Осцилограф: Осциллограф | Tektronix

Содержание

Осциллограф: принцип работы, графики, измерения

Осциллограф: принцип работы, графики, измерения

Осциллограф – основы

Содержание

  • Осциллограф. График осциллографа.
  • Типы волн
  • Измерения формы волны
  • Измерения формы сигналов при помощи цифрового осциллографа

Осциллограф — это, по сути, устройство для отображения графика — он рисует график электрического сигнала. В большинстве приложений график показывает, как сигналы изменяются во времени: вертикальная ось (Y) представляет напряжение, а горизонтальная ось (X) представляет время. Интенсивность или яркость дисплея иногда называют осью Z, как показано на рисунке 1. В осциллографах DPO ось Z может быть представлена цветовой градацией дисплея, как показано на рисунке 2.

Рис. 1. Компоненты X, Y и Z отображаемого сигнала.

Рис. 2. Два смещенных шаблона синхронизации с градацией интенсивности по оси Z.

Этот простой график может многое рассказать о сигнале, например:

  • Значения времени и напряжения сигнала
  • Частота осциллирующего сигнала
  • «Движущиеся части» цепи, представленные сигналом
  • Частота, с которой конкретная часть сигнала возникает относительно других частей
  • Искажает ли неисправный компонент сигнал
  • Какая часть сигнала является постоянным током (DC) или переменным током (AC)
  • Какая часть сигнала представляет собой шум и меняется ли шум со временем

Общие сведения о сигналах и измерениях сигналов

Общий термин для паттерна, который повторяется во времени, — это волна. Звуковые волны, мозговые волны, океанские волны и волны напряжения — все это повторяющиеся паттерны. Осциллограф измеряет волны напряжения. Физические явления, такие как вибрации или температура, или электрические явления, такие как ток или мощность, могут быть преобразованы датчиком в напряжение. Один цикл волны — это часть волны, которая повторяется. Форма волны — это графическое представление волны. Форма волны напряжения показывает время по горизонтальной оси и напряжение по вертикальной оси.

Формы сигналов многое говорят о сигнале. Каждый раз, когда вы видите изменение высоты формы волны, вы знаете, что напряжение изменилось. Плоская горизонтальная линия говорит о том, что за этот промежуток времени изменений не произошло. Прямые диагональные линии означают линейное изменение — рост или падение напряжения с постоянной скоростью. Острые углы на осциллограмме указывают на внезапное изменение. На рис. 3 показаны распространенные формы сигналов, а на рис. 4 — источники распространенных сигналов.

Рис. 3. Распространенные формы сигналов.

Рис. 4. Источники распространенных сигналов.

Типы волн

Большинство волн могут быть классифицированы по следующим типам:

  • Синусоиды
  • Квадратичные и прямоугольные волны
  • Пилообразные и треугольные волны
  • Пошаговые и пульсирующие волны
  • Периодические и непериодические
  • Синхронные и асинхронные
  • Комплексные волны

Синусоидальные волны

Синусоида является основной формой волны по нескольким причинам. Он обладает гармоничными математическими свойствами. Напряжение в сетевой розетке изменяется по синусоиде. Тестовые сигналы, создаваемые схемой генератора генератора сигналов, часто представляют собой синусоидальные волны. Большинство источников переменного тока генерируют синусоидальные волны (AC означает переменный ток, хотя напряжение тоже меняется. DC означает постоянный ток, что означает постоянный ток и напряжение, например, вырабатываемые батареей).
Затухающая синусоида — это особый случай, который вы можете наблюдать в схеме, которая колеблется, но со временем затухает.

Квадратичные и прямоугольные волны

Прямоугольная волна — еще одна распространенная форма волны. По сути, прямоугольная волна представляет собой напряжение, которое включается и выключается (или становится высоким и низким) через равные промежутки времени. Это стандартная волна для тестирования усилителей. Хорошие усилители увеличивают амплитуду прямоугольной волны с минимальными искажениями.

Телевидение, радио и компьютерные схемы часто используют прямоугольные волны для синхронизации сигналов. Прямоугольная волна похожа на квадратичную, за исключением того, что высокие и низкие временные интервалы не имеют одинаковой длины. Это особенно важно при анализе цифровых схем.

Пилообразные и треугольные волны

Пилообразные и треугольные волны возникают в схемах, предназначенных для линейного управления напряжениями, таких как горизонтальная развертка аналогового осциллографа или растровая развертка телевизора. Переходы между уровнями напряжения этих волн изменяются с постоянной скоростью. Эти переходы называются рампами.

Пошаговые и пульсирующие волны

Такие сигналы, как ступени и импульсы, возникающие редко или непериодически, называются одиночными или переходными сигналами. Шаг означает мгновенное изменение значения напряжения, схожее с тем, что можно увидеть при включении переключателя подачи питания.

Импульс указывает на мгновенное изменение напряжения, схожее с изменением напряжения, которое можно наблюдать при периодическом включении и выключении переключателя. Импульс может представлять собой один бит информации, проходящий через компьютерную цепь, или это может быть сбой или дефект в цепи.

Множество импульсов, проходящих вместе, создает последовательность импульсов. Компоненты компьютерной цепи взаимодействуют друг с другом с помощью импульсов. Импульсы могут быть в форме потока последовательных данных или в форме множественных каналов сигнализации, которые могут быть задействованы на шине параллельной передачи данных (значений).  Импульсы также распространены в рентгеновском, радиолокационном и коммуникационном оборудовании.

Периодические и непериодические сигналы

Повторяющиеся сигналы называются периодическими сигналами, а сигналы, которые постоянно изменяются, называются непериодическими сигналами. Неподвижное изображение аналогично периодическому сигналу, тогда как фильм аналогичен непериодическому сигналу.

Синхронные и асинхронные сигналы

Когда между двумя сигналами существует временная связь, эти сигналы называются синхронными. Сигналы блока синхронизации, данные и адресные сигналы компьютера являются примерами синхронных сигналов.

Асинхронные сигналы — это сигналы, между которыми не существует временной зависимости. Поскольку между прикосновения к клавише клавиатуры компьютера и блоком синхросигналов компьютера не существует временной корреляции, эти сигналы считаются асинхронными.

Комплексные волны

Некоторые формы сигналов сочетают в себе характеристики синусов, прямоугольных, ступенчатых и импульсов для продуцирования сигналов сложной формы. Информация о сигнале может быть встроена в виде изменений амплитуды, фазы и/или вариации частоты. Например, хотя сигнал на рис. 5 представляет собой обычный композитный видеосигнал, он состоит из множества циклов высокочастотных сигналов, встроенных в низкочастотный кадр.

Рис. 5. Составной видеосигнал стандарта NTSC – пример комплексной волны.

Рис. 6. Глазковая диаграмма последовательной передачи данных 622 Мбит/с.

В этом примере обычно наиболее важно иметь представление об относительных уровнях и соотношениях синхронизаций ступеней. Для анализа такого сигнала требуется осциллограф, захватывающий в цветоразностном режиме низкочастотные кадры и элементы сопряжения высокочастотных волн так, что становится возможным увидеть их общую комбинацию в картинке, которую можно интерпретировать визуально.

Осциллографы с цифровым люминофором лучше всего подходят для обзора комплексных волн, таких как видеосигналы, показанные на рис. 5. Их дисплеи предоставляют необходимую информацию о частоте появления информации или градуировке интенсивности, которая необходима для понимания того, что на самом деле происходит с формой волны.

Некоторые осциллографы позволяют особым образом отображать определенные типы комплексных волн. Например, телекоммуникационные данные могут отображаться в виде глазковой диаграммы или диаграммы созвездия.

Цифровые телекоммуникационные сигналы данных могут отображаться на осциллографе в виде особого типа волн, называемого глазковой диаграммой. Название происходит от сходства формы волны с некоей последовательностью глаз, как показано на рисунке 6. Глазковые диаграммы продуцируются, когда цифровые данные от приемника дискретизируются и применяются к вертикальному входу, в то время как скорость передачи данных используется для запуска горизонтальной развёртки. Глазковая диаграмма отображает один бит или интервал данных со всеми возможными краевыми передачами и наложенными состояниями.

Рис. 7. Диаграмма созвездия.

Диаграмма созвездия представляет собой сигнал, модулированный через схему цифровой модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция или фазовая манипуляция.

Измерения формы волны

Для описания типов измерений, выполняемых с помощью осциллографа, используется множество терминов. В этом разделе описываются некоторые из наиболее распространенных измерений и терминов.

Частота и период

Если сигнал повторяется, то это – частота. Частота измеряется в герцах (Гц) и соответствует количеству повторений сигнала за одну секунду, называемому циклами в секунду. Повторяющийся сигнал также имеет период – количество времени, которое требуется сигналу для завершения одного цикла.

Период и частота обратны друг другу, так что 1/период равна частоте, а 1/частоту эквивалентна периоду. Например, синусоида на рис. 8 имеет частоту 3 Гц и период 1/3 секунды.

Рис. 8. Частота и период синусоиды.

Рис. 9. Амплитуда и фаза синусоидального сигнала.

Напряжение

Напряжение — это величина электрического потенциала или силы сигнала между двумя точками в цепи. Обычно одна из этих точек земля или ноль вольт, но не всегда. Напряжение на форме волны от его максимального значения до минимального – измерение между пиковых значений.

Амплитуда

Амплитуда – максимальное значение напряжения сигнала за период. Амплитуда относится к максимальному напряжению сигнала, измеренному от земли, или от нуля вольт. Форма волны, показанная на рис. 9, имеет амплитуду 1 В и напряжение от пика до пика 2 В.

Понять, что представляет собой эта величина, проще всего, взглянув на синусоиду. Изменение значения напряжения синусоидального сигнала можно представить в виде кругового движения. Учитывая, что круг составляет 360°, один период синусоиды также равен 360°, как это показано на рис. 9. Применяя термин “градус”, можно вывести понятие угла фазы синусоиды, когда необходимо определить точку в пределах периода волны.

Сдвиг по фазе обозначает, на какой угол относительно друг друга сдвинуты схожие сигналы. Сигнал на рис. 10 обозначенный как “ток”, на 90° отстаёт от сигнала, обозначенного как “напряжение”, поскольку обе волны приходят в одни и те же точки их циклов точно с разницей в 1/4 периода (360°/4 = 90°). Сдвиги по фазе – распространенное явление в электронике.

Рис. 10. Сдвиг фазы.

Измерения формы сигналов при помощи цифрового осциллографа

Современные цифровые осциллографы обладают функциями, значительно облегчающими измерения формы сигналов. В качестве органов управления эти приборы используют клавиши лицевой панели и/или экранные меню, через которые можно выбрать режимы полностью автоматических измерений, включающих в себя измерение амплитуды, периода, времени нарастания/спада импульса и многое другое. Большинство цифровых осциллографов могут рассчитать среднее и среднеквадратическое значения, коэффициент заполнения, а также выполнить целый ряд других математических операций. Результаты автоматических измерений отображаются на экране в текстовом формате. Обычно такие показания более точны, чем интерпретация графического изображения.

Полностью автоматические измерения позволяют узнать следующие характеристики сигналов:

  • Период
  • Частота
  • Длительность положительного импульса
  • Длительность отрицательного импульса
  • Время нарастания
  • Время спада
  • Амплитуда
  • Коэффициент ослабления
  • Средняя оптическая мощность
  • Коэф. заполнения для положит. импульсов
  • Коэф. заполнения для отриц. импульсов
  • Задержка
  • Фаза
  • Длительность пакета
  • Пиковое значение
  • Среднее значение
  • Среднее значение за период
  • Значение за часть периода
  • Высокий уровень
  • Низкий уровень
  • Минимальное значение
  • Максимальное значение
  • Выброс положительного импульса
  • Выброс отрицательного импульса
  • Среднеквадратическое значение
  • Среднеквадратическое значение за период
  • Джиттер

Источник: tek. com

Осциллограф R&S RTP044 — 4 ГГц, 4 канала

Стоимость поверки: уточняйте у менеджеров
Срок поставки:

10-14 недель

Полоса пропускания: 4 ГГц
Ч-та дискретизации: 40 Гвыб./с (чередование 2 каналов)
Количество каналов: 4
Срок гарантии: 3 года
Госреестр СИ: № 73242-18 (срок действия до 03.12.2023 г.)

 

Рубрики: Осциллограф R&S® серии RTP до 16 ГГц, Осциллографы Rohde & Schwarz, Цифровые осциллографы Метки: Осциллограф с сенсорным экраном Цифровые осциллографы 4 канала

  • Описание
  • Документация
  • Комплект поставки
  • Оплата
  • Доставка

Описание

Осциллограф RTP044

от компании Rohde & Schwarz сочетает в себе высококлассную целостность сигналов с высокой скоростью сбора данных.

Настраиваемые ASIC входного каскада и аппаратное обеспечение обработки данных в реальном масштабе времени гарантируют высокоточные измерения с беспрецедентной скоростью в компактной конструкции.

  • Быстрый поиск сбоев сигналов с скоростью 1 000 000 осцилл./с
  • Высокоточный цифровой запуск без ограничений по полосе пропускания
  • Исключение в реальном масштабе времени для запуска и быстрого сбора данных
  • Наилучший выбор для любой лаборатории благодаря компактной конструкции и бесшумной работе

Rohde & Schwarz использует свой собственный опыт для разработки наилучших аналоговых интегральных схем. Высокоэффективные обрабатывающие компоненты сразу после

АЦП обеспечивают коррекцию в реальном масштабе времени для тракта передачи данных от ИУ с поддержанием максимальной скорости сбора данных на уровне 1 000 000 осцилл./с.

  • Равномерная АЧХ и высокое значение SFDR для точных измерений
  • Исключение в реальном масштабе время для быстрого сбора данных и точного запуска
  • Аппаратно-ускоренное построение гистограмм и испытание по маске
  • Повышение разрешения в реальном масштабе времени с 16-разрядным режимом HD

Платформа прибора R&S RTP044 ориентирована на минимальное рабочее пространство и наименьший акустический шум.

Несколько опционных слотов и способов модернизации полосы пропускания и памяти обеспечивают безопасность инвестиций в перспективную платформу.

  • Максимально компактный и бесшумный осциллограф
  • Возможность расширения: 4 аппаратных опционных слота, программная опция, модернизация полосы пропускания и памяти
  • Быстрая работа с прибором благодаря сенсорному экрану и графическому интерфейсу

Осциллографы RTP сочетают в себе функциональные возможности нескольких контрольно-измерительных приборов для коррелированного по времени анализа нескольких сигналов в одном устройстве:

  • Аналоговые каналы с широкой полосой пропускания
  • Быстрое и чувствительное БПФ для анализа в частотной области
  • Универсальный осциллограф смешанных сигналов ( MSO) для логического анализа
  • Широкий набор опций последовательных протоколов
  • Множество 18-разрядных высокоточных каналов напряжения и тока
Целостность сигнала

Rohde & Schwarz использует свой собственный опыт для разработки наилучших аналоговых интегральных схем. Высокоэффективные обрабатывающие компоненты сразу после АЦП обеспечивают коррекцию в реальном масштабе времени для тракта передачи данных от ИУ с поддержанием максимальной скорости сбора данных на уровне 1 000 000 осцилл./с.

  • Равномерная АЧХ и высокое значение SFDR для точных измерений
  • Исключение в реальном масштабе время для быстрого сбора данных и точного запуска
  • Аппаратно-ускоренное построение гистограмм и испытание по маске
  • Повышение разрешения в реальном масштабе времени с 16-разрядным режимом HD
Компактность и конфигурируемость

Платформа прибора R&S RTP044

ориентирована на минимальное рабочее пространство и наименьший акустический шум.

Несколько опционных слотов и способов модернизации полосы пропускания и памяти обеспечивают безопасность инвестиций в перспективную платформу.

  • Максимально компактный и бесшумный осциллограф
  • Возможность расширения: 4 аппаратных опционных слота, программная опция, модернизация полосы пропускания и памяти
  • Быстрая работа с прибором благодаря сенсорному экрану и графическому интерфейсу
Возможности множества приборов

Осциллографы RTP сочетают в себе функциональные возможности нескольких контрольно-измерительных приборов для коррелированного по времени анализа нескольких сигналов в одном устройстве:

  • Аналоговые каналы с широкой полосой пропускания
  • Быстрое и чувствительное БПФ для анализа в частотной области
  • Универсальный осциллограф смешанных сигналов ( MSO) для логического анализа
  • Широкий набор опций последовательных протоколов
  • Множество 18-разрядных высокоточных каналов напряжения и тока

МодельПолоса КаналыЧ-та дискретизацииОбъем памятиЦифровые каналы (опция)
RTP0444 ГГц440 млрд отсчетов/с2 млрд. точек16 цифровых каналов
RTP0646 ГГц
4
40 млрд отсчетов/с2 млрд. точек16 цифровых каналов
RTP0848 ГГц440 млрд отсчетов/с2 млрд. точек16 цифровых каналов
RTP13413 ГГц (чередование 2 каналов) 440 млрд отсчетов/с2 млрд. точек16 цифровых каналов
RTP16416 ГГц (чередование 2 каналов) 440 млрд отсчетов/с2 млрд. точек16 цифровых каналов

Комплект поставки

  1. Кабель питания
  2. BNC — SMA адаптер R&S®RT-ZA16 — 2 шт.
  3. Рук-во пользователя

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…

ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА

  • Главная
  • ЭТО ЛОВУШКА!

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Датчик Холла — US1881 (с фиксацией)

В наличии COM-09312

Избранное Любимый 30

Список желаний

P-канальный МОП-транзистор 60 В 27 А

В наличии COM-10349

Избранное Любимый 20

Список желаний

MIKROE 6LoWPAN C Click

Осталось всего 2! WRL-18815

25,95 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

Комплект регулятора яркости светодиодов

В наличии SPX-21226

Избранное Любимый 1

Список желаний

Образовательные ресурсы от NVIDIA — поднимите преподавание и обучение ИИ на новый уровень

17 августа 2022 г.

Бесплатные ресурсы варьируются от загружаемых мультимедийных учебных материалов до самостоятельных сертификационных курсов — все они используют Jetson Nano в качестве основного аппаратного средства

Избранное Любимый 1

Отсутствует АВК?

18 октября 2022 г.

Если вы ностальгируете по соревнованиям автономных транспортных средств SparkFun, возможно, у нас есть кое-что, что вам поможет. Когда друзья Тона Крамера соревновались в AVC, а он не смог, он написал симулятор, чтобы почувствовать себя частью действия. Лучшая часть? Это с открытым исходным кодом, и вы тоже можете его использовать!

Избранное Любимый 0

Напряжение, ток, сопротивление и закон Ома

6 февраля 2013 г.

Узнайте о законе Ома, одном из самых фундаментальных уравнений во всей электротехнике.

Избранное Любимый 129

Руководство по подключению триггера WAV V11

30 мая 2014 г.

Знакомство с возможностью запуска музыки и звуковых эффектов с помощью кнопок, датчиков или переключателей с помощью платы WAV Trigger.

Избранное Любимый 0

ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА

  • Главная

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Пьезоэлемент

Нет в наличии SEN-10293

2

Избранное Любимый 38

Список желаний

Датчик температуры — водонепроницаемый (DS18B20)

В наличии SEN-11050

10,95 $

28

Избранное Любимый 82

Список желаний

Датчик давления FlexiForce — 25 фунтов (площадь 1 дюйм)

30 в наличии SEN-11207

26,95 $

Избранное Любимый 25

Список желаний

МИКРОЭ Wi-Fi 7 Click

Нет в наличии WRL-20274

29,95 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

Мы

<3 Валентина своими руками

10 февраля 2021 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *