Typer av oscilloskop og deres formål

Oscilloskop er en type viktig utstyr som brukes i elektronikklaboratorier til PCB feilsøking. Lær mer om hva et oscilloskop brukes til og de ulike typene oscilloskop.

Typer av oscilloskop

Flere typer oscilloskop er tilgjengelige, både analoge og digitale, for en rekke priser. Siden digitale oscilloskop kan gå glipp av noen transiente signaler, er analoge oscilloskoper fortsatt verdsatt for transiente feilsøkingsapplikasjoner. Imidlertid kan high-end digitale fosforoscilloskop gi lignende egenskaper.

Analoge oscilloskoper

Et analogt oscilloskop viser signalet som fanges opp av en sonde og sporer det på skjermen. Lagringsmuligheter gjør at bølgeformen kan vises i lengre perioder i stedet for å forfalle umiddelbart.

Der analoge oscilloskoper kommer til sin rett er i håndteringen av analoge signaler og forbigående effekter. I analoge oscilloskoper lyser fosfor på en CRT-skjerm i en periode før det blir mørkt, noe som lar høyhastighetssignaler bygge opp en mer intens glød. Denne prosessen lar transienter også skille seg ut.

Analoge oscilloskoper gir et bedre dynamisk område enn digitale oscilloskoper. Disse lider ikke av aliasing-problemer, som kan forårsake falske avlesninger. Analoge oscilloskoper er generelt rimeligere enn digitale oscilloskoper og er et flott alternativ for nybegynnere og hobbyister. Analoge oscilloskoper som også kan håndtere lavhastighets digitale signaler er spesielt ideelle for lyd- og analogt videoarbeid.

Digitale oscilloskoper

Digitale oscilloskop er tilgjengelig i mange typer. To nøkkelfaktorer bestemmer ytelsen til et digitalt oscilloskop: samplingshastighet og båndbredde. Et oscilloskops samplingsfrekvens begrenser dets evne til å fange opp forbigående, engangshendelser. Båndbredden til et oscilloskop begrenser frekvensen av repeterende signaler som kan vises.

Digitale lagringsoscilloskoper

De fleste digitale oscilloskoper er digitale lagringsoscilloskoper. Digitale lagringsoscilloskoper kan fange opp forbigående hendelser og lagre disse hendelsene for analyse, arkivering, utskrift eller annen behandling. Disse har permanent lagring for opptak av signaler og kan lastes av til andre medier for lagring og analyse.

Digitale lagringsoscilloskoper er arbeidshestene til digital design i den virkelige verden der fire eller flere signaler analyseres samtidig. Imidlertid, i motsetning til et analogt oscilloskop, kan ikke digitale lagringsoscilloskoper vise intensitetsnivået til et sanntidssignal. Enkeltbildehendelser kan fanges ved bruk av triggere, som kan stilles inn manuelt eller automatisk avhengig av enheten.

Digitale fosforoscilloskoper

Digitale fosforoscilloskoper muliggjør raskere signalfangst og analyse enn standard digitale lagringsoscilloskoper. Digitale fosforoscilloskoper bruker en ADC-løsning med parallell prosessering som gir høyere samplingshastigheter, noe som muliggjør et ytelsesnivå for signalvisualisering som ser ut som sanntid.

Digitale fosforoscilloskoper ligner analoge oscilloskoper når det gjelder å vise intensiteten til et signal. Disse oscilloskopene dupliserer effekten av fosfor ved å lagre en database med verdiene til de repeterende bølgeformene og øke intensiteten på skjermen der bølgeformene overlapper hverandre.

Som et analogt oscilloskop kan et digitalt fosforskop avsløre transienter ved å vise intensitetsnivået. Det kan imidlertid gå glipp av transienter som skjer utenfor datafangstvinduet og oppdateringshastigheten.

Digitale fosforoscilloskoper kombinerer funksjonene til digitale lagringsoscilloskoper og analog oscilloskopteknologi. Disse egenskapene er gode for generell design, digital timing, avansert analyse, kommunikasjonstesting og feilsøking.

Blandede domeneoscilloskoper

Et oscilloskop med blandet domene kombinerer funksjonaliteten til et digitalt oscilloskop, en RF-spektrumanalysator og en logikkanalysator til én enhet. Når du designer eller arbeider med systemer som inkluderer digitale signaler, digital logikk og radiofrekvenskommunikasjon, er oscilloskop med blandet domene et viktig verktøy.

Hovedfordelen med et blandet domeneoscilloskop er å se signaler fra hvert domene tidskorrelert til hverandre, noe som hjelper med feilsøking, feilsøking og designtesting.

Blandede signaloscilloskoper

Ingeniører bruker ofte digitale oscilloskop og logikkanalysatorer sammen, og det er grunnen til at det blandede signaloscilloskopet ble utviklet. Disse enhetene kombinerer egenskapene til et digitalt lagringsoscilloskop (eller et digitalt fosforoscilloskop) med en flerkanals logikkanalysator.

Den digitale utløsningsevnen til det blandede signaloscilloskopet hjelper analysen av analoge hendelser som kan utløse digitale logiske overganger. Vanligvis har blandede signaloscilloskoper to eller fire analoge inngangskanaler og rundt 16 digitale inngangskanaler.

Digitale prøvetakingsoscilloskoper

Digitale samplingsoscilloskoper har en litt annen inngangsteknikk som bytter en høyere båndbredde for et lavere dynamisk område. Inngangen er ikke dempet eller forsterket, så oscilloskopet må håndtere hele spekteret av inngangssignalet, som vanligvis er begrenset til omtrent 1 volt topp-til-topp.

Digitale samplingsoscilloskoper fungerer bare på repeterende signaler og vil ikke hjelpe til med å fange transienter utover normal samplingshastighet. På den annen side kan digitale samplingsoscilloskop fange opp signaler som er en størrelsesorden raskere enn andre typer oscilloskop med båndbredder over 80 GHz.

Håndholdte oscilloskoper

Små håndholdte oscilloskoper er tilgjengelige for felt- og testapplikasjoner der tykkere oscilloskop er uhåndterlige eller strømuttak ikke er tilgjengelige. Disse inneholder vanligvis to innganger og har begrensede samplingshastigheter og båndbredde.

Datamaskinbaserte oscilloskoper

Datamaskinbaserte oscilloskop er små, eksterne enheter som kobles til en datamaskin gjennom USB. Disse typene oscilloskop har sett betydelige forbedringer i samplingshastigheter og båndbredde gjennom årene.

Noen datamaskinbaserte oscilloskoper har de samme egenskapene som low-end digitale lagringsoscilloskoper for bare noen få hundre dollar. Disse er et flott alternativ for hobbyister som leter etter et oscilloskop.