Az oszcilloszkópok típusai és rendeltetésük

Az oszcilloszkópok egy fajtája az elektronikai laboratóriumokban használt alapvető berendezések számára PCB hibaelhárítás. Tudjon meg többet az oszcilloszkóp használatáról és az oszcilloszkópok különböző típusairól.

Egy kéz forgatja az oszcilloszkóp tárcsáját
WLADIMIR BULGAR / Getty Images

Az oszcilloszkópok típusai

Többféle oszcilloszkóp áll rendelkezésre, mind analóg, mind digitális, különböző árakon. Mivel a digitális oszcilloszkópok néhány tranziens jelet kihagyhatnak, az analóg oszcilloszkópokat továbbra is nagyra értékelik tranziens hibaelhárítási alkalmazásokban. A csúcskategóriás digitális foszforoszcilloszkópok azonban hasonló képességekkel rendelkeznek.

Analóg oszcilloszkópok

Az analóg oszcilloszkóp megjeleníti a szonda által felvett jelet, és követi azt a képernyőn. A tárolási lehetőségek lehetővé teszik, hogy a hullámforma hosszabb ideig jelenjen meg ahelyett, hogy azonnal lecsengene.

Az analóg oszcilloszkópok helye az analóg jelek és tranziens hatások kezelése. Az analóg oszcilloszkópokban a CRT-monitoron lévő fényporok egy ideig világítanak, mielőtt besötétednek, így a nagy sebességű jelek intenzívebb fényt hoznak létre. Ez a folyamat lehetővé teszi a tranziensek kiemelését is.

Az analóg oszcilloszkópok jobb dinamikatartományt kínálnak, mint a digitális oszcilloszkópok. Ezek nem szenvednek álnevezési problémáktól, amelyek téves leolvasást okozhatnak. Az analóg oszcilloszkópok általában olcsóbbak, mint a digitális oszcilloszkópok, és nagyszerű választás kezdőknek és hobbibarátoknak. Az analóg oszcilloszkópok, amelyek alacsony sebességű digitális jeleket is képesek kezelni, különösen ideálisak audio és analóg videó munkákhoz.

Digitális oszcilloszkópok

A digitális oszcilloszkópok számos típusban kaphatók. Két kulcsfontosságú tényező határozza meg a digitális oszcilloszkóp teljesítményét: a mintavételi gyakoriság és sávszélesség. Az oszcilloszkóp mintavételezési gyakorisága korlátozza átmeneti, egyszeri események rögzítését. Az oszcilloszkóp sávszélessége korlátozza a megjeleníthető ismétlődő jelek frekvenciáját.

Digitális tároló oszcilloszkópok

A legtöbb digitális oszcilloszkóp digitális tárolóoszcilloszkóp. A digitális tárolóoszcilloszkópok rögzíthetik az átmeneti eseményeket, és tárolhatják azokat elemzés, archiválás, nyomtatás vagy egyéb feldolgozás céljából. Ezek állandó tárolóval rendelkeznek a jelek rögzítésére, és más adathordozókra rakhatók tárolás és elemzés céljából.

A digitális tárolóoszcilloszkópok a valós digitális tervezés igáslovai, ahol négy vagy több jelet elemeznek egyszerre. Az analóg oszcilloszkópokkal ellentétben azonban a digitális tárolóoszcilloszkópok nem tudják megjeleníteni a valós idejű jel intenzitásának szintjét. Az egylövéses események triggerek segítségével rögzíthetők, amelyek manuálisan vagy automatikusan beállíthatók az eszköztől függően.

Digitális foszfor oszcilloszkópok

A digitális foszforoszcilloszkópok gyorsabb jelrögzítést és -elemzést tesznek lehetővé, mint a hagyományos digitális tárolóoszcilloszkópok. A digitális foszforoszcilloszkópok párhuzamos feldolgozású ADC-megoldást használnak, amely magasabb mintavételi sebességet biztosít, lehetővé téve a valós idejű jelmegjelenítési teljesítményszintet.

A digitális foszforos oszcilloszkópok a jel intenzitásának megjelenítésében hasonlítanak az analóg oszcilloszkópokhoz. Ezek az oszcilloszkópok megismétlik a foszfor hatását azáltal, hogy adatbázist tárolnak az ismétlődő hullámformák értékeiről, és növelik az intenzitást a kijelzőn, ahol a hullámformák átfedik egymást.

Az analóg oszcilloszkóphoz hasonlóan a digitális foszfor távcső is felfedheti a tranzienseket az intenzitásszint megjelenítésével. Azonban hiányozhat az adatrögzítési ablakon kívüli tranziensek és a frissítési sebesség.

A digitális foszforoszcilloszkópok egyesítik a digitális tárolóoszcilloszkópok és az analóg oszcilloszkópok technológiáját. Ezek a tulajdonságok nagyszerűek az általános célú tervezéshez, a digitális időzítéshez, a fejlett elemzéshez, a kommunikáció teszteléséhez és a hibaelhárításhoz.

Vegyes tartományú oszcilloszkópok

A vegyes tartományú oszcilloszkóp egyetlen eszközben egyesíti a digitális oszcilloszkóp, az RF spektrumelemző és a logikai elemző funkcióit. Digitális jeleket, digitális logikát és rádiófrekvenciás kommunikációt tartalmazó rendszerek tervezése vagy munkája során a vegyes tartományú oszcilloszkópok elengedhetetlen eszközt jelentenek.

A vegyes tartományú oszcilloszkóp fő előnye, hogy az egyes tartományokból származó jeleket időben korrelálva látja egymással, ami segít a hibaelhárításban, a hibakeresésben és a tervezés tesztelésében.

Vegyes jelű oszcilloszkópok

A mérnökök gyakran használnak együtt digitális oszcilloszkópokat és logikai analizátorokat, ezért fejlesztették ki a vegyes jelű oszcilloszkópot. Ezek az eszközök egy digitális tárolóoszcilloszkóp (vagy egy digitális foszforoszcilloszkóp) és egy többcsatornás logikai analizátor képességeit egyesítik.

A vegyes jelű oszcilloszkóp digitális triggerelési képessége segíti a digitális logikai átmeneteket kiváltó analóg események elemzését. A vegyes jelű oszcilloszkópok általában két vagy négy analóg bemeneti csatornával és körülbelül 16 digitális bemeneti csatornával rendelkeznek.

Digitális mintavevő oszcilloszkópok

A digitális mintavevő oszcilloszkópok kissé eltérő bemeneti technikával rendelkeznek, amely nagyobb sávszélességet cserél alacsonyabb dinamikatartományra. A bemenet nincs csillapítva vagy erősítve, ezért az oszcilloszkópnak kezelnie kell a bemeneti jel teljes tartományát, amely általában körülbelül 1 voltos csúcstól-csúcsig korlátozódik.

A digitális mintavételező oszcilloszkópok csak ismétlődő jeleken működnek, és nem segítik a normál mintavételi frekvencián túli tranziensek rögzítését. Másrészt a digitális mintavételező oszcilloszkópok olyan jeleket is képesek rögzíteni, amelyek egy nagyságrenddel gyorsabbak, mint más típusú oszcilloszkópok, amelyek sávszélessége meghaladja a 80-at. GHz.

Kézi oszcilloszkópok

Kisméretű kézi oszcilloszkópok állnak rendelkezésre terepi és tesztelési alkalmazásokhoz, ahol a nagyobb oszcilloszkópok nehézkesek, vagy nem állnak rendelkezésre konnektorok. Ezek általában két bemenetet tartalmaznak, és korlátozott mintavételi gyakorisággal és sávszélességgel rendelkeznek.

Számítógépes oszcilloszkópok

A számítógép-alapú oszcilloszkópok kicsi, külső eszközök, amelyeken keresztül csatlakoznak a számítógéphez USB. Az ilyen típusú oszcilloszkópok jelentős javulást értek el a mintavételi frekvenciában és a sávszélességben az évek során.

Egyes számítógép-alapú oszcilloszkópok ugyanazokkal a képességekkel rendelkeznek, mint az alacsony kategóriás digitális tárolóoszcilloszkópok, mindössze néhány száz dollárért. Ez egy nagyszerű lehetőség az oszcilloszkópot kereső amatőrök számára.