Tipos de osciloscopios y su finalidad
Los osciloscopios son un tipo de equipos esenciales utilizados en los laboratorios de electrónica por Solución de problemas de PCB. Obtenga más información sobre para qué se utiliza un osciloscopio y los diferentes tipos de osciloscopios.
Tipos de osciloscopios
Hay varios tipos de osciloscopios disponibles, tanto analógicos como digitales, por una variedad de precios. Dado que los osciloscopios digitales pueden perder algunas señales transitorias, los osciloscopios analógicos siguen siendo apreciados para aplicaciones de resolución de problemas transitorios. Sin embargo, los osciloscopios de fósforo digital de gama alta pueden proporcionar capacidades similares.
Osciloscopios analógicos
Un osciloscopio analógico muestra la señal captada por una sonda y la rastrea en la pantalla. Las capacidades de almacenamiento permiten que la forma de onda se muestre durante períodos prolongados de tiempo en lugar de decaer inmediatamente.
Donde los osciloscopios analógicos se destacan es en el manejo de señales analógicas y efectos transitorios. En los osciloscopios analógicos, los fósforos en un monitor CRT brillan durante un período de tiempo antes de oscurecerse, lo que permite que las señales de alta velocidad acumulen un brillo más intenso. Este proceso también permite que los transitorios se destaquen.
Los osciloscopios analógicos ofrecen un mejor rango dinámico que los osciloscopios digitales. Estos no sufren problemas de aliasing, que pueden causar lecturas falsas. Los osciloscopios analógicos son generalmente más asequibles que los osciloscopios digitales y son una excelente opción para principiantes y aficionados. Los osciloscopios analógicos que también pueden manejar señales digitales de baja velocidad son especialmente ideales para trabajos de audio y video analógico.
Osciloscopios digitales
Los osciloscopios digitales están disponibles en muchos tipos. Dos factores clave determinan el rendimiento de un osciloscopio digital: la frecuencia de muestreo y banda ancha. La frecuencia de muestreo de un osciloscopio limita su capacidad para capturar eventos transitorios únicos. El ancho de banda de un osciloscopio limita la frecuencia de las señales repetitivas que se pueden mostrar.
Osciloscopios de almacenamiento digital
La mayoría de los osciloscopios digitales son osciloscopios de almacenamiento digital. Los osciloscopios de almacenamiento digital pueden capturar eventos transitorios y almacenar esos eventos para análisis, archivo, impresión u otro procesamiento. Estos tienen almacenamiento permanente para grabar señales y se pueden descargar a otros medios para su almacenamiento y análisis.
Los osciloscopios de almacenamiento digital son los caballos de batalla del diseño digital del mundo real donde se analizan cuatro o más señales simultáneamente. Sin embargo, a diferencia de un osciloscopio analógico, los osciloscopios de almacenamiento digital no pueden mostrar el nivel de intensidad de una señal en tiempo real. Los eventos de un solo disparo se pueden capturar mediante el uso de activadores, que se pueden configurar de forma manual o automática según el dispositivo.
Osciloscopios digitales de fósforo
Los osciloscopios de fósforo digital permiten una captura y análisis de señales más rápidos que los osciloscopios de almacenamiento digital estándar. Los osciloscopios de fósforo digital utilizan una solución ADC de procesamiento paralelo que ofrece velocidades de muestreo más altas, lo que permite un nivel de rendimiento de visualización de la señal que tiene la apariencia de tiempo real.
Los osciloscopios digitales de fósforo son similares a los osciloscopios analógicos en la visualización de la intensidad de una señal. Estos osciloscopios duplican el efecto del fósforo almacenando una base de datos de los valores de las formas de onda repetidas y aumentando la intensidad en la pantalla donde las formas de onda se superponen.
Al igual que un osciloscopio analógico, un osciloscopio digital de fósforo puede revelar transitorios al mostrar el nivel de intensidad. Sin embargo, puede pasar por alto los transitorios que ocurren fuera de la ventana de captura de datos y su tasa de actualización.
Los osciloscopios de fósforo digital combinan las características de los osciloscopios de almacenamiento digital y la tecnología de osciloscopios analógicos. Estas cualidades son excelentes para el diseño de propósito general, temporización digital, análisis avanzado, pruebas de comunicación y resolución de problemas.
Osciloscopios de dominio mixto
Un osciloscopio de dominio mixto combina la funcionalidad de un osciloscopio digital, un analizador de espectro de RF y un analizador lógico en un solo dispositivo. Al diseñar o trabajar con sistemas que incluyen señales digitales, lógica digital y comunicación por radiofrecuencia, los osciloscopios de dominio mixto son una herramienta esencial.
El principal beneficio de un osciloscopio de dominio mixto es ver las señales de cada dominio correlacionadas en el tiempo entre sí, lo que ayuda con la resolución de problemas, la depuración y las pruebas de diseño.
Osciloscopios de señales mixtas
Los ingenieros suelen utilizar osciloscopios digitales y analizadores lógicos juntos, razón por la cual se desarrolló el osciloscopio de señal mixta. Estos dispositivos combinan las capacidades de un osciloscopio de almacenamiento digital (o un osciloscopio de fósforo digital) con un analizador lógico multicanal.
La capacidad de disparo digital del osciloscopio de señal mixta ayuda al análisis de eventos analógicos que pueden disparar transiciones lógicas digitales. Normalmente, los osciloscopios de señal mixta tienen dos o cuatro canales de entrada analógica y alrededor de 16 canales de entrada digital.
Osciloscopios de muestreo digital
Los osciloscopios de muestreo digital tienen una técnica de entrada ligeramente diferente que intercambia un ancho de banda más alto por un rango dinámico más bajo. La entrada no está atenuada ni amplificada, por lo que el osciloscopio debe manejar el rango completo de la señal de entrada, que generalmente se limita a aproximadamente 1 voltio pico a pico.
Los osciloscopios de muestreo digital solo funcionan con señales repetitivas y no ayudarán a capturar transitorios más allá de la frecuencia de muestreo normal. Por otro lado, los osciloscopios de muestreo digital pueden capturar señales que son un orden de magnitud más rápido que otros tipos de osciloscopios con anchos de banda superiores a 80 GHz.
Osciloscopios portátiles
Los osciloscopios portátiles pequeños están disponibles para aplicaciones de prueba y de campo donde los osciloscopios más voluminosos son difíciles de manejar o no hay tomas de corriente disponibles. Por lo general, contienen dos entradas y tienen frecuencias de muestreo y ancho de banda limitados.
Osciloscopios basados en computadora
Los osciloscopios basados en computadora son pequeños dispositivos externos que se conectan a una computadora a través de USB. Estos tipos de osciloscopios han experimentado mejoras significativas en las velocidades de muestreo y el ancho de banda a lo largo de los años.
Algunos osciloscopios basados en computadora tienen las mismas capacidades que los osciloscopios de almacenamiento digital de gama baja por solo unos pocos cientos de dólares. Son una gran opción para los aficionados que buscan un osciloscopio.