Typer av oscilloskop och deras syfte

Oscilloskop är en typ av väsentlig utrustning som används i elektroniklaboratorier för PCB felsökning. Lär dig mer om vad ett oscilloskop används till och de olika typerna av oscilloskop.

Typer av oscilloskop

Flera typer av oscilloskop finns tillgängliga, både analoga och digitala, för en rad olika priser. Eftersom digitala oscilloskop kan missa vissa transienta signaler, är analoga oscilloskop fortfarande uppskattade för transienta felsökningsapplikationer. Men avancerade digitala fosforoscilloskop kan ge liknande möjligheter.

Analoga oscilloskop

Ett analogt oscilloskop visar signalen som fångas upp av en sond och spårar den på skärmen. Lagringsmöjligheter gör att vågformen kan visas under längre tidsperioder snarare än att försvinna omedelbart.

Där analoga oscilloskop kommer till sin rätt är att hantera analoga signaler och transienta effekter. I analoga oscilloskop lyser fosfor på en CRT-monitor under en tid innan det blir mörkt, vilket gör att höghastighetssignaler kan bygga upp en mer intensiv glöd. Denna process tillåter transienter att sticka ut också.

Analoga oscilloskop erbjuder ett bättre dynamiskt omfång än digitala oscilloskop. Dessa lider inte av aliasproblem, vilket kan orsaka felaktiga avläsningar. Analoga oscilloskop är generellt sett billigare än digitala oscilloskop och är ett utmärkt alternativ för nybörjare och hobbyister. Analoga oscilloskop som även kan hantera låghastighets digitala signaler är särskilt idealiska för ljud- och analogt videoarbete.

Digitala oscilloskop

Digitala oscilloskop finns i många typer. Två nyckelfaktorer bestämmer prestandan hos ett digitalt oscilloskop: samplingshastighet och bandbredd. Ett oscilloskops samplingshastighet begränsar dess förmåga att fånga transienta engångshändelser. Bandbredden för ett oscilloskop begränsar frekvensen av repetitiva signaler som kan visas.

Digitala lagringsoscilloskop

De flesta digitala oscilloskop är digitala lagringsoscilloskop. Digitala lagringsoscilloskop kan fånga övergående händelser och lagra dessa händelser för analys, arkivering, utskrift eller annan bearbetning. Dessa har permanent lagring för inspelning av signaler och kan laddas av till andra media för lagring och analys.

Digitala lagringsoscilloskop är arbetshästarna för digital design i verkligheten där fyra eller fler signaler analyseras samtidigt. Men till skillnad från ett analogt oscilloskop kan digitala lagringsoscilloskop inte visa intensitetsnivån för en realtidssignal. Single-shot-händelser kan fångas med hjälp av triggers, som kan ställas in manuellt eller automatiskt beroende på enhet.

Digitala fosforoscilloskop

Digitala fosforoscilloskop möjliggör snabbare signalfångst och analys än vanliga digitala lagringsoscilloskop. Digitala fosforoscilloskop använder en ADC-lösning med parallell bearbetning som ger högre samplingshastigheter, vilket möjliggör en prestandanivå för signalvisualisering som ser ut som realtid.

Digitala fosforoscilloskop liknar analoga oscilloskop när det gäller att visa intensiteten hos en signal. Dessa oscilloskop duplicerar effekten av fosfor genom att lagra en databas med värdena för de upprepade vågformerna och öka intensiteten på skärmen där vågformerna överlappar varandra.

Liksom ett analogt oscilloskop kan ett digitalt fosforskop avslöja transienter genom att visa intensitetsnivån. Det kan dock missa transienter som inträffar utanför datafångstfönstret och dess uppdateringshastighet.

Digitala fosforoscilloskop kombinerar funktionerna hos digitala lagringsoscilloskop och analog oscilloskopteknologi. Dessa egenskaper är utmärkta för allmän design, digital timing, avancerad analys, kommunikationstestning och felsökning.

Oscilloskop för blandade domäner

Ett oscilloskop med blandad domän kombinerar funktionaliteten hos ett digitalt oscilloskop, en RF-spektrumanalysator och en logikanalysator till en enhet. När man designar eller arbetar med system som inkluderar digitala signaler, digital logik och radiofrekvenskommunikation är oscilloskop med blandade domäner ett viktigt verktyg.

Den största fördelen med ett oscilloskop för blandad domän är att se signaler från varje domän som är tidskorrelerade till varandra, vilket hjälper till med felsökning, felsökning och designtestning.

Blandade signaloscilloskop

Ingenjörer använder ofta digitala oscilloskop och logikanalysatorer tillsammans, varför det blandade signaloscilloskopet utvecklades. Dessa enheter kombinerar kapaciteten hos ett digitalt lagringsoscilloskop (eller ett digitalt fosforoscilloskop) med en flerkanalig logikanalysator.

Den digitala triggningsförmågan hos oscilloskopet med blandade signaler underlättar analysen av analoga händelser som kan utlösa digitala logiska övergångar. Vanligtvis har blandade signaloscilloskop två eller fyra analoga ingångskanaler och cirka 16 digitala ingångskanaler.

Digitala provtagningsoscilloskop

Digitala samplingsoscilloskop har en något annorlunda ingångsteknik som byter ut en högre bandbredd mot ett lägre dynamiskt omfång. Ingången är inte dämpad eller förstärkt, så oscilloskopet måste hantera hela omfånget av insignalen, vilket i allmänhet är begränsat till cirka 1 volt topp-till-topp.

Digitala samplingsoscilloskop fungerar bara på repetitiva signaler och hjälper inte till att fånga transienter utöver den normala samplingshastigheten. Å andra sidan kan digitala samplingsoscilloskop fånga signaler som är en storleksordning snabbare än andra typer av oscilloskop med bandbredder som överstiger 80 GHz.

Handhållna oscilloskop

Små handhållna oscilloskop finns tillgängliga för fält- och testtillämpningar där skrymmande oscilloskop är svårhanterliga eller eluttag inte är tillgängliga. Dessa innehåller vanligtvis två ingångar och har begränsade samplingshastigheter och bandbredd.

Datorbaserade oscilloskop

Datorbaserade oscilloskop är små, externa enheter som ansluts till en dator genom USB. Dessa typer av oscilloskop har sett betydande förbättringar i samplingshastigheter och bandbredd under åren.

Vissa datorbaserade oscilloskop har samma kapacitet som low-end digitala lagringsoscilloskop för bara några hundra dollar. Dessa är ett bra alternativ för hobbyister som letar efter ett oscilloskop.