i istraživačke projekte.

Osciloskop "Siglent SDS 1022": karakteristike i cijena

Ovaj osciloskop za digitalnu pohranu ima razlučivost od 6 bita. U ovom slučaju pogreška je 0,001%. Svi signali koje sinkronizacijski sustav uhvati prikazuju se na ekranu. Frekvencije su prikazane u rasponu od 10 do 100 Hz. Ukupno, ovaj model ima 3 načina: automatski, normalni i pojedinačni. Može se izvršiti sinkronizacija po razini. Brzina snimanja kreće se od 100 do 200 ms. CP naredbe su podržane. Također je vrijedno istaknuti prisutnost funkcija snimanja i reprodukcije. Ovaj model koštat će kupca 16 tisuća rubalja.

Koja je razlika između Siglent SDS 1052?

Ovaj digitalni multimetar-osciloskop razlikuje se od prethodnog modela po većoj propusnosti. Vrijeme porasta ruba je 5,8 ns. Ukupno, ovaj model ima 2 kanala. Dodatno postoji ulaz za vanjsku sinkronizaciju. Vertikalna osjetljivost je prilično visoka. Rezolucija je oko 8 bita.

Brzina skeniranja doseže 100 ms. Maksimalno ulazni napon je 400 V. Sinkronizacija se može provesti na temelju parametara impulsa. Uzorkovanje podataka odvija se u stvarnom vremenu. Ukupni kapacitet memorije uređaja je 32 tisuće točaka. Kao rezultat toga, model se pokazao vrlo jednostavnim i udobnim za korištenje. To košta oko 15 tisuća rubalja.

Osciloskopi marke Rigol

Osciloskopi ove tvrtke karakteriziraju visoke performanse. U ovom slučaju, osjetljivost se može vrlo precizno podesiti. Dodatno treba napomenuti da lažno pozitivni uređaji su praktički isključeni. To je uvelike zahvaljujući kvalitetnom filteru. Osciloskop ima dvostruki zaslon s vremenskom bazom. Za pregled dijagrama možete koristiti pokretanje. Osciloskopi su prilično jednostavni za korištenje. U tu svrhu proizvođači su opremili uređaj regulatorom intenziteta signala. U pravilu postoje 2 kanala. Okomita rezolucija je 8 bita. Instalirani su DC i AC ulazni priključci.

Osciloskop (digitalni) Rigol DS1102C je najčešći. Ovaj uređaj možete pokrenuti u prednjem ili nagnutom načinu rada. Sučelje je prilično pregledno. Omogućena su ukupno 2 kanala i vanjsko okidanje. Prosječno vrijeme porasta je 5 ns. Parametar vertikalne rezolucije je oko 8 bita. Frekvencomjer je prilično precizan, a njegova pogreška doseže najviše 0,001%. Ručni način rada osigurana je fiksacija kursora. Također vrijedi spomenuti funkciju praćenja signala. Ukupno postoje 2 načina generiranja (vektor i točka). Ukupni kapacitet memorije je 32 tisuće točaka. Cijena za ovaj model varira oko 20 tisuća rubalja.

Osciloskop "Tectronics TDS 3064"

Najčešće se ovaj osciloskop za digitalnu pohranu koristi za postavljanje elektroničkih vodova. Između ostalog, može se nositi s provjerom rada ploče. Maksimalna brzina uzorkovanja je točno 1 GB. Ukupno postoje 2 kanala s propusnošću od 100 MHz. Prilično ga je lako postaviti. Osim toga, osciloskop je opremljen snimačem. Ukupno, model omogućuje 20 automatskih mjerenja. Dostupna funkcija pohrane i reprodukcije.

Podatke možete snimati okvir po okvir. Sve glavne matematičke funkcije instaliran. Između ostalog, možemo istaknuti prisutnost Fourierovog pretvarača. Uređaj se može pokrenuti rubom ili duljinom impulsa. Uređaj također može raditi s odgođenim startom. Auto-kalibraciju u ovom modelu osigurava proizvođač. Ugrađen je hardverski brojač frekvencija. Općenito, model se pokazao prilično kompaktnim. Također vrijedi istaknuti njegov lijep dizajn. Digitalni osciloskop Tektronics TDS 3064 (prijenosni) košta oko 22 tisuće rubalja u specijaliziranim prodavaonicama.

Karakteristike Tektronics MSO 4104

Maksimalna propusnost u ovom modelu doseže 100 MHz. Frekvencija uzorkovanja na početku je oko 1 Hz. Prosječno vrijeme porasta je 5 ns. Jedna od značajki je prisutnost ulazne impedancije. Prosječno vrijeme horizontalnog skeniranja je 50 s. Ukupno, proizvođač nudi 2 kanala. U ovom slučaju instalirano je vanjsko okidanje. Ukupni kapacitet memorije osciloskopa je 1 MB.

Okomita osjetljivost varira oko 1-10 V. Omogućeni su načini okidanja za video, kao i rubni. U uređaju se mogu izvoditi sve osnovne matematičke funkcije. Tijekom automatskog mjerenja uzima se u obzir vrijeme porasta. Podaci kursora mogu se dobiti automatski. Općenito, model se pokazao prilično kompaktnim. U sklopljenom stanju teži samo 2,4 kg. Digitalni osciloskop Tectronics MSO 4104 (prijenosni) koštat će kupca 18 tisuća rubalja.

Osciloskopi tvrtke Akip

Akip digitalni osciloskopi imaju korisničko sučelje. Osim toga, oni su višenamjenski. Širina pojasa obično se kreće oko 60 MHz. Prosječna brzina uzorkovanja je 550 MV/s. Kapacitet memorije je standardan za 32 tisuće točaka. Rezolucija zaslona je 480 x 234 piksela. Na svim šesteroznamenkastim modelima instaliran je hardverski brojač frekvencija. CP naredbe su podržane.

Između ostalog treba istaknuti funkciju testiranja. To se događa unutar granica "Prolaz" i "Pad". Brzina snimanja osciloskopa je prilično velika. Među nedostacima može se primijetiti loša okomita razlučivost. Postoje i određeni problemi s pogreškama mjerenja. Ovo ima puno veze s ulaznom impedancijom. Maksimalni napon osciloskopa je 400 V. Može se izvršiti korekcija pomoću sonde. Osciloskopi gore navedene marke prilično su jeftini u usporedbi s proizvodima drugih proizvođača.

Parametri modela "Ovon DS 10"

Digitalni osciloskop Owon DS 10 ima prosječnu propusnost od 55 MHz. Vrijeme porasta fronte fluktuira oko 7 ns. U ovom modelu postoje ukupno 2 kanala. Pogreška mjerenja je 3%. Okomita razlučivost zaslona je samo 5 bita. Istodobno, brzina skeniranja je prilično visoka. U ovom osciloskopu postoji ulazna impedancija. Maksimalni napon uređaja je 400 V. Korekcija se može izvršiti pomoću sonde. Glavni načini sinkronizacije su automatski i pojedinačni. Sustav prima apsolutno sve vrste signala.

Ukupni kapacitet memorije je 32 tisuće točaka. Postoji način generiranja obrazaca. Također vrijedi spomenuti algoritam za obnovu signala. Uzorkovanje se može izvršiti izravno ili prosječno. Shema boja u ovom modelu je obrnuta. Radna temperatura uređaj se kreće od 10 do 40 stupnjeva. U tom slučaju, vlažnost treba biti najviše 85%. Standardni komplet uključuje sljedeće: digitalni kabel, sondu, strujni kabel, disk s programom i upute. Ovaj model košta oko 19 tisuća rubalja.

Osciloskop "Ovon DS 20"

Ovaj digitalni osciloskop može se koristiti za razne laboratorijske studije. Odlikuje se visokom frekvencijom uzorkovanja. Brzina snimanja je također dobra. U ovom uređaju postoje ukupno 2 kanala. Postavljanje digitalnog filtra vrlo je jednostavno. Dodatno, u uređaj je ugrađen snimač. Može se koristiti za širok raspon mjerenja vibracija. Osciloskop ima automatski način rada. Moguće je snimati podatke po okviru.

Model također može pohraniti i reproducirati oscilogram na osobnom računalu. Po potrebi se može ispisati na pisaču. Model podržava sve matematičke funkcije. Ovaj osciloskop ima Fourierov pretvarač. Jedna od značajki je auto-kalibracija. To se radi vrlo jednostavno i ne oduzima puno vremena. Hardverski mjerač frekvencije instaliran je kao ugrađeni tip. Prosječna radna frekvencija varira oko 1 Hz.

Brzina porasta je oko 6 ns. Zaslon u ovom modelu postavljen je na 5,6 inča. Funkcija čišćenja radi izvan mreže. Pogreška vremenskih intervala je 0,01%. Dodatno je instaliran vanjski program za sinkronizaciju s odgodom. Moguće je provesti mjerenje faktora punjenja. Općenito, model se pokazao prilično prikladnim. U trgovinama košta oko 22 tisuće rubalja.

Sažimajući

Najmultifunkcionalniji osciloskopi su tvrtke Siglent. Prije svega treba istaknuti njihovu visoku produktivnost. Modeli Siglent SDS 1022 mogu se pohvaliti dobrom preciznošću mjerenja. Osim toga, imaju razumne cijene, a to je važan faktor. S druge strane, Akip osciloskopi su prikladniji za istraživače početnike. Prihvatljivih su karakteristika, a sučelje je jednostavno i pregledno.

Hantek 6022BE je USB osciloskop dizajniran za korištenje na terenu. Uređaj dobro radi sa sporim signalima za koje visoka točnost nije važna. Osciloskop Hantek 6022BE proizvodi kineska tvrtka Hantek, specijalizirana za proizvodnju digitalne opreme.

Uređaji ove vrste koriste se u uvjetima kada ne postoji mogućnost povezivanja na fiksnu mrežu i savršeno hvataju spore signale, čiji prijem ne zahtijeva povećanu točnost fiksacije.

Dizajn

Tijelo osciloskopa izrađeno je od srebrnog aluminija, prošaranog plastičnim presvlakama i zrcalnim Hantek natpisom. Na prednjoj ploči nalaze se priključci za sonde i logički analizator te kontakti za kalibraciju: vrlo predvidljiv izgled.

Kućište Hantek 6022BE opremljeno je gumbom, USB priključak i mali otvor s natpisom USBXI iza kojeg se krije dodatni konektor.

Opseg isporuke

Oprema uređaja je standardna: osciloskop, USB kabel, kabeli za logički analizator i 20 stezaljki za njega, dvije sonde za osciloskop, prstenovi za označavanje različitih boja i odvijači za podešavanje frekvencijskog odziva, upute za Hantek 6022BE. . Unatoč činjenici da naziv sondi - PP-80 - sadrži broj 80, njihova propusnost je samo 60 MHz. Komplet također dolazi s diskom sa softverom.

Operacija

Unatoč činjenici da se softver za Hantek 6022BE isporučuje na mediju u kompletu, može se preuzeti zasebno sa službenog izvora proizvođača. Uključeni su i softver i upute za rad engleski, međutim, na stranici postoje i verzije na ruskom jeziku.

Nakon spajanja osciloskopa na računalo, sonde se spajaju na sam uređaj i kontakte kalibracijskog generatora. Nakon pokretanja programa na monitoru se prikazuju dva signala pravokutnog oblika koji se pomoću priloženog odvijača podešava u idealan pravokutnik.

Prije samokalibracije, Hantek 6022BE se mora zagrijati 20 minuta, kao što je navedeno u uputama za uporabu. Tek nakon toga možete početi kalibrirati uređaj.

Skenirati

Postoji samo jedan način okidanja - Edge, u kojem korisnik može odabrati izvor signala: kanal 1, kanal 2 ili pozitivni/negativni rub.

Funkcionalnost osciloskopa uključuje automatsko pokretanje, jednokratno pokretanje i rad u normalnom načinu rada. Okidač nema drugih načina rada.

Osjetljivost kanala

S omjerom sonde od 1:1, osjetljivost kanala može varirati od 200 mV/div do 5 V/div. Ovako širok raspon omogućuje korištenje sondi s razdjelnicima do 1:10 000.

Horizontalni pomak i razine okidača mogu se podesiti pomicanjem miša, ali vrijednosti obje veličine nisu prikazane u programu: trenutak aktiviranja okidača nije vezan ni za jedan podatak prikazan na ekranu.

Matematički kanal

Prikazuje razliku, zbroj, kvocijent i umnožak signala u oba kanala i FFT spektru. Predstavljen kao treći valni oblik. Za FFT se može konfigurirati vrsta prozora. Također je odabrana skala amplitude - logaritamska ili linearna.

Mjerenja

Horizontalna mjerenja uključuju mjerenje frekvencije i perioda signala, vremena tijekom kojeg signal raste i opada, širine impulsa i intervala između impulsa kao postotak cjelokupnog perioda iu vremenskim vrijednostima.

Okomito - mjerenje minimalne i maksimalne razine signala, vršnog napona, napona "baze" i "vrha" impulsa, negativnog i pozitivnog prekoračenja, prosječne i efektivne vrijednosti.

Kursorska mjerenja su jedini način rada u kojem je rad na virtualnom osciloskopu Hantek 6022BE mnogo jednostavniji nego na stvarnom. Traženo područje je označeno na ekranu, nakon čega se pojavljuju deltaV i deltaT. Ukupno postoje tri načina kursora: vodoravni, okomiti i križni, što je kombinacija prva dva.

Interpolacija

Zbog svoje diskretne prirode, podaci koje prikazuje osciloskop mogu se interpolirati na različite načine: u linearnom modu, u step modu bez interpolacije i u interpolaciji oblika sin (x)/x, koji je teorijski najtočniji. U praksi, međutim, nije primijećen poseban učinak njegove uporabe.

Spremanje informacija

Snimljeni valni oblici spremaju se u nekoliko formata: xls, doc, bmp i txt. Bmp format sprema snimku zaslona valnih oblika, dok su ostala tri samo tekstualni prikazi mjerenja. Za rad s ref kanalom koristi se zaseban ref format.

Logički analizator

Podaci iz analizatora prikazuju se u posebnom prozoru programa.

Softver ne nudi nikakve postavke za logički analizator: na ekranu se prikazuje samo 16 signala. Akvizicija signala se pokreće ručno pritiskom na tipku. Jedina dostupna postavka na Hantek DSO 6022BE je Samplerate, koja varira od 100 kSa/s do 48 kSa/s. Signali se hvataju dok se cijela memorija uređaja ne napuni.

Logički analizator nije povezan sa samim osciloskopom i radi potpuno autonomno. Sudeći prema recenzijama Hanteka 6022BE, nedostatak analizatora je snažna inhibicija njegovog rada nakon početka prikupljanja signala.

Alternativni softver

Postoji poseban softver za Hantek DSO 6022BE, ali on ne radi sa standardnim modelom osciloskopa. Njegova jedina razlika od izvornog je promjena u GUI dizajnu.

Priključci i gumb na stražnjoj ploči

Na stražnjoj strani osciloskopa nalazi se tipka koja, kao što je navedeno u uputama, poziva softver. Unatoč tome, ne ispunjava svoju funkciju i samo je ukras. USBXI konektor također ne ispunjava svoju svrhu: izvorno je bio namijenjen za spajanje više uređaja, ali uz osciloskop ne dolazi kabel niti bilo koji drugi pribor.

Prednosti digitalne opreme

Analogni uređaji imaju sljedeće prednosti:

• ADC radi gotovo tiho, bez prekoračenja dopuštenih vrijednosti.
• Oblik signala prenosi se s velikom točnošću.

Prednosti Hantek osciloskopa

• Mala težina, što prijenosni uređaj čini lakim za transport.
• Kompaktne dimenzije.
• Funkcija za mjerenje pojedinačnih signala, što je vrlo zgodno za korištenje.
• Intuitivno i user-friendly sučelje.
• Zaslon u boji.
• Svi ispitivani podaci i informacije o snimljenim signalima pohranjuju se u memoriju osciloskopa.
• Mogućnost ispisa spremljenih podataka.
• Mogućnost stvaranja Hantek 6022BE AC ulaza vlastitim rukama.
• Velika brzina obrade podataka.
• Može se instalirati

Cijena osciloskopa

Cijena uređaja na službenoj web stranici proizvođača na ruskom jeziku iznosi 4400 rubalja. U specijaliziranim trgovinama cijena počinje od 3800 rubalja.

Rezultati

Uređaj Hantek 6022BE je vrlo dobar osciloskop, čija funkcionalnost vam omogućuje osvjetljavanje digitalnih signala. To se postiže postavljanjem okidača po izvoru, razini i rubu, odnosno po jednom od dostupnih kanala.

Okidač može raditi u automatskom načinu rada (u kojem osciloskop svojim principom rada jako podsjeća na stari analogni osciloskop), normalnom načinu rada (zaslon i informacije se ažuriraju samo ako su ispunjeni svi uvjeti za okidanje okidača) i pojedinačnom načinu rada (zaslon ažurira se jednom, za nastavak morate pritisnuti tipku Start i izvesti uređaj iz stanja pripravnosti).

Normalni i pojedinačni načini rada olakšavaju snimanje potrebnih podataka i njihovo kasnije pažljivo proučavanje na različitim sabirnicama, na primjer putem USART-a.

Među dodatnim funkcijama možemo posebno istaknuti mogućnost izvođenja mjerenja izravno na ekranu - na zaustavljenom oscilogramu kursorom možete odabrati pojedinačne točke i zabilježiti period, amplitudu i druge parametre snimljenog signala.

Osciloskop Hantek 6022BE može se koristiti za rad sa sporim digitalnim signalima do 100 MHz - sabirnicama podataka, mikrokontrolerima i drugim uređajima. Proučavanje analognih signala za njega je teže, jer se digitalni šum pojavljuje u punom sjaju.

Razdjelnik funkcionalnost moderna kućanskih aparata zahtijeva od osoblja koje ga opslužuje (servisni centri, radionice za popravak, analitički centri) rješavanje mnogih problema povezanih s njegovim radio-elektroničkim sadržajem (restauracija, konfiguracija, podešavanje). Većina ovih problema ne može se riješiti bez upotrebe posebnih instrumenata i istraživačkih instrumenata, među kojima osciloskop ima važnu ulogu. U ovom članku ćemo vam reći kako odabrati osciloskop za popravak i razmotriti karakteristike uređaja.

Namjena, opseg primjene

Osciloskop se koristi za proučavanje parametara električnih signala koji se dovode na ulaz uređaja. Pretvara primljene podatke u grafičku sliku koja se može analizirati. Pomoću dobivene "slike" analizira se ovisnost signala, na primjer, napona, o vremenu. Uređaj može istovremeno primati od 1 do više zraka (signala). Svaki od njih dolazi na poseban ulaz i prikazuje se kao zaseban grafikon na ekranu (displeju). Dakle, uređaji mogu biti jednozračni, dvozračni, višezračni (višekanalni).

Opseg primjene uređaja:

• proučavanje fluktuacija vrijednosti signala električne mreže ili njihovih trenutnih pokazatelja;
• vremenski promjenjivi signali;
• karakteristike elektroničkih sklopova i njegovih sastavnih elemenata.

Najčešći tipovi instrumenata su analogni, digitalni i USB osciloskopi.

Analogni modeli osciloskopa

Uređaj se temelji na katodnoj cijevi (CRT), preko koje se signal pretvara u grafički oblik. Mnogi stručnjaci još uvijek radije koriste ove modele, smatrajući ih poznatijim i pouzdanijim. Takvi uređaji imaju niz prednosti, ali njihov dizajn također sadrži mnoge negativne aspekte. Radi lakše percepcije, informacije su sažete u tablici:

Prednosti	Mane
Poznata ploča, jednostavnost korištenja	Ovisnost o frekvenciji signala (treperenje, zatamnjena slika) i, kao posljedica toga, niska točnost
Slika stvarne "slike" koja prikazuje promjene koje se događaju tijekom vremena	Propusnost je ograničena
Stalnim korištenjem upravljanje postavkama postaje poznato i razumljivo	Analiza karakteristika dolaznih podataka ograničena je sredstvima
Segment niske cijene

Analogni osciloskop može riješiti neke probleme ne gore od digitalnih modela.

Međutim, nisku cijenu ne možete staviti u prvi plan - funkcionalnost je važna za posao. Većina korisnika nastavlja koristiti analogne modele zbog njihove dostupnosti. Međutim, povremeno radije kupuju modernije proizvode. Pročitajte i članak: → "".

Digitalni uređaji za popravak opreme

Razvoj i usavršavanje elektroničke opreme komplicira proces njezina održavanja, ali istovremeno paralelni rast digitalnih tehnologija omogućuje široku primjenu postignutih rezultata u stvaranju novih kontrolnih i mjernih instrumenata. Digitalni osciloskopi nisu iznimka, postaju sve funkcionalniji i jednostavniji za korištenje.

Digitalni uređaj pruža više mogućnosti za proučavanje parametara i valnih oblika

Prednosti i nedostaci su sažeti u tablici:

Prednosti	Mane
Dostupnost zaustavljanja slike na željeno vrijeme	Visoke cjenovne vrijednosti
Visoka točnost mjerenja	Poteškoće kontrole
Propusnost je puno šira od analognih modela	Nedovoljna frekvencija uzorkovanja briše neke detalje signala
Zaslon je svijetao i bez treperenja
Dostupnost pulsirajuće detekcije mrežnih smetnji
Dopuštenost povezivanja s računalom
Mogućnost dodatne obrade primljenih podataka

Neki modeli nemaju vlastiti zaslon. Koriste se spajanjem na računalo i prenosom podataka na njegov monitor.

USB osciloskopi za rad s računalom

Takvi kompaktni uređaji pripadaju digitalnim modelima, ali rade samo u kombinaciji s osobnim računalom (laptop), na koji se primljeni signal prenosi za naknadno proučavanje.

Prednosti ovih uređaja su:

• male veličine;
• dostupnost spremanja i ispisa primljenih podataka;
• mogućnost brze obrade pomoću računala.

Jedina mana, iako dosta značajna, je ne sasvim precizan prikaz valnog oblika.

USB osciloskop je dobar pomoćnik prilikom mjerenja elektronički sklopovi

Ako osciloskop planirate koristiti samo u svrhu praćenja i provjere određenih parametara, a posebna točnost nije kritična, onda je priključak za računalo pravi izbor.

Pregled popularnih modela, komparativna analiza

Tektronix 2465 B(analogni) – jedan od najvrijednijih predstavnika svoje klase s propusnošću od 400 MHz. Ključne karakteristike:

• višekanalni uređaj (4 kanala);
• osjetljivost od 2 mV do 5 V po podjeli;
• osiguran je mjerač frekvencije;
• zaslon 6 inča;
• Dimenzije: prednja ploča 330x160 mm, duljina – 434 mm, težina 9,3 kg.

Osim toga, model nudi sustav za mjerenje TV signala. Načini se kontroliraju elektronički, tako da se sve prilagodbe izvode glatko.

RIGOL MSO 4052 (digitalno) – ima široku propusnost od 500 MHz. Karakteristike izvedbe:

• 2-kanalni uređaj opremljen 16-kanalnim logičkim analizatorom;
• osjetljivost od 1 mV do 5 V/podjelu;
• funkcija snimanja valnog oblika do 110 000 u sekundi;
• analiza pokazatelja u stvarnom vremenu;
• 9-inčni zaslon s tekućim kristalima (u boji);
• dimenzije 440x218x130 mm, težina 5 kg.

Uređaj je sposoban za interakciju s računalom, tako da dolazi s diskom sa softverom i USB kabelom.

UNI— T UTD 4302 C(digitalni) – širina pojasa 300 MHz. Ima sljedeće parametre:

• dvokanalni uređaj + logički analizator za 16 kanala;
• osjetljivost 2mV – 5 V po podjeli;
• Dostupna opcija multimetra;
• LCD zaslon u boji 5,7 inča;
• dimenzije 330x165x165 mm, težina 3,8 kg.

Izvrstan ispitni uređaj za mjerenje i utvrđivanje problema.

Hantek DSO 3204 (USB osciloskop) – propusnost 200 MHz. Pokazatelji visoke učinkovitosti:

• uređaj ima 4 kanala;
• osjetljivost od 10 mV/div do 5 V/div;
• funkcija multimetra;
• softver je kompatibilan sa 6 sustava;
• dimenzije 190x45x255 mm, težina 1 kg.

Idealan za prijenosna računala i tablete. Može se koristiti na putovanjima. Zaštićen kućištem od aluminijske legure.

Hantek6204 BD(USB model) s propusnošću od 200 MHz, opremljen neovisnim zaslonom od 2,9 inča. Radni parametri:

• četverokanalni uređaj;
• osjetljivost 2 mV – 5 V po podjeli;
• Softver je kompatibilan s Windows 7, 8, 10.

Na jedno računalo moguće je spojiti nekoliko osciloskopa, što po potrebi omogućuje povećanje broja kanala. Pročitajte i članak: → "".

Postupak prijave, upute korak po korak

Najčešće se osciloskop koristi za proučavanje vrijednosti napona u različitim područjima elektroničkih sklopova. Stoga će kao primjer biti opisan postupak mjerenja ove količine:

1. Uključite uređaj. Postavite postavke sučelja: svjetlinu zaslona, ​​fokus slike, osvjetljenje skale
2. Uređaj ima dva vodiča "faza" i "uzemljenje" (tijelo), na koje su spojene sonde. Da biste odredili "masu", morate dodirnuti jedan od vodiča rukom. Ako se na zaslonu pojavi vodoravna crta, tada je definicija točna ako se pojavi jako izobličena sinusoida - "fazni" vodič.
3. Da biste provjerili točnost uređaja, možete koristiti običnu bateriju. Očekivano ograničenje napona treba postaviti na upravljačkoj ploči. Bolje ga je odabrati s rezervom. Sondu signala "faze" pričvrstimo na pozitivan, a sondu kućišta na negativan pol baterije. Na ekranu bi se odmah trebao pojaviti grafikon koji odgovara nazivnom naponu objekta (na primjer, 1,5 V).
4. Zatim možete prijeći na mjerenja na dijagramu. Vodič za uzemljenje spojen je na minus (nulti potencijal) ili zajedničku žicu, a signalna sonda se dotakne područja od interesa. Ako zajednička ili uzemljena žica nije vidljiva, tada se kućište može spojiti na jednu od točaka između kojih se vrši mjerenje.
5. Korištenje formule:

Znajući vrijednost otpornika u krugu koji se mjeri, možete lako izračunati trenutnu vrijednost:

Nakon što ste utvrdili neusklađenost, možete odlučiti zamijeniti otpor. Možete shematski prikazati spajanje osciloskopa na krug na sljedeći način:

Shema za spajanje uređaja na krug bez korištenja zajedničke (uzemljene) žice

Provjera malih vrijednosti

Znajući količinu dopuštenih smetnji u području kruga koji se testira, možete provjeriti njihovu usklađenost. Kao primjer koristi se napajanje računala:

1. Pri naponu od 12 V dopuštena buka ne smije biti veća od 0,3 V. Kada se provjeri na uobičajeni način, takva će vrijednost biti potpuno nevidljiva.
2. Potrebno je prebaciti ulazni prekidač s položaja izravnih mjerenja na kapacitivna, odnosno propuštanje signala koji se proučava kroz kondenzator.
3. Osnove stalni napon 12 V će ostati na kondenzatoru, a varijabilna vrijednost šuma od 0,3 V pojavit će se na zaslonu gdje se može povećati za pojačanje Y i ispitati.

Prekidač opisan u stavku 2 prisutan je u svim modelima, ali može imati drugačiji dizajn (gumb, prekidač). Ovo možete instalirati prema uputama.

Korištenje dvokanalnog osciloskopa

Dvokanalni (dual-beam) uređaj može istovremeno prikazati grafikone dva mjerena parametra. Takvi uređaji imaju dva ulaza, u kojima su utičnice za uzemljenje premoštene između sebe i tijela proizvoda. Dakle, prilikom mjerenja morate osigurati da suprotni vodiči nisu spojeni na istu točku kako biste izbjegli kvarove u radu kontrolne i mjerne opreme.

Dijagrami spajanja uređaja gdje je uzemljenje spojeno: a - neispravno, b - ispravno

Prosječni životni vijek osciloskopa

Prema sovjetskom GOST-u, predmetni kontrolni i mjerni istraživački instrumenti moraju imati jamstveni vijek trajanja od najmanje 18 mjeseci od datuma puštanja u pogon. Međutim, isti dokument predviđa redovite preglede uređaja koji bi se trebali provoditi svakih 5 godina. Odnosno, minimalni vijek trajanja osciloskopa s najmanje dvije provjere trebao bi biti 10 godina.

Kao što praksa pokazuje, uz ispravan rad, osciloskop može trajati mnogo duže. Međutim, ne može se poreći da tijekom dugotrajnog rada uređaji gube svoje izvorne postavke i njihov rad treba prilagoditi. Pročitajte i članak: → "".

S obzirom na broj rabljenih uređaja iz 1980-ih u ponudi za prodaju, može se pretpostaviti da životni vijek ovih proizvoda značajno premašuje prethodno navedene vremenske granice.

Aktualna pitanja o temi

Pitanje broj 1. Koja mjerenja možete napraviti osciloskopom osim napona?

Možete mjeriti sve parametre u elektroničkim sklopovima, uključujući periodičnost impulsa, izobličenje signala i karakteristike amplitude. Sve vještine dolaze s radnim iskustvom.

Pitanje broj 2. Koju ulogu ima kontrola prelaska osim pomicanja grafikona preko zaslona?

To je njegova glavna prednost. Pomicanjem slike možete je prilagoditi mrežnoj podjeli kako biste lakše napravili točne izračune.

Pitanje broj 3. Kako najučinkovitije koristiti klizač trajanja?

Pomoću ovog regulatora možete odrediti frekvenciju prelaska - što je interval manji, signal postaje prepoznatljiviji na višoj frekvenciji. Izračunavanjem širine parametra po ćelijama i podjelama, množenjem s ljestvicom X, određuje se trajanje signala, a znajući ga, možete izračunati frekvenciju.

Pitanje broj 4. Trebam li odmah kupiti višekanalni, skupi osciloskop?

Ako financijska situacija dopušta, tada možete kupiti najskuplji uređaj. Međutim, bez mogućnosti korištenja svojih mogućnosti, neće donijeti nikakvu korist i ostat će jednostavan voltmetar. Takve uređaje traže iskusni inženjeri elektronike. Stručnjacima početnicima u početku su dovoljni uzorci dostupni u laboratoriju. Iako ako postoji želja za rastom, tada će funkcionalni uređaj biti dobra pomoć.

Niz publikacija posvećenih osciloskopima. Danas ću govoriti o glavnim vrstama osciloskopa, govoriti o njihovim prednostima i nedostacima, razmotriti glavne karakteristike osciloskopa i pokušati dati savjete o tome kako odabrati alat koji odgovara zadacima koji se rješavaju.

Odabir novog osciloskopa može biti prilično zastrašujući zadatak budući da trenutno na tržištu postoji dosta modela. Ovdje su neke osnovne točke koje će vam pomoći prihvatiti prava odluka i razumjeti što vam stvarno treba.

Prije nego što se odlučite kupiti novi osciloskop, pokušajte sami odgovoriti na sljedeća pitanja:

1. Gdje ćete koristiti uređaj?
2. Koliko ćete točaka u krugu morati izmjeriti u isto vrijeme?
3. Kolika je amplituda signala koje obično mjerite?
4. Koje su frekvencije prisutne u signalima koje mjerite?
5. Trebate li mjeriti periodične ili pojedinačne signale?
6. Proučavate li signale u frekvencijskoj domeni i trebate li funkciju brze Fourierove transformacije?

Analogni ili digitalni osciloskop?

Možda ste još uvijek obožavatelj analognih instrumenata, ali u današnjem digitalnom svijetu njihove značajke ne mogu se mjeriti s mogućnostima modernih osciloskopa za digitalnu pohranu. Osim toga, analogni modeli mogu koristiti zastarjelu tehnologiju s vrlo invaliditetima. Također može biti problema s dostupnošću rezervnih dijelova.

Prednost analognog osciloskopa je nepostojanje šuma koji je inherentno digitalne prirode, naime nema šuma ADC-a koji se na digitalnim instrumentima manifestira u obliku stepenastog oscilograma. Ako vam je točnost u prijenosu oblika signala koji se proučava vrlo važna, onda je vaš izbor analogni uređaj.

Prednosti digitalnog osciloskopa su očite:

Digitalni osciloskopi također pružaju mogućnost brzog prikupljanja podataka i mogu se integrirati u sustave za automatsko testiranje (relevantno za proizvodnju).

Također, često digitalni uređaji mogu uključivati ​​dodatne uređaje u jednom kućištu:

• Digitalni (logički) analizator (ovi uređaji omogućuju, osim toga, analizu paketa digitalnih podataka, na primjer, koji se prenose kroz različita sučelja ja 2 C, USB, MOŽE, SPI i drugi)
• Generator funkcija (proizvoljnog valnog oblika).
• Digitalni generator sekvenci

Ako je osciloskop izrađen u obliku prijenosnog uređaja, onda se često kombinira s multimetrom; nazivaju se i skopmetri (ponekad s vrlo dobrim karakteristikama). Neosporne prednosti takvih uređaja su neovisnost od napajanja, kompaktnost, mobilnost i svestranost.

USB osciloskopi

Osciloskopi temeljeni na osobnom računalu ili USB osciloskopi kako se još nazivaju postaju sve popularniji jer su jeftiniji od tradicionalnih. Korištenjem računala nude prednosti velikog zaslona u boji, brzog procesora, mogućnosti spremanja podataka na disk i rada s tipkovnicom. Još jedna velika prednost je mogućnost brzog izvoza podataka u proračunske tablice.

Među USB set-top box uređajima često se susreću pravi kombajni koji kombiniraju nekoliko uređaja u jednom kućištu: osciloskop, digitalni analizator, generator proizvoljnog valnog oblika i digitalni generator sekvence.

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

Važne značajke osciloskopa

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

1. Širina pojasa

Odaberite osciloskop koji ima dovoljnu propusnost za hvatanje visokih frekvencija sadržanih u signalima koje mjerite.

Propusnost je možda najviše važna karakteristika osciloskop. Upravo to određuje raspon signala koje planirate ispitivati ​​na ekranu vašeg osciloskopa, a upravo taj parametar značajno utječe na cijenu mjernog uređaja.

Za osciloskope s propusnim opsegom od 1 GHz i nižim, amplitudno-frekvencijski odziv (AFC) uređaja je takozvani Gaussov frekvencijski odziv, što je frekvencijski odziv jednopolnog niskopropusnog filtra. Ovaj filter propušta sve frekvencije ispod određene granične frekvencije (koja je granična frekvencija osciloskopa) i odbija sve frekvencije prisutne u signalu iznad te granične frekvencije.

Frekvencija na kojoj je ulazni signal prigušen za 3 dB smatra se širinom pojasa osciloskopa. Slabljenje signala od 3 dB znači približno 30% pogreške amplitude! Drugim riječima, ako imate sinusni val od 100 MHz na ulazu osciloskopa, a propusnost osciloskopa je također 100 MHz, tada će napon od vrha do vrha od 1 V izmjeren tim osciloskopom biti oko 700 mV (-3 dB = 20 lg(0,707 / 1,0). Kako se frekvencija vašeg sinusnog vala povećava (uz održavanje konstantne amplitude), izmjerena amplituda se smanjuje. Stoga ne možete točno mjeriti signale koji imaju visoke frekvencije blizu propusne frekvencije vašeg osciloskopa.

Dakle, kako odrediti potrebnu propusnost uređaja? Za mjerenje čisto analognih signala potreban vam je osciloskop koji ima navedenu propusnost najmanje tri puta veću od sinusnih valova najviše frekvencije koje ćete možda trebati mjeriti. Na 1/3 pojasne širine osciloskopa, razina slabljenja signala je minimalna. Za točnije mjerenje upotrijebite sljedeće pravilo: propusnost podijeljena s 3 je približno 5% pogreške, a propusnost podijeljena s 5 približno je 3% pogreške. Drugim riječima, ako ćete mjeriti frekvencije na 100 MHz, odaberite osciloskop koji je najmanje 300 MHz, a po mogućnosti 500 MHz. No, nažalost, to će povući za sobom poskupljenje...

Što je s potrebnom propusnošću za digitalne aplikacije, gdje se uglavnom koriste moderni osciloskopi? Kao opće pravilo, trebali biste odabrati osciloskop koji ima najmanje pet puta veću propusnost od procesora/kontrolera/sabirnice u vašem sustavu. Na primjer, ako je najveća frekvencija u vašem dizajnu 100 MHz, tada biste trebali odabrati osciloskop s propusnošću od 500 MHz ili većom. Ako osciloskop zadovoljava ovaj kriterij, moći će uhvatiti do petog harmonika uz minimalno prigušenje signala. Peti harmonik signala je kritičan za određivanje opći oblik svoje digitalne signale. Pogledajmo primjer: kvadratni val od 10 megaherca sastoji se od zbroja sinusnog signala od 10 megaherca + sinusnog signala od 30 megaherca + sinusnog signala od 50 megaherca, itd. U idealnom slučaju, trebate 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 barem 10 puta većom od frekvencije vaših meandara. Za meandre od 100 MHz odaberite uređaj od 1 GHz, ali to će, nažalost, znatno povećati njegovu cijenu...

Ako pri ruci nemate osciloskop s odgovarajućom propusnošću, prilikom ispitivanja pravokutnih signala vidjet ćete zaobljene kutove na zaslonu umjesto oštrih, jasnih rubova koji karakteriziraju visoku stopu porasta pulsa. Sasvim je očito da takav prikaz signala općenito negativno utječe na točnost obavljenih mjerenja.

Izobličenje valnog oblika zbog nedovoljne propusnosti (pravokutni signal na ulazu)

Meandri imaju prilično strme privremene uspone i padove. Postoji jednostavno pravilo za određivanje potrebne širine pojasa za vaš uređaj ako su vam ti vrhovi i padovi važni. Za osciloskop s propusnim opsegom ispod 2,5 GHz, nagli porast (pad) može se izmjeriti kao 0,35 podijeljeno s propusnim opsegom. Dakle, osciloskop od 100 MHz može izmjeriti porast do 3,5 ns. Za osciloskope od 2,5 GHz do 8 GHz koristite 0,4 podijeljeno s propusnošću, a za osciloskope iznad 8 GHz upotrijebite 0,42 podijeljeno s propusnošću. Ako je vaš porast početna točka za izračune, upotrijebite obrnuto: ako trebate izmjeriti porast od 100 ps, ​​potreban vam je osciloskop s propusnošću od 0,4/100 ps = 4 GHz.

2. Stopa uzorkovanja

Odaberite osciloskop koji ima dovoljnu stopu uzorkovanja na svakom kanalu da podrži ocijenjenu propusnost uređaja u stvarnom vremenu.

Ovaj se parametar također ponekad naziva učestalost uzorkovanja ili brzina uzorkovanja.

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

Da biste prešli na određivanje frekvencije uzorkovanja, morate se sjetiti Kotelnikovljevog teorema (na Zapadu je poznatiji kao Nyquist-Shannonov teorem ili teorem uzorkovanja), koji navodi da je u predmetu

ako analogni signal ima ograničenu spektralnu širinu, tada se može jedinstveno rekonstruirati bez gubitka iz njegovih uzoraka uzetih na frekvenciji title="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!}

Gdje a interval uzorkovanja zadovoljava uvjet

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

Bilo bi pogrešno pretpostaviti da je to širina pojasa osciloskopa Uz ovu pretpostavku, minimalna potrebna brzina uzorkovanja za danu širinu pojasa je samo dvostruko veća od širine pojasa osciloskopa u stvarnom vremenu.

Izobličenje frekvencijskih komponenti kada je širina pojasa osciloskopa jednaka polovici njegove frekvencije uzorkovanja za slučaj Gaussovog frekvencijskog odziva

kao što je prikazano na slici, to nije isto što i , osim naravno ako filtar osciloskopa ne radi kao zid od opeke(ne smanjuje frekvencije iznad oštro na nultu amplitudu).

Kao što sam spomenuo, osciloskopi s propusnošću od 1 GHz i nižom obično imaju Gaussov frekvencijski odziv. To znači da iako osciloskop prigušuje amplitudu signala s frekvencijama iznad točke -3 dB, on ne eliminira u potpunosti te komponente viših frekvencija. Komponente izobličene frekvencije prikazane su crvenom bojom na slici. Stoga je uvijek veća od propusnosti osciloskopa.

Preporuča se odabrati maksimalnu brzinu uzorkovanja osciloskopa najmanje četiri do pet puta veću od propusnosti osciloskopa u stvarnom vremenu, kao što je prikazano na donjoj slici. S ovom postavkom, filtar za rekonstrukciju osciloskopa može točno reproducirati oblik signala velike brzine s rezolucijom u rasponu od desetaka pikosekundi.

Izobličene frekvencijske komponente kada je širina pojasa osciloskopa postavljena na ¼ brzine uzorkovanja instrumenta

Mnogi širokopojasni osciloskopi imaju oštriju granicu frekvencijskog odziva, kao na donjoj slici. Ovo je "maksimalno ravan" frekvencijski odziv. Budući da osciloskop s maksimalno ravnim frekvencijskim odzivom mnogo jače prigušuje frekvencijske komponente izvana i počinje se približavati idealne karakteristike teoretski zidni filtar, nije potrebno mnogo točaka uzorkovanja da bi se dobio dobar prikaz ulaznog signala kada se koristi digitalno filtriranje za rekonstrukciju valnog oblika. Za osciloskope s ovom vrstom frekvencijskog odziva, teoretski je moguće odrediti propusnost jednaku.

Komponente izobličene frekvencije kada je širina pojasa osciloskopa postavljena na 1/2,5 njegove frekvencije uzorkovanja za uređaje s "maksimalno ravnim" frekvencijskim odzivom.

3. Dubina pamćenja

Odaberite osciloskop koji ima dovoljno dubine memorije za snimanje vaših najsloženijih signala visoke razlučivosti

Usko povezana s maksimalnom brzinom uzorkovanja osciloskopa je njegova najveća moguća dubina memorije. Iako je reklamna brošura sa tehničke karakteristike Osciloskop može zahtijevati visoku maksimalnu brzinu uzorkovanja, to ne znači da osciloskop uvijek uzorkuje tom visokom brzinom. Osciloskop uzorkuje signal pri najvećoj brzini kada je pomicanje postavljeno na jedan od brzih vremenskih raspona. Ali kada je pomicanje postavljeno na spori raspon, kako bi se uhvatio veći vremenski interval rastezanjem preko zaslona osciloskopa, instrument automatski smanjuje brzinu uzorkovanja na temelju dostupne dubine memorije.

Na primjer, pretpostavimo da osciloskop ima maksimalnu brzinu uzorkovanja od 1 Gigasample/s i dubinu memorije od 10 tisuća točaka. Ako je pomicanje osciloskopa postavljeno na 10 ns/div, tada da bi uhvatio 100 ns signala na zaslonu osciloskopa (10 ns/div x 10 odjeljaka = 100 ns vremenski raspon), osciloskopu je potrebno samo 100 memorijskih točaka preko cijeli ekran. Pri maksimalnoj brzini uzorkovanja od 1 Gigauzorka/s: vremenski interval od 100 ns x 1 Gigauzorak/s = 100 točaka. Nema problema! Ali ako postavite vrijeme snimanja osciloskopa na 10 µs/div za hvatanje 100 µs signala, osciloskop će automatski smanjiti svoju brzinu uzorkovanja na 100 megauzoraka/s (10 tisuća točaka / 100 µs vremenski raspon = 100 megauzoraka/s). Održavanje visoke brzine uzorkovanja osciloskopa tijekom sporih vremenskih raspona zahtijeva da instrument ima dodatnu memoriju. Prilično jednostavna jednadžba pomoći će odrediti količinu potrebne memorije, na temelju najdužeg vremenskog raspona složenog signala koji trebate uhvatiti i maksimalne brzine uzorkovanja pri kojoj želite da osciloskop uzorkuje.

Memorija = vremenski interval x brzina uzorkovanja

Iako možda intuitivno mislite da je više memorije uvijek bolje, osciloskopi s većom dubinom memorije obično su skuplji. Drugo, obrada dugih signala korištenjem memorije zahtijeva dodatno vrijeme. To obično znači da će stopa ažuriranja valnog oblika biti smanjena, ponekad značajno. Iz tog razloga većina osciloskopa na današnjem tržištu ima ručni odabir dubine memorije, a tipična zadana postavka dubine memorije obično je relativno mala (10 do 100 tisuća točaka). Ako želite koristiti duboku memoriju, morate je ručno omogućiti i učiniti kompromis s brzinom 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 dijeljenjem dostupne memorije u manje segmente, kao što je prikazano na donjoj slici. Osciloskop zatim selektivno digitalizira samo važne dijelove valnog oblika od interesa pri visokoj stopi uzorkovanja i zatim ga označava vremenskim oznakama tako da znate točno vrijeme između svake pojave događaja okidača. To omogućuje osciloskopu da uhvati mnogo uzastopnih pojedinačnih signala s vrlo kratkim vremenima ponavljanja bez propuštanja važnih informacija. Ovaj način rada posebno je koristan pri hvatanju nizova signala. Primjeri signala pulsnog tipa su pulsni radar, laserski bljeskovi i paketirani signali sabirnice serijskih podataka.

4. Broj kanala

Odaberite osciloskop koji ima dovoljno kanala za vremenski kritična mjerenja između koreliranih signala.

Broj kanala potrebnih u osciloskopu ovisit će o tome koliko signala trebate istovremeno promatrati i međusobno uspoređivati. Srce većine ugrađenih sustava danas je (MCU), kao što je pojednostavljeno prikazano na donjoj slici. Mnogi sustavi mikrokontrolera zapravo su uređaji s mješovitim signalima s višestrukim analognim, digitalnim signalima i serijskim I/O sabirnicama za komunikaciju s vanjskim svijetom, koji je uvijek analogne prirode.

Današnji dizajni mješovitih signala postaju sve složeniji i mogu zahtijevati više kanala u osciloskopu za njihovo snimanje i prikaz. Danas su traženi osciloskopi s dva i četiri kanala. Povećanje broja kanala s 2 na 4 ne dovodi do udvostručenja cijene uređaja, ali ipak cijena značajno raste. Dva kanala su optimalna, veći broj kanala ovisi o vašim potrebama i financijskim mogućnostima. Više od četiri analogna kanala je vrlo rijetko, ali postoji još jedan zanimljiva opcija je osciloskop mješovitih signala.

Osciloskopi s mješovitim signalom kombiniraju sve mjerne mogućnosti osciloskopa s nekim od mogućnosti logičkih analizatora i analizatora protokola serijske sabirnice. Najvažnija je sposobnost ovih instrumenata da istovremeno uhvate više analognih i logičkih signala dok istovremeno prikazuju valne oblike tih signala. Zamislite to kao nekoliko kanala s visokom okomitom razlučivošću (obično 8 bita) plus nekoliko dodatnih kanala s vrlo niskom okomitom razlučivošću (1 bit).

Donja slika prikazuje primjer hvatanja ulaznog signala digitalno-analognog pretvarača (DAC) pomoću digitalnih kanala osciloskop, dok istovremeno prati izlaz DAC signala pomoću jednog analognog kanala. U ovom primjeru, osciloskop miješanog signala konfiguriran je tako da će se aktivirati ako logičko stanje DAC ulaza dosegne najnižu vrijednost od 0000 1010.

Osciloskop s mješovitim signalom može uhvatiti i prikazati više analognih i digitalnih signala istovremeno, pružajući cjelokupnu sliku koreliranih procesa

5. Stopa ažuriranja valnog oblika

Odaberite osciloskop koji ima dovoljno visoku stopu ažuriranja valnog oblika za hvatanje slučajnih i rijetkih događaja za brže otklanjanje pogrešaka u projektima

Stopa ažuriranja valnog oblika može biti jednako važna kao i propusnost, brzina uzorkovanja i dubina memorije o kojima smo već govorili, iako je to često zanemaren parametar kada se uspoređuju različiti osciloskopi prije kupnje. Iako se brzina ažuriranja valnog oblika osciloskopa može činiti visokom kada se ponovno uhvaćeni signali gledaju na zaslonu vašeg osciloskopa, ova "brza stopa" je relativna. Na primjer, ažuriranje od nekoliko stotina signala u sekundi sigurno je dovoljno brzo, ali sa statističke točke gledišta, možda neće biti dovoljno za snimanje slučajnog ili rijetkog događaja koji se može dogoditi samo jednom u milijun snimljenih signala.

Prilikom otklanjanja pogrešaka u novim projektima, brzina ažuriranja valnog oblika može biti kritična—posebno kada pokušavate pronaći i otkloniti pogreške u rijetkim ili povremenim problemima. Povećanje brzine ažuriranja valnog oblika povećava vjerojatnost da će osciloskop uhvatiti "fantomne" događaje.

Integralna karakteristika svih osciloskopa je "mrtvo vrijeme" ( mrtvo vrijeme) ili "vrijeme na slijepo" ( vrijeme na slijepo). Ovo je vrijeme između svakog ponovljenog prikupljanja signala od strane osciloskopa tijekom kojeg on obrađuje prethodno prikupljeni signal. Nažalost, mrtvo vrijeme osciloskopa ponekad može biti nekoliko redova veličine dulje od vremena akvizicije. Tijekom mrtvog vremena osciloskopa, bilo koja aktivnost signala koja se može pojaviti bit će propuštena, kao što je prikazano na slici ispod. Obratite pažnju na par skokova signala koji su se dogodili tijekom vremena mirovanja osciloskopa, a ne tijekom vremena akvizicije.

Vrijeme akvizicije i mrtvo vrijeme osciloskopa

Zbog "mrtvog vremena", hvatanje nasumičnih i rijetki događaji korištenje osciloskopa postaje igra na sreću, baš kao i bacanje kocke. Što više puta bacite kocku, veća je vjerojatnost da ćete dobiti određenu kombinaciju brojeva. Isto tako, što se valni oblici osciloskopa češće ažuriraju za određeno vrijeme promatranja, veća je vjerojatnost da ćete uhvatiti i vidjeti neuhvatljiv događaj za koji možda niti ne sumnjate da postoji.

Donja slika prikazuje val koji se javlja približno 5 puta u sekundi. Neki osciloskopi imaju maksimalnu stopu ažuriranja valnog oblika od preko 1 milijuna valnih oblika u sekundi, a takav osciloskop ima 92% šanse uhvatiti ovaj problem unutar 5 sekundi. U ovom primjeru, osciloskop je nekoliko puta uhvatio grešku.

Hvatanje skokova u osciloskopu pri 1 milijun ažuriranja valnog oblika u sekundi

Za osciloskope koji se ažuriraju 2-3 tisuće puta u sekundi, vjerojatnost hvatanja takvih skokova unutar 5 sekundi manja je od 1%.

6.Okidač

Odaberite osciloskop koji ima razne vrste okidači koji mogu biti potrebni za isticanje snimanja signala na najsloženijim signalima.

Ako okidač osciloskopa nema nikakve veze sa signalom koji se ispituje, slika na ekranu će varirati ili biti zamućena. U ovom slučaju, osciloskop prikazuje razna područja promatrani signal na istom mjestu. Kako bi se dobila stabilna slika, svi osciloskopi sadrže sustav koji se naziva okidač. Okidač odgađa početak pregleda osciloskopa dok se ne ispune određeni uvjeti.

Sposobnost okidanja jedan je od najvažnijih aspekata osciloskopa. Okidanje vam omogućuje sinkronizaciju prikupljanja signala od strane osciloskopa i prikaz pojedinačnih dijelova signala. Aktiviranje osciloskopa možete zamisliti kao snimanje vremenskih snimaka.

Najčešća vrsta okidača osciloskopa je okidač kada se prijeđe određena razina. Na primjer, okidanje ruba kanala 1 događa se kada signal prijeđe određenu razinu napona (razinu okidanja) u pozitivnom smjeru, kao što je prikazano na donjoj slici. Svi osciloskopi imaju ovu mogućnost i to je vjerojatno najčešće korištena vrsta okidača. Ali kako digitalni projekti postaju složeniji, možda ćete trebati dodatno definirati/filtrirati okidač osciloskopa s određenim kombinacijama ulaznih signala kako biste uhvatili signal "na nuli" i također vidjeli željeni dio složenog ulaznog signala.

Okidanje osciloskopa na rubu digitalnog impulsa

Neki osciloskopi imaju mogućnost okidanja na impulse, s određenim vremenskim karakteristikama. Na primjer, aktivirajte samo kada je širina impulsa manja od 20 ns. Ova vrsta okidača (s poboljšanom širinom impulsa) može biti vrlo korisna za okidanje kod neočekivanih kvarova.

Druga vrsta okidača koju koristi većina modernih osciloskopa je okidanje uzorka. Način okidanja uzorka omogućuje vam konfiguriranje okidača osciloskopa za okidanje na logičkoj/booleovoj kombinaciji visokih razina (jedinica) i niske razine(nula) u dva ili više ulaznih kanala. Ovo može biti posebno korisno kada se koristi osciloskop miješanog signala, koji može imati do 20 analognih i digitalnih kanala.

Napredniji osciloskopi čak pružaju okidače koji su sinkronizirani s valnim oblicima koji imaju parametarske poremećaje. Drugim riječima, osciloskop se aktivira samo ako ulazni signal naruši određeni parametarski uvjet, kao što je smanjenje amplitude impulsa ("kratki okidač"), kršenje rubne brzine (vrijeme porasta/slada) ili možda razdoblje razdoblja podataka kršenje (okidač vremena postavljanja).

Na donjoj slici prikazan je osciloskop koji pokreće pozitivan impuls sa smanjenom amplitudom koristeći način kratkog okidanja. Ako se ovaj impuls javlja samo jednom u milijun ciklusa impulsa digitalnog toka, tada je hvatanje ovog signala pomoću standardnog pokretanja ruba poput traženja igle u plastu sijena. Također je moguće okidati negativnim kratkim impulsima, kao i kratkim impulsima određenog trajanja.

Okidanje osciloskopa kratkim pulsom

7. Rad sa serijskim sučeljima

Serijska sučelja kao što su ja 2 C, SPI, MOŽE, USB itd. uobičajeni su u mnogim modernim dizajnima digitalnih i mješovitih signala. Osciloskop je potreban za provjeru da li se poruka ispravno prenosi sabirnicom, kao i za analogna mjerenja signala. Mnogi tehničari koriste tehniku ​​poznatu kao "vizualno brojanje bitova" za testiranje serijske sabirnice s osciloskopom. Ali ova ručna metoda dekodiranja serijske sabirnice prilično je naporna i dovodi do čestih pogrešaka.

Mnogi današnji digitalni osciloskopi i osciloskopi s mješovitim signalom imaju dodatne značajke na dekodiranje protokola serijske sabirnice i okidanje. Ako planirate intenzivno raditi sa serijskom sabirnicom, potražite osciloskope koji mogu dekodirati i pokrenuti podatke sa serijske sabirnice, što vam može uštedjeti mnogo vremena prilikom otklanjanja pogrešaka uređaja.

8. Mjerenja 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 obavljanja ručnih mjerenja pokazivača/markera, kao i minimalni skup automatskih mjerenja parametara impulsa, kao što su vrijeme porasta, vrijeme pada, frekvencija, širina impulsa itd.

Dok mjerenja pulsa obično provode mjerenja vremena ili amplitude na malom dijelu signala kako bi se dobio "odgovor" kao što je vrijeme porasta ili napon od vrha do vrha, matematičke funkcije osciloskopa izvode matematiku na cijelom valnom obliku ili paru signala za proizvodnju drugi signal.

Slika u nastavku prikazuje primjer matematičke funkcije brze Fourierove transformacije (FFT) koja je primijenjena na signal takta (žuta krivulja). FFT je preveo signal u frekvencijsku domenu (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 na digitaliziranim signalima su zbrajanje, razlika, diferencijacija, integracija itd.

Iako se matematičke funkcije na signalu mogu izvoditi i offline na osobnom računalu (na primjer, u MatLabu), ova mogućnost ugrađena u osciloskop ne samo da može pojednostaviti izvođenje ovih operacija, već i promatrati ponašanje signala tijekom vremena.

9. Osciloskopske sonde (mjerni vodovi)

Kvaliteta mjerenja uvelike ovisi o tome kakvu ste sondu spojili na BNC ulaz osciloskopa. Kada spojite bilo koji mjerni sustav na krug koji se testira, ispitni instrument (i sonda) postaje dio uređaja koji se testira. To znači da je moguće donekle "opteretiti" ili promijeniti ponašanje vaših signala. Dobre sonde ne bi trebale ometati ulazni signal i idealno bi trebale osciloskopu pružiti točan duplikat signala koji je bio prisutan na točki mjerenja.

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

Tipični model pasivne sonde 1:10

Električni model bilo koje sonde (pasivne ili aktivne) i osciloskopa može se pojednostaviti na kombinaciju jednog paralelno spojenog otpornika i jednog kondenzatora. Slika ispod pokazuje tipična shema zamjena osciloskopa/sonde za 10:1 pasivnu sondu. Za niske frekvencije ili za DC, opterećenjem dominira otpor od 10 MΩ, što u većini slučajeva ne bi trebalo biti problem. Iako se 13,5 pF ne čini veliki kapacitet, na visokim frekvencijama opterećenje koje stvara ovaj kapacitet može biti značajno. Na primjer, na 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 potrebno je koristiti aktivne sonde. "Aktivno" znači da sonda uključuje pojačalo smješteno iza vrha sonde. Omogućuje značajno smanjenje kapacitivnog opterećenja i povećanje propusnosti sonde. Nedostaci visokofrekventnih aktivnih sondi uključuju njihov dinamički raspon, kao i njihovu cijenu.

Postoje i drugi posebni zadaci mjerenja koje bih želio spomenuti. Ako trebate izvršiti mjerenja na diferencijalnoj serijskoj sabirnici velike brzine, trebali biste razmotriti korištenje visokofrekventne diferencijalne aktivne sonde. Ako trebate mjeriti signale vrlo visokog napona, trebat će vam posebna sonda visokog napona. Ako trebate mjeriti struju, razmislite o korištenju strujnog senzora.

Odlučili smo odnijeti osciloskop prijatelju. Dugo smo razmišljali... Potrošite 5-10 tisuća za sovjetsku cešku ili uštedite za normalnu plišanu koju sada imam na sniženju

Iz nekog razloga, sovjetski osciloskopi na Avitu su još uvijek vrlo skupi, a digitalni osciloskop je još skuplji. A onda smo pomislili: "Zašto ne uzeti USB osciloskop iz Aliexpressa?" Cijena je peni, funkcionalnost je gotovo ista kao kod digitalnog osciloskopa, a dimenzije su male. USB osciloskop je u biti također digitalni osciloskop, ali samo s jednom razlikom - nema svoj zaslon.

Češali smo se po glavi i razmišljali... Kriza će trajati još dugo. Dolar neće pojeftiniti. Najbolja su ulaganja u opremu i obrazovanje. Pa, rečeno i učinjeno. Više od mjesec dana kasnije stigao je ovaj USB osciloskop:

Uz to su došle 2 sonde, USB kabel, potrošni materijal, disk sa softverom i odvijač za podešavanje sondi.

S jedne strane osciloskopa vidimo dva BNC konektora za spajanje sondi, a s desne strane dva pina. Ove igle su generator ispitnog signala za kalibraciju sondi osciloskopa. Jedan od njih je zemlja, a drugi je signal.

Kao što vidimo na fotografiji, maksimalni napon kojim možemo napajati BNC konektore je 30 Volti, što je sasvim dovoljno za elektroničara početnika. Generator ispitnog signala daje nam kvadratni valni signal s frekvencijom od 1 kiloherca i zamahom od 2 volta.

S druge strane možete vidjeti signalnu LED lampicu koja označava rad osciloskopa, kao i ulaz za USB kabel, koji na drugom kraju prianja uz PC

U radnom stanju sve izgleda otprilike ovako:

Rad osciloskopa

Nakon instaliranja softvera koji je došao na disku, spajamo naš osciloskop. Počinje instalacija upravljačkog programa. Zatim pokrećemo program. Sučelje programa jednostavnije je od repe kuhane na pari:

Lijevo je samo radno polje, a desno horizontalno i vertikalno skeniranje za prvi i drugi kanal. Tu je i čarobna tipka “AUTO”, koja nam daje gotov signal na displeju.

Zatim kliknite na "CH1", što znači "prvi kanal", jer sam ga spojio na konektor prvog kanala. Sondu pričvrstimo na ispitne igle i pripremimo osciloskop za rad. Okrećemo vijak na sondi i osiguravamo da je oscilogram ispitnog signala strogo pravokutan

Trebalo bi izgledati otprilike ovako:

To se radi na isti način na svim digitalnim osciloskopima. Možete pročitati kako to učiniti.

Također možete prikazati parametre koje bi osciloskop odmah prikazao na monitoru. To su frekvencija, period, prosječna vrijednost, efektivna vrijednost, napon od vrha do vrha itd. O tim parametrima možete pročitati u ovom članku.

Stopa uzorkovanja

Stopa uzorkovanja– to je grubo govoreći, na kojoj frekvenciji osciloskop snima signal. Kao što znate, oscilogram je krivulja ili ravna linija. Najčešće krivulja. Sjećate se kako ste u algebri crtali graf parabole y=x 2? Ako bismo uzeli 3-4 točke, tada bi naš grafikon imao pregibe (u crvenim krugovima)

A ako bismo uzeli više bodova, tada bi grafikon zapravo ispao ispravniji i ljepši:

Ovdje je sve isto! Samo X prikazujemo vrijeme, a Y - napon.

Dakle, da bi se signal što točnije prikazao na displeju, potrebno je imati što više ovih točaka. I što je više točaka, to je bolje i točnije prikazan oblik signala. U tom pogledu oni osvajaju apsolutnu pobjedu.

Kako bi imali što više točaka, učestalost uzorkovanja treba biti što veća. Također, najčešće se naziva frekvencija uzorkovanja brzina uzorkovanja. Uzorak iz engleskog– uzorkovanje. Svaki digitalni osciloskop ima ovu brzinu uzorkovanja označenu na tijelu. Označeno je u MegaSamples, što znači milijun uzoraka. Ovaj USB osciloskop ima maksimalnu brzinu uzorkovanja od 48 megauzoraka u sekundi (48MSa/s). To znači da se u 1 sekundi signal iscrtava (sastoji se od) 48 milijuna točaka. Sad mi reci koji će osciloskop imati najispravniji signal? U s frekvencijom uzorkovanja od 500 MSa/s ili naš junak članka na 48MSa/s? ista stvar)

Širina pojasa

Širina pojasa– ovo je maksimalna frekvencija nakon koje osciloskop počinje pokazivati ​​izobličenje signala. Na ovom USB osciloskopu deklarirana propusnost je 20 megaherca. Ako mjerimo signale na više od 20 megaherca, tada će naši signali biti iskrivljene u amplitudi. Iako u stvarnosti ovaj USB osciloskop proizvodi maksimalno 3 megaherca bez izobličenja. Ovo nije dovoljno.

Prednosti osciloskopa

1. Razumna cijena i funkcionalnost. Troškovi su nekoliko puta jeftiniji od cool digitalnih osciloskopa
   
2. Postavljanje i instaliranje softvera traje oko 10-15 minuta
   
3. User-friendly sučelje
4. Mala veličina
5. Može obavljati operacije i s trajnim i izmjenična struja
6. Dva kanala, odnosno možete mjeriti dva signala odjednom i prikazati ih na zaslonu

Nedostaci osciloskopa

1. Niska stopa uzorkovanja. Mala lirska digresija...
2. Potreban PC
3. Niska propusnost
4. Dubina memorije je također br

Zaključak

Nakon digitalnog osciloskopa OWONa, ovaj USB osciloskop djeluje kao glamurozno govno. Ne želim reći da je generalno loš i da ga je bolje ne kupovati. On je vrlo lijep i može napraviti oscilogram prema navedenim karakteristikama do 20 megaherca, ali u stvarnosti je to nekoliko puta manje. To nas je koštalo nešto manje od 4000 rubalja. Da košta oko 1000-2000 rubalja, onda bi vrijedilo novca. U principu, za početnike elektronike ovaj osciloskop će biti više ili manje normalno rješenje. Za srednje i profesionalne inženjere elektronike, reći ću odmah: "Uštedite novac za normalan digitalni osciloskop!"

Ovdje je i kratka video recenzija iz lemilice:

Za više informacija o tome kako odabrati osciloskop i na koje parametre trebate obratiti pozornost, pročitajte ovaj članak.