Typy osciloskopov a ich účel

Osciloskopy sú typom základné vybavenie používané v elektronických laboratóriách pre Riešenie problémov s PCB. Zistite viac o tom, na čo sa osciloskop používa a o rôznych typoch osciloskopov.

Typy osciloskopov

K dispozícii je niekoľko typov osciloskopov, analógových aj digitálnych, za rôzne ceny. Pretože digitálne osciloskopy môžu vynechať niektoré prechodné signály, analógové osciloskopy sú stále cenené pre aplikácie na riešenie problémov s prechodnými javmi. Avšak špičkové digitálne fosforové osciloskopy môžu poskytnúť podobné možnosti.

Analógové osciloskopy

Analógový osciloskop zobrazuje signál zachytený sondou a sleduje ho na obrazovke. Možnosti ukladania umožňujú, aby sa priebeh zobrazoval dlhší čas, namiesto toho, aby sa okamžite rozpadol.

Tam, kde analógové osciloskopy prichádzajú do úvahy, sú analógové signály a prechodné javy. V analógových osciloskopoch luminofory na CRT monitore nejaký čas žiaria, kým sa zotmia, čo umožňuje vysokorýchlostným signálom vybudovať intenzívnejšiu žiaru. Tento proces umožňuje vyniknúť aj prechodovým javom.

Analógové osciloskopy ponúkajú lepší dynamický rozsah ako digitálne osciloskopy. Netrpia problémami s aliasingom, ktoré môžu spôsobiť nesprávne hodnoty. Analógové osciloskopy sú vo všeobecnosti cenovo dostupnejšie ako digitálne osciloskopy a sú skvelou voľbou pre začiatočníkov a nadšencov. Analógové osciloskopy, ktoré dokážu spracovať aj nízkorýchlostné digitálne signály, sú obzvlášť ideálne pre prácu so zvukom a analógovým videom.

Digitálne osciloskopy

Digitálne osciloskopy sú dostupné v mnohých typoch. Výkon digitálneho osciloskopu určujú dva kľúčové faktory: vzorkovacia frekvencia a šírku pásma. Vzorkovacia frekvencia osciloskopu obmedzuje jeho schopnosť zachytiť prechodné, jednorazové udalosti. Šírka pásma osciloskopu obmedzuje frekvenciu opakujúcich sa signálov, ktoré je možné zobraziť.

Digitálne pamäťové osciloskopy

Väčšina digitálnych osciloskopov sú digitálne pamäťové osciloskopy. Digitálne pamäťové osciloskopy dokážu zachytiť prechodné udalosti a uložiť tieto udalosti na analýzu, archiváciu, tlač alebo iné spracovanie. Tieto majú trvalé úložisko pre záznam signálov a možno ich preniesť na iné médiá na ukladanie a analýzu.

Digitálne pamäťové osciloskopy sú ťahúňmi skutočného digitálneho dizajnu, kde sa súčasne analyzujú štyri alebo viac signálov. Na rozdiel od analógového osciloskopu však digitálne pamäťové osciloskopy nedokážu zobraziť úroveň intenzity signálu v reálnom čase. Jednorázové udalosti je možné zachytiť pomocou spúšťačov, ktoré je možné nastaviť manuálne alebo automaticky v závislosti od zariadenia.

Digitálne fosforové osciloskopy

Digitálne fosforové osciloskopy umožňujú rýchlejšie zachytávanie a analýzu signálu ako štandardné digitálne pamäťové osciloskopy. Digitálne fosforové osciloskopy využívajú ADC riešenie s paralelným spracovaním, ktoré poskytuje vyššiu vzorkovaciu frekvenciu, čo umožňuje úroveň výkonu vizualizácie signálu, ktorá vyzerá ako v reálnom čase.

Digitálne fosforové osciloskopy sú podobné analógovým osciloskopom v zobrazovaní intenzity signálu. Tieto osciloskopy duplikujú účinok fosforu tým, že ukladajú databázu hodnôt opakujúcich sa priebehov a zvyšujú intenzitu na displeji, kde sa priebehy prekrývajú.

Rovnako ako analógový osciloskop, digitálny fosforový ďalekohľad dokáže odhaliť prechodné javy zobrazením úrovne intenzity. Môže však vynechať prechodné javy, ktoré sa vyskytnú mimo okna zachytávania údajov a rýchlosti ich aktualizácie.

Digitálne fosforové osciloskopy kombinujú vlastnosti digitálnych pamäťových osciloskopov a technológiu analógových osciloskopov. Tieto vlastnosti sú skvelé pre všeobecný dizajn, digitálne časovanie, pokročilú analýzu, testovanie komunikácie a riešenie problémov.

Osciloskopy so zmiešanou doménou

Osciloskop so zmiešanou doménou kombinuje funkcie digitálneho osciloskopu, analyzátora RF spektra a logického analyzátora do jedného zariadenia. Pri navrhovaní alebo práci so systémami, ktoré zahŕňajú digitálne signály, digitálnu logiku a rádiofrekvenčnú komunikáciu, sú osciloskopy so zmiešanou doménou základným nástrojom.

Hlavnou výhodou osciloskopu so zmiešanou doménou je vidieť signály z každej domény časovo korelované navzájom, čo pomáha pri riešení problémov, ladení a testovaní dizajnu.

Osciloskopy so zmiešaným signálom

Inžinieri často používajú spoločne digitálne osciloskopy a logické analyzátory, a preto bol vyvinutý osciloskop so zmiešaným signálom. Tieto zariadenia kombinujú možnosti digitálneho pamäťového osciloskopu (alebo digitálneho fosforového osciloskopu) s viackanálovým logickým analyzátorom.

Schopnosť digitálneho spúšťania osciloskopu so zmiešaným signálom pomáha pri analýze analógových udalostí, ktoré môžu spustiť digitálne logické prechody. Osciloskopy so zmiešaným signálom majú zvyčajne dva alebo štyri analógové vstupné kanály a približne 16 digitálnych vstupných kanálov.

Digitálne vzorkovacie osciloskopy

Digitálne vzorkovacie osciloskopy majú mierne odlišnú vstupnú techniku, ktorá vymieňa vyššiu šírku pásma za nižší dynamický rozsah. Vstup nie je zoslabený ani zosilnený, takže osciloskop musí zvládnuť celý rozsah vstupného signálu, ktorý je vo všeobecnosti obmedzený na približne 1 volt vrchol-špička.

Digitálne vzorkovacie osciloskopy pracujú iba na opakujúcich sa signáloch a nepomôžu zachytiť prechodné javy nad rámec normálnej vzorkovacej frekvencie. Na druhej strane digitálne vzorkovacie osciloskopy dokážu zachytiť signály, ktoré sú rádovo rýchlejšie ako iné typy osciloskopov so šírkou pásma presahujúcou 80 GHz.

Ručné osciloskopy

Malé ručné osciloskopy sú dostupné pre terénne a testovacie aplikácie, kde sú objemnejšie osciloskopy nepraktické alebo kde nie sú k dispozícii elektrické zásuvky. Zvyčajne obsahujú dva vstupy a majú obmedzené vzorkovacie frekvencie a šírku pásma.

Počítačové osciloskopy

Počítačové osciloskopy sú malé externé zariadenia, ktoré sa pripájajú k počítaču prostredníctvom USB. Tieto typy osciloskopov zaznamenali v priebehu rokov výrazné zlepšenie vzorkovacích frekvencií a šírky pásma.

Niektoré počítačovo založené osciloskopy majú rovnaké možnosti ako digitálne pamäťové osciloskopy nižšej kategórie len za niekoľko stoviek dolárov. Sú skvelou voľbou pre fanúšikov, ktorí hľadajú osciloskop.