Осциллограф что это: Осциллограф: аналоговый или цифровой?

Tektronix MDO3054 — осциллограф 500 МГц, 4 канала

Комбинированный осциллограф Tektronix MDO3054 состоит из шести интегрированных приборов, включая анализатор спектра, генератор функций и др., что дает возможность регистрировать аналоговые, цифровые и радиочастотные сигналы с помощью одного осциллографа.

• Опция генератора сигналов — MDO3AFG
• Опция цифровых каналов — MDO3MSO
• Опция декодирования протоколов — MDO3BND
• Опция анализатора спектра до 3 ГГц — MDO3SA

Руководство по обновлению осциллографа MDO3000.

Рубрики: Анализаторы сигналов Tektronix, Осциллографы Tektronix, Цифровые осциллографы Артикул: mdo3054-1 Меток: Комбинированный осциллограф Осциллограф анализатор спектра Осциллограф с анализатором спектра Осциллограф с цифровым люминофором Осциллограф цифровой госреестр Серия осциллографов Tektronix MDO3000 Цифровой осциллограф 500 МГц Цифровой осциллограф с Генератором Цифровые осциллографы 4 канала

• Описание
• Документация
• Метрология
• Комплект поставки
• Оплата
• Доставка

Описание

MDO3054.

Мощный осциллограф — это только начало!

MDO3054 — это прибор, основным элементом которого является проверенный временем осциллограф Tektronix совместно с базовым анализатором спектра и цифровым вольтметром.

Прибор можно настроить в соответствии с требованиями к выполнению измерений. Имеется возможность добавить 16 логических каналов, генератор сигналов произвольной формы 50 МГц, анализатор протоколов и усовершенствованный анализатор спектра 3 ГГц.

Основные преимущества:

• Осциллограф со 125 режимами запуска
• Длина записи с использованием элементов управления Wave Inspector® — 10 млн. точек
• Базовый анализатор спектра в стандартной комплектации. Т.е., если Вы покупаете осциллограф MDO3054, то полоса анализатора спектра — 500 МГц.
• Имеется возможность добавления приборов и расширения функциональности по мере возникновения потребностей в измерениях

MDO3054 измеряет с ВЫСОКОЙ точностью

Осциллографы Tektronix MDO3000 разработаны для выполнения измерений с самой высокой точностью в отрасли.

Когда многие другие приборы обеспечивают лишь отображение данных с низким разрешением, то, например, MDO3054 позволяет выполнять измерения на фактически зарегистрированных данных.

Гарантия годичной точности 18 параметров. Наивысшая точность в этом классе приборов. Посмотрите, почему это так важно.

ЛУЧШАЯ ЦЕНА ДЛЯ ПРОБНИКА — БЕСПЛАТНО!

Пробниками, являющимися основными элементами измерений, нельзя пренебрегать при измерениях параметров сигнального тракта.

При покупке любого осциллографа MDO3000 лучшие в отрасли пробники поставляются бесплатно. Пригодные для работы с осциллографом пробники серии TPP (Tektronix Passive Probe) с лучшей в отрасли вносимой ёмкостью 3,9 пФ и широкой полосой пропускания станут надежным инструментом для повседневного использования.

Посмотрите, как пробники осциллографа влияют на измерения

Основные преимущества:

• Пробники серии TPP, включённые в стандартный комплект поставки: по одному пробнику на каждый аналоговый канал
• Лучшая в отрасли вносимая ёмкость пробника 3,9 пФ
• Полоса пропускания пробника  500 ГГц (TPP0500B) в соответствии с полосой пропускания осциллографа

Беспроводные сети? Легко с MDO3054

• Беспроводная связь и проблемы электромагнитного излучения не дают вам покоя?
• Или вы специалист в области радиосвязи, нуждающийся в осциллографе с возможностями измерений во временной и частотной областях?

В любом случае, осциллограф MDO3054 со встроенным анализатором спектра подходит для выполнения этих задач.

Сравнение осциллографа серии MDO3000 с типовым осциллографом с быстрым преобразованием Фурье

Основные преимущества:

• Базовый анализатор спектра включён в стандартный комплект.
• Доступно обновление анализатора спектра 3 ГГц (опция MDO3SA)
• Единственный в отрасли встроенный аппаратный анализатор спектра

Необходимо одновременное наблюдение сигнала в частотной и временной области? Обратите внимание на MDO4000C.

Модель	Полоса	Каналы	Ч-та дискретизации	Объем памяти	Цифровые каналы	Генератор сигналов	Анализатор спектра
MDO3012	100 МГц	2	2,5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)
MDO3014	100 МГц	4	2,5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)
MDO3022	200 МГц	2	2,5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)
MDO3024	200 МГц	4	2,5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)
MDO3032	350 МГц	2	2,5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)
MDO3034	350 МГц	4	2,5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)
MDO3052	500 МГц	2	2,5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)
MDO3054	500 МГц	4	2,5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)
MDO3102	1 ГГц	2	5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)
MDO3104	1 ГГц	4	5 Гвыб/с	10 млн. точек	16 (опция)	1 (опция)	До 3 ГГц (опция)

Документация

Техническое описание

Рук-во пользователя на русском языке

Метрология

Описание типа

Свидетельство

Комплект поставки

1. Пробник 500 МГц; TPP0500B — 4 шт.
2. Адаптер N-BNC 103-0473-00 
3. CD диск с документацией 063-4526-xx
4. Инструкция по установке 071-3249-00
5. Сумка для аксессуаров 016-2008-xx
6. Кабель питания
7. ПО OpenChoice®
8. Сертификат калибровки
9. Гарантия 3 года

Оплата

Наша компания работает с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями по безналичному расчёту

Оплата приобретаемого оборудования осуществляется в соответствии с заключённым договором или офертой, указанной в счёте.  

Запросить счёт на оборудование, а так же получить коммерческое предложение можно, отправив запрос

на электронную почту  [email protected],

или позвонив по телефону +7 (499) 130-20-77.

Доставка

Наша организация осуществляет доставку приобретённого у нас измерительного оборудования — бесплатно, на следующих условиях:

• г. Москва и Московская область в пределах ЦКАД — собственным транспортом.
• По территории России — пользуясь услугами транспортной компанией   Деловые Линии.
  
• Стоимость доставки испытательного оборудования и промышленной мебели — оговаривается дополнительно.
• Сорок доставки оборудования, имеющегося в наличии на нашем складе, по г. Москва — составляет 1-2 рабочих дня.

Вас также заинтересует…

Как пользоваться осциллографом и что это такое — Принцип работы, выбор осциллографа и его характеристики — GSM комплект

Основные характеристики цифровых осцилографов.

 Общее описание осциллографа

Осциллограф (лат. oscillo — качаюсь и graph – пишу) – контрольно–измерительный прибор для исследования и визуализации электрических сигналов, а также определения их параметров в реальном времени. Осциллограф, позволяет проводить визуальный контроль таких характеристик, как форма, период, амплитуда, полярность или длительность сигнала, а и значительно упростить процедуру настройки электронных устройств.

Основная задача осциллографа – построение временной зависимости напряжения сигнала U(t) – осциллограммы. И если первые осциллографы давали только качественную информацию о форме сигнала, то последующие модели дали возможность количественного отображения графической формы на откалиброванных осях, такие как изменение амплитуды сигнала или оценка скорости этих изменений. Следующим этапом развития этого прибора были многоканальные осциллографы, которые позволили проводить временные сравнения и анализ различных типов сигналов.  

Основная полезная для пользователя информация выводится на дисплей осциллографа, который находится на передней панели вместе с контрольными кнопками, выводами, рычагами. Для удобства использования во всех приборах на дисплеи нанесено разметку в виде градуированной координатной сетки – по горизонтали находится временная шкала X в s (сек), по вертикали шкала напряжения Y в V (В), иногда также говорят о третьей шкале Z, которую привязывают к интенсивности или яркости дисплея

С графика на экране пользователь легко может:
• Определить значения напряжения и времени сигнала;
• Подсчитать частоту колебаний периодического сигнала;
• Исследовать сигнал на протекание постоянного или переменного тока;
• Судить о наличие шума на фоне сигнала, а также проводить мониторинг изменения во времени этого шума

Кроме дисплея, на передней панели осциллографа находится контрольная панель прибора, которая, как правило, разделена на три секции для управления измерениями: для вертикальной развертки, для горизонтальной развертки, а также для уровня синхронизации. Кроме того, на панели присутствуют элементы управления дисплеем и разъемы двух каналов и канала внешней синхронизации.

Современные осциллографы оснащены, как минимум двумя входными каналами, что позволяет одновременно в процессе работы отслеживать изменения двух электрических сигналов или же проводить сравнение исследуемого сигнала с прокалиброванным сигналом. При наличии нескольких каналов, существует также возможность отображения изменения напряжений одного сигнала по отношению к другому. Такие возможности особенно полезны при работе с полупроводниковыми элементами, например диодами, в случае которых можно отобразить зависимость изменения силы тока от напряжения, так званые фигуры Лиссажу.
Отдельно стоит обратить внимание на кабеля входных каналов (измерительные кабеля), которые соответственно маркируются и имеют свои названия. Основными двумя типами есть прямой и аттенюаторный. Каждый из этих кабелей является «коаксиальным» кабелем. С тем различием, что первый из них при подключении к измеряемой схеме использует зажимы типа «крокодил», а второй из перечисленных имеет щуп, в котором содержится резистор с большим сопротивлением, функцией которого есть вместе с входным резистором осциллографа сформировать делитель напряжений, а значит выполнить ослабление сигнала. Преимуществом такого кабеля является то, что он создает меньшую емкостную нагрузку для схем высокой частоты, позволяя визуализировать высокочастотные сигналы и сложные формы сигнала. Тем не менее, взамен имеет место потери амплитуды сигнала, которая может обычно компенсироваться увеличением усиления осциллографа. Чтобы получить корректное измерение амплитуды сигнала, в настройках осциллографа, выставляют соответственный умножитель 10Х или 100Х

Основные характеристики осцилографов

Основными параметрами, которые определяют возможности и степень функциональности цифровых осциллографов, являются рабочие характеристики, понимание которых позволяет потенциальным пользователям при выборе прибора оценить и сравнить между собой разные модели из широкого модельного ряда, предлагаемого современными разработчиками.

Полоса пропускания -максимальная частота пропускания прибора и равна частоте, на которой амплитуда сигнала уменьшается до 70,7% значения или на 3дБ (логарифмическая зависимость). Но для цифровых осциллографов следует различать понятия полосы пропускания для повторяющихся сигналов и полосы пропускания для однократных сигналов. Первая из них не зависит от такой характеристики как частота дискретизации, и имеет достаточно высокое значение по той причине, что осциллограф воспроизводит повторяющийся сигнал за несколько запусков. Что касается работы с однократными или с непериодическими сигналами, то в этом случае полоса пропускания зависит от частоты дискретизации, так как осциллографу необходимо захватить и оцифровать полученный сигнал за один такт.

При выборе цифрового осциллографа существует правило, что полоса пропускания должна минимум в три раза превышать значения основных частот исследуемых сигналов и чем больше соотношение (может достигать 10:1), тем точнее результат выдает осциллограф.

Также следует отметить еще одну характеристику, которая определяет требования пользователя к полосе частот, время нарастания фронта импульса. Ведь очень часто исследуемые сигналы содержат множество гармоник на частотах, отличающихся от фундаментальных значений частот тестируемого сигнала, и, например, если пользователь рассматривает прямоугольный сигнал, то на самом деле он содержит частоты, по меньшей мере, в 10 раз превышающие базовую частоту исследуемого сигнала. И если значение полосы частот осциллографа будет неудовлетворительным, то при тестировании сигналов на экране вместо чётких и ясных краёв, характеризующих высокую скорость нарастания фронта импульса, будут отображаться закруглённые углы.

Частота дискретизации – равна скорости, с которой осциллограф может оцифровывать входной сигнал. Эта характеристика, как уже отмечалось выше, при более высоких значениях отвечает за более высокие значения полосы пропускания однократных сигналов и, соответственно, дает лучшее разрешение. Следует также отметить, что указанное в инструкции значение частоты дискретизации касается только одного канала, а при работе с несколькими каналами одновременно значение этой характеристики уменьшается и приводит к появлению искаженных сигналов. Еще одним важным замечанием для пользователей служит то, что большинство осциллографов работают на максимальной частоте дискретизации только на самых быстрых скоростях развертки, а на медленных скоростях развертки частота дискретизации автоматически уменьшается.
Объем памяти – характеристика цифрового осциллографа, которая связана со значением частоты дискретизации, а также зависит от требуемого времени непрерывного анализа. Приборы с большим объемом памяти позволяют просматривать захваченные сигналы длительные периоды времени с большим разрешением между точками. Для каждого конкретного случая, принимая во внимание значения временного интервала (ВИ) и частоты дискретизации (ЧД), можно рассчитать величину объема памяти (ОП) следующим образом:

ОП=ЧД×ВИ

Поскольку глубина памяти осциллографов ограничена, то, соответственно, возникает необходимость в ограничении частоты выборки, по той причине, что чем глубже память осциллографа, тем больше времени выделяется на захват точек данных при максимальном значении частоты дискретизации.

Из описанного выше можно сделать два простых вывода:
Для сохранения максимальной частоты дискретизации при увеличении значений коэффициента развертки необходимо увеличивать размер внутренней памяти;
При уменьшении длинны внутренней памяти и постоянном коэффициенте развертки, частота дискретизации неизбежно уменьшается.

Количество каналов – характеристика цифровых осциллографов, которая обеспечивает пользователю возможность одновременного исследования двух или больше сигналов. Следует отметить, что на сегодняшний день наибольшим спросом пользуются двух канальные осциллографы. Существуют также осциллографы, включающие в себя как основные, так и дополнительные каналы (см. Рис.1-2.). В этом случае в осциллографе имеются аналогово-цифровые преобразователи для основных каналов, а дополнительные каналы используются для работы с цифровыми сигналами.

 

 

Режимы синхронизации – запуск осциллографа по фронту (перепаду) используется большинством пользователей и есть достаточным для решения общих задач. Но при постановке более сложных проблем (исследование сигналов сложных форм) возникает потребность в использовании дополнительных возможностей по запуску. Современные модели осциллографов предлагают дополнительные функции запусков, например, по логическому состоянию, по импульсной помехе, по телевизионному или видеосигналу и т. д.
 Ниже представлены семь возможных режимов запуска для осциллографов RIGOL серии DS1000: по фронту, длительности импульса, по скорости нарастания, по видеосигналу, чередующийся, по заданному шаблону логического состояния, а также его продолжительности (осциллографы для смешанных типов сигналов).

 

Edge -запуск по фронту происходит, когда входной сигнал пересекает выбранный уровень напряжения в выбранном направлении (нарастание, спад или произвольным фронтом).
Pulse — запуск по длительности импульса используется, чтобы поймать импульсы определенной длительности.
Video — запуск по видеосигналу для запуска по полям или строкам от синхроимпульса стандартных видеосигналов.
Slope — запуск по скорости нарастания при выполнении заданных условий по длительности и уровню для нарастающего (спадающего) перепада сигнала.
Alternate — поочередный запуск от каналов Ch2 и СН2 для одновременного наблюдения двух несинхронизированных сигналов.
Pattern — запуск по определенному шаблону логического сигнала.
Duration — запуск по совпадению с определенным шаблоном логического сигнала в течение заданного времени.

 

Режимы курсорных измерений – позволяют производить амплитудные или временные измерения путем установки вертикальных или горизонтальных курсоров в нужные точки осциллограммы. Например, при амплитудных измерениях можно определить значение размаха или разности напряжений, а при временных измерениях – разность значений по оси времени. На Рис.3 показано пример курсорных измерений резонансной частоты сигнала при помощи осциллографов RIGOL серии DS1000 при использовании запуска по нарастающему фронту.

 

 

Как выбирать осциллограф?

Как же выбрать цифровой осцилограф? На что обратить внимание? Мы попробуем помочь Вам в этом!

На сегодня существует широкий выбор различных типов осциллографов многочисленных мировых производителей: от классических аналоговых до ряда современных цифровых (запоминающие, «виртуальные», люминофорные, портативные, смешанных типов сигналов).

Первыми основными факторами при выборе и покупке осциллографа должны быть: отрасль использования прибора и рабочая среда (лаборатория, офис, «полевые» условия). Следующими основными вопросами должны стать:
Нужно ли Вам измерять или сравнивать разные сигналы одновременно?
Нужна ли Вам возможность подсоединения к компьютеру или к Ethernet сети?
Какой тип сигнала будет исследоваться (переменный, повторяющийся, импульсный, кратковременный)?
Какие максимальные частоты будут исследоваться в конкретных случаях?
Есть ли потребность в запоминании сигналов? Какой объем информации нужно сохранять?
Какие максимальные и минимальные значения амплитуды нужно отображать в процессе исследований?
Нужно ли отображение сигнала во временной и частотной областях, другими словами нужен ли спектральный анализ?

После ответов на названые вопросы, можно приблизительно подобрать ряд подходящих моделей и провести сравнение по конкретным параметрам осциллографов:

Количество каналов – определяется пользователем соответственно до поставленных задач. Самими распространенными на сегодняшний день являются двух- или четырехканальные осциллографы, которые удовлетворяют большинство поставленных потребителями условий. Но для более широкого круга задач можно использовать осциллографы со смешанными типами сигналов, в которых параллельно присутствуют и аналоговые, и цифровые каналы (см. Рис.4).

Полоса пропускания – должна от трех до пяти раз превышать значения основных частот сигналов, которые Вы планируете исследовать. Осциллографы с достаточной полосой пропускания дают наиболее полную информацию о сигнале, и имеют наилучшее воспроизведение фронтов сигнала. Если полоса пропускания недостаточная, то сигнал воспроизводится со срезанными высокочастотными составляющими, а фронты сигналов будут казаться более длинными, чем они есть на самом деле, также присутствует замедление фронта и уменьшение амплитуды, другими словами происходит искажение сигнала.

Частота дискретизации – следует различать два разных значения этой характеристики: дискретизация в эквивалентном масштабе времени и в реальном масштабе времени. Первая из них относится к характеристикам по отношению к повторяющимся сигналам, а вторая актуальна при исследовании импульсных, кратковременных или же переменных сигналов. Также нужно отметить, что указанная производителями частота дискретизации, как правило, относиться к характеристикам только одного канала. При использовании несколько каналов одновременно такие осциллографы уменьшают частоту дискретизации, что опять-таки увеличивает вероятность появления искаженных сигналов. В некоторых осциллографах существует возможность независимо настраивать частоту дискретизации и количество информации, отображаемой на экране осциллографа для поддержания, требуемого разрешение сигнала на экране.

Объем памяти – определяется в зависимости от желаемого разрешения и длительности исследуемого сигнала. Память большего объема обеспечивает исследование долговременных сигналов с высоким разрешением. Но с другой стороны больший объем памяти замедляет реакцию осциллографа на изменение входного сигнала и действия пользователя, что есть явным минусом прибора в процессе эксплуатации.
Возможности анализа сигналов – включают в себя математические функции (добавление, вычитание, умножение, деление, интеграцию и дифференцирование), ведение статистики измерений, анализа сигналов в частотной области с помощью быстрого преобразования Фурье (см. Рис.5). Эти возможности предназначены для облегчения работы и экономии времени, но потребность в них определятся поставленными перед пользователем задачами.

Кроме перечисленных выше параметров, существует ряд других параметров, которые определяют возможности и степень функциональности прибора, например, возможности по запуску прибора или по обнаружению импульсных помех, подключение к персональному компьютеру или принтеру, параметры пробников и т.д. Все эти характеристики должны определяться пользователем в зависимости от сферы использования, поставленных задач, и, конечно же, от бюджетных возможностей, ведь каждая дополнительная функция прибора непосредственно отображается на его цене.

Что такое осциллограф? | Market Prospects

Осциллограф — это диагностический прибор, отображающий электрические сигналы. Будь то простой или сложный продукт, он включает в себя электронные компоненты, а его конструкция, проверка и процесс отладки требуют осциллографа для анализа множества электрических сигналов, которые заставляют продукт просыпаться.

Что такое осциллограф?

Осциллографы — это лабораторные приборы, обычно используемые для отображения и анализа форм электронных сигналов. Может отображаться мгновенная форма сигнала напряжения в определенное время. Осциллограф — это электронный измерительный прибор с широким спектром применения. Он может преобразовывать невидимые электрические сигналы в видимые изображения, что удобно людям для изучения процесса изменения различных электрических явлений. В осциллографе используется узкий электронный пучок, состоящий из высокоскоростных электронов, который попадает на экран, покрытый флуоресцентным материалом, и создает крошечные световые пятна. Электронный пучок под действием тестируемого сигнала подобен кончику пера, которым можно нарисовать на экране кривую изменения мгновенного значения тестируемого сигнала.

Осциллограф можно использовать для наблюдения за кривыми формы сигналов различных амплитуд, изменяющихся во времени, и его можно использовать для проверки различных электрических величин, таких как напряжение, ток, частота, разность фаз, амплитудная модуляция и т. д., в форма изображения на люминесцентном экране электронно-лучевой трубки электронный измерительный прибор, отображающий функциональную зависимость между двумя или более параметрами. Существует три типа осциллографов: осциллографы общего назначения, запоминающие осциллографы и стробоскопические осциллографы в соответствии с требованиями для различных измерений во временной области.

Типичный осциллограф может отображать сигналы переменного тока (AC) или импульсного постоянного тока (DC) с частотами ниже 1 герца (Гц) или выше нескольких мегагерц (МГц). Осциллограф высокого класса может отображать сигналы с частотами в диапазоне от нескольких сотен гигагерц (ГГц). Дисплеи подразделяются на так называемые горизонтальные и вертикальные блоки. Ось времени отображается слева по оси X, а горизонтальная линия справа. Мгновенное напряжение отображается на вертикальной оси Y, когда положительные значения напряжения увеличиваются, а отрицательные значения напряжения уменьшаются.

Традиционным осциллографом является так называемый электронно-лучевой осциллограф. Он создает изображение или сканирование, заставляя сфокусированный электронный луч двигаться по шаблону на передней панели электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Современные осциллографы в электронном виде воспроизводят модель ЭЛТ, используя жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей), аналогичный экранам ноутбуков. Самые старые осциллографы используют микропроцессоры и отображают формы сигналов. Эти микропроцессоры могут использовать любой тип дисплея, включая CRT, LCD и газовую плазму. С быстрым развитием электронных технологий рынок осциллографов трудно получить или стоимость высока из-за электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Традиционный аналоговый осциллограф с ЭЛТ-дисплеем постепенно превращается в цифровой запоминающий осциллограф.

Функция цифрового запоминающего осциллографа заключается в преобразовании аналогового сигнала в цифровой сигнал после наблюдения, он может наблюдать сигнал на переднем крае триггера и осуществлять управление процессом осциллографа и возврат данных формы волны через соединение. между USB-кабелем и компьютером. Хотя цифровой запоминающий осциллограф имеет много преимуществ, он все же не может полностью заменить его. По сравнению с лучшими преимуществами аналоговых осциллографов в скорости обновления сигнала и разрешении дисплея. Практически все осциллографы имеют системные настройки для регулируемой горизонтальной развертки и вертикальной амплитуды.

• Время и значение напряжения сигнала.
• Частота колебательного сигнала.
• Движение цепи представлено сигналом.
• Как часто встречается определенная часть сигнала по отношению к другим частям?
• Искажает ли неисправный компонент сигнал?
• Сколько сигналов постоянного тока (DC) или переменного тока (AC)?
• Какая часть сигнала является шумом и меняется ли шум со временем?

Каков основной принцип работы осциллографа?

Функция осциллографа состоит в том, чтобы смотреть на форму волны напряжения, потому что работа электронных схем зависит от изменений напряжения для связи. Если вы можете наблюдать изменения напряжения на временной оси, то есть форму волны, вы можете знать исправность цепи.

Электронная пушка отвечает за испускание электронного луча. Когда электронный луч попадает на флуоресцентный экран, покрытый люминофором, он излучает свет, но этого недостаточно. Чтобы увидеть изменение сигнала, две металлические пластины будут помещены в вертикальном направлении электронного луча, пока к ним приложено напряжение сигнала. Это повлияет на степень изгиба электронного луча в вертикальном направлении. Таким образом, при изменении напряжения сигнала степень изгиба электронного луча будет точно отражать размер сигнала, а на экране будут появляться движения вверх и вниз. Колеблющееся световое пятно, но таким образом можно увидеть только вертикальную линию. Если вы хотите увидеть форму волны, вы должны позволить световому пятну двигаться слева направо. Это действие — развертка, поэтому вам нужен набор горизонтальных линий, с помощью которых отклоняющая пластина может отображать форму волны на экране.

Когда электронный луч попадает на люминофор экрана, яркость света сохраняется в течение короткого периода времени, возможно, около 1 мс. Этот период помогает временно зафиксировать сигнал на экране. Если он сочетается со зрением человеческого глаза с функцией постоянства, форма волны будет выглядеть более стабильной. Форма волны все равно будет мерцать, но вы можете этого не почувствовать, если только частота сканирования не низкая, вы можете четко это почувствовать, но вы можете увидеть эффект мерцания формы волны непосредственно через камеру.

Панель осциллографа:

Панель осциллографа состоит из двух групп: вертикальное меню и горизонтальное меню. Эти две группы меню изначально использовались для управления доской вертикального отклонения и доской горизонтального отклонения. Хотя этих отклоняющих досок больше нет, они по-прежнему используются для управления горизонтальными и вертикальными изменениями формы волны дисплея.

Осциллограммы и измерения осциллограмм:

Общий термин для паттерна, который повторяется во времени, называется волной. Звуковые волны, мозговые волны, океанские волны и волны напряжения — все это повторяющиеся паттерны. Осциллограф измеряет волну напряжения. Форма волны — это графическое представление волны. Физические явления, такие как вибрация и температура, или электрические явления, такие как ток или мощность, могут быть преобразованы в напряжение с помощью датчиков. Цикл волны – это повторяющаяся часть волны. Форма сигнала напряжения отображает время по горизонтальной оси и напряжение по вертикальной оси.

Осциллограммы содержат большое количество информации о сигнале. Всякий раз, когда вы видите изменение высоты сигнала, вы знаете, что напряжение изменилось. Если отображается плоская горизонтальная линия, это означает, что за это время не было никаких изменений. Прямые линии и диагональные линии представляют собой линейные изменения. Напряжение растет или падает с постоянной скоростью. Острые углы на осциллограмме указывают на внезапное изменение напряжения.

Частота:

Обычно на экране осциллографа есть линии сетки, и обычно есть 10 делений по горизонтали, и время, представленное каждым делением, будет отображаться в определенном углу осциллографа. Частота является обратной величиной периода, а расчетная частота равна 1 кГц.

Амплитуда:

Амплитуда рассчитывается от центральной точки колебания до пикового значения. На практике чаще всего наблюдают за размахом пикового значения, потому что это наиболее прямое и удобное для наблюдения значение. Для расчета нет необходимости делить на 2, а некоторые сигналы несимметричны вверх и вниз. Осциллограмму в этом случае найти центральную точку и вычислить амплитуду нецелесообразно, в основном наблюдается vpp.

Какие существуют типы волн?

• Синусоида: Синусоида является фундаментальной формой волны по нескольким причинам. Синусоиды обладают гармоничными математическими свойствами. Тестовый сигнал, генерируемый колебательной схемой генератора сигналов, обычно представляет собой синусоидальную волну.
• Прямоугольные и прямоугольные волны. Прямоугольная волна — еще одна распространенная форма волны. Прямоугольная волна представляет собой напряжение, которое периодически включается и выключается. Прямоугольная волна является стандартной волной для тестирования усилителей. Хороший усилитель увеличит амплитуду прямоугольной волны с минимальными искажениями.
• Пилообразные и треугольные волны: Пилообразные и треугольные волны создаются схемами, предназначенными для линейного управления напряжением. Переходы между уровнями напряжения этих волн изменяются с постоянной скоростью, и эти переходы имеют линейный характер.
• Формы шагов и импульсов: такие сигналы, как шаги и импульсы, которые возникают редко или периодически, называются однократными или переходными сигналами. Шаг представляет собой внезапное изменение напряжения, аналогичное изменению напряжения, которое вы видите, когда включаете выключатель питания. Импульс указывает на внезапное изменение напряжения, похожее на то, что вы видите, когда включаете и снова выключаете выключатель питания. Импульс может представлять собой бит информации, передаваемой по компьютерной схеме, или неисправность или дефект в цепи. Набор импульсов, распространяющихся вместе, создает серию импульсов. Цифровые компоненты компьютера взаимодействуют друг с другом с помощью импульсов. Эти импульсы могут быть в форме последовательного потока данных, или несколько сигнальных линий могут использоваться для представления значений на параллельной шине данных.
• Периодические и апериодические сигналы: повторяющиеся сигналы являются периодическими сигналами, а постоянно изменяющиеся сигналы являются апериодическими сигналами. Изображения похожи на периодические сигналы, а фильмы похожи на непериодические сигналы.
• Синхронные и несинхронные сигналы: Когда между двумя сигналами существует временная зависимость, эти сигналы являются синхронными. Часы, данные и адресные сигналы внутри компьютера являются синхронными сигналами. Асинхронный сигнал — это сигнал, который не имеет временной зависимости. Поскольку нет временной корреляции между прикосновением к клавишам на клавиатуре компьютера и часами внутри компьютера, они считаются асинхронными сигналами.
• Сложные волны: Некоторые формы сигналов сочетают в себе свойства синуса, квадрата, шага и импульса для создания сложных сигналов. Информация о сигнале может быть встроена в виде изменений амплитуды, фазы и/или частоты.

Что такое осциллограф? Введение в аналоговые и цифровые осциллографы

Осциллограф, вероятно, является наиболее часто используемым лабораторным оборудованием инженерами-электриками и электронщиками (помимо мультиметра). Но что такое осциллограф? Какие существуют типы осциллографов? Как работает осциллограф? Давайте попробуем разобраться во всем этом в этом вводном руководстве по осциллографу.

Краткое описание

Что такое осциллограф?

Осциллограф — это электронный контрольно-измерительный прибор, который графически отображает электрические сигналы в виде графика X-Y. Здесь горизонтальная (X) представляет время, а вертикальная (Y) ось представляет величину напряжения. Итак, осциллограф, по сути, отображает график изменения напряжения электрического сигнала с течением времени. В результате более ранние осциллографы называются осциллографами.

В то время как мультиметр также измеряет напряжение электрического сигнала, осциллограф выводит это измерение на новый уровень, визуально представляя сигнал с помощью формы волны. Построив такие формы сигналов, можно легко интерпретировать основные свойства сигнала, такие как амплитуда, частота, период, время нарастания и спада и т. д.

Например, если вы проектируете источник питания на 12 В, мультиметр может только отображать, является ли выходное напряжение вашего источника питания 12 В или нет. Осциллограф, с другой стороны, может отображать форму волны выходной мощности, где вы можете анализировать шум, пульсации, частоту переключения и т. д. и вносить любые улучшения или исправления.

Краткая история осциллографа

Вы помните телевизоры с ЭЛТ? Эти громоздкие и тяжелые телевизоры имеют электронно-лучевую трубку, отвечающую за вывод изображения на экран. Фактически, Фердинанд Браун в 1897 году разработал первый осциллограф, экспериментируя с электронно-лучевыми трубками. В 1899 году Джонатан Зеннек разработал первую осциллограмму, добавив пластины, формирующие луч, и применив линейное горизонтальное магнитное поле отклонения.

Все эти эксперименты в основном привели к созданию полезных лабораторных устройств, но это изменилось в 1931, когда д-р В. К. Зворыкин опубликовал статью об ЭЛТ, в которой были решены проблемы горячего катода и вакуума. В конечном итоге это привело к тому, что General Radio выпустила первый портативный осциллограф на основе ЭЛТ.

Забавный факт: поскольку оригинальный осциллограф был разработан с использованием технологии электронно-лучевой трубки, более ранние осциллографы назывались электронно-лучевыми осциллографами или сокращенно CRO. Термин «CRO» стал популярным отраслевым термином, и даже сегодня многие старшие инженеры используют CRO как синоним осциллографа, хотя большинство современных осциллографов являются цифровыми с ЖК-дисплеями.

Развитие полупроводниковых технологий (процессоры, память и преобразователи данных), технология ЖК-дисплеев, а также растущая стоимость ЭЛТ заставили инженеров заняться цифровыми осциллографами. Большинство современных осциллографов называются цифровыми запоминающими осциллографами (DSO), поскольку они захватывают и сохраняют кривую для повторного исследования.

Типы осциллографов

В основном осциллографы бывают двух типов.

• Аналоговый
• Цифровой

Эта классификация стала важной только после разработки цифровых запоминающих осциллографов в 1990-х годах.

Что такое аналоговый осциллограф?

Ранее CRO были аналоговыми осциллографами. Они очень просты, поскольку нет необходимости в какой-либо обработке сигналов, а электрические сигналы отображаются в виде формы волны, как при использовании усилителей с высоким коэффициентом усиления.

Простой CRO состоит из ЭЛТ (электронно-лучевой трубки), вертикального и горизонтального усилителей, блока запуска, базы времени (генератора развертки) и источника питания.

Что такое цифровой осциллограф?

Основное различие между аналоговыми и цифровыми осциллографами заключается в том, что в цифровых осциллографах аналоговый сигнал захватывается и преобразуется в цифровой с помощью аналого-цифрового преобразователя.

Преимущество использования цифровых осциллографов заключается в том, что вы можете легко сохранять цифровые данные в цифровой памяти. Это главная особенность цифровых запоминающих осциллографов или DSO, когда часть трассы захватывается и может быть проанализирована позже.

До использования ЖК-дисплеев цифровые осциллографы все еще использовали ЭЛТ для отображения сигнала. Для таких осциллографов требуется цифро-аналоговый преобразователь для обратного преобразования цифровых сигналов в аналоговые и отображения их на ЭЛТ. Но с ЖК-дисплеями мы можем полностью избежать этого шага, поскольку цифровые сигналы могут отображаться непосредственно на ЖК-дисплее (с некоторым преобразованием).

Цифровые осциллографы далее подразделяются на:

• Цифровые запоминающие осциллографы (DSO)
• Осциллограф смешанных сигналов (MSO)
• Цифровой люминофорный осциллограф (DPO)
• Осциллограф смешанного домена (MDO)
• Цифровой стробоскопический осциллограф

Как работает осциллограф?

Теперь, когда мы узнали, что такое осциллограф и два основных типа осциллографов, давайте попробуем понять, как работает осциллограф. Поскольку в целом существуют аналоговые и цифровые осциллографы, мы увидим, как работает каждый из них.

Аналоговый осциллограф

ЭЛТ является основной частью всех аналоговых осциллографов. Если мы сможем понять, как работает ЭЛТ, то мы сможем легко понять, как отображать сигнал на экране ЭЛТ. На следующем изображении показаны основные строительные блоки, необходимые для отображения сигнала на ЭЛТ.

Вертикальная секция на приведенной выше блок-схеме отвечает за отправку основного изображения на вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ. Вертикальная часть усиливает или ослабляет входной сигнал. Горизонтальный участок отвечает за движение электронного луча слева направо. Секция триггера определяет, когда отображать сигнал на ЭЛТ.

Система отображения

На следующем рисунке показана упрощенная система отображения аналогового осциллографа. Цепь оси Z на блок-схеме отвечает за управление яркостью электронного луча.

Вертикальная система

В своей базовой форме вертикальная система аналогового осциллографа состоит из аттенюатора, предварительного усилителя, линии задержки и главного усилителя. На следующем изображении показана блок-схема вертикальной системы осциллографа.

Часть аттенюатора вертикальной системы ослабляет входной сигнал, а также обеспечивает связь по переменному или постоянному току. Стадия предварительного усиления отвечает за изменение постоянной составляющей сигнала и, как следствие, позволяет изменять положение трассы. Линия задержки вертикального участка позволяет отображать начало сигнала.

Горизонтальная система

Для правильного отображения сигнала на осциллографе одинаково важны как вертикальная, так и горизонтальная системы. В то время как вертикальная система отвечает за амплитудную часть сигнала, горизонтальная система вносит 2 ^и измерение, т. е. временной аспект сигнала.

Горизонтальная система подает отклоняющее напряжение на горизонтальные пластины для перемещения электронного луча по горизонтали. Для этого схема генератора развертки генерирует пилообразный (или пилообразный) сигнал для управления скоростью развертки луча.

На следующем рисунке показана блок-схема горизонтальной системы осциллографа. Пилообразный или пилообразный сигнал нарастает линейно и позволяет измерять время между двумя событиями. Генератор развертки откалиброван по времени, поэтому он также известен как Time Base.

В дополнение к базе времени ранее звучащая система управления по оси Z также является частью горизонтальной системы.

Система запуска

Последней важной частью осциллографа является система запуска. Эта система определяет время, в которое осциллограф рисует сигнал на экране.

Экран ЭЛТ изнутри покрыт фосфором, так что при ударе электрона экран излучает свет. Горизонтальная система отвечает за перемещение луча слева направо. Когда он достигает крайней правой части экрана, он быстро возвращается влево, чтобы начать процесс еще раз. Этот процесс называется Sweep (или Trace, или Scan).

Вертикальная система отвечает за перемещение луча по вертикали. Триггерная система осциллографа гарантирует, что осциллограмма всегда начинается в одной и той же точке экрана.

Цифровой осциллограф

Возьмем цифровой осциллограф с ЭЛТ в качестве эталона, чтобы понять работу. На следующем изображении показана упрощенная блок-схема типичного цифрового осциллографа с ЭЛТ-дисплеем.

Основное отличие заключается в вертикальной системе осциллографа. Итак, давайте сосредоточимся только на этом, так как остальная работа будет аналогична работе аналогового осциллографа.