Co to jest oscyloskop i do czego służy?

Kluczowe dania na wynos

• Oscyloskop pozwala zobaczyć i przeanalizować sygnały, z którymi pracujesz w elektronice, pomagając w precyzji i podejmowaniu decyzji.
• Oscyloskopy przechwytują i wyświetlają przychodzące sygnały, umożliwiając dogłębne badanie i analizę.
• Kupując oscyloskop, należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak szybkość transmisji, częstotliwość próbkowania, złącza i typy sond, aby zapewnić dokładny pomiar i monitorowanie sygnałów.

Jeśli pracujesz z elektroniką, potrzebujesz oscyloskopu – nawet jeśli jeszcze nie zdajesz sobie z tego sprawy. Oscyloskop pozwala faktycznie zobaczyć sygnały, z którymi pracujesz, i zwiększyć dokładność elektroniki, co z kolei może pomóc w precyzji i podejmowaniu decyzji.

Do czego służą oscyloskopy?

Rolą oscyloskopu jest przechwytywanie i wyświetlanie przychodzącego sygnału. Czasami nagrywany jest również sygnał, aby można go było później dokładnie przestudiować.

Jak działają oscyloskopy?

Oscyloskop jest wyposażony w co najmniej dwa złącza. Jeden idzie do ziemi, a drugi służy do „sondowania” punktu w obwodzie. Rejestrowana jest różnica napięcia między dwoma punktami. Lunety mogą być analogowe lub cyfrowe, ale oba działają w podobny sposób.

Jakich funkcji potrzebuje oscyloskop?

Zakup oscyloskopu wiąże się z koniecznością przebrnięcia przez żargon, ale my Ci pomożemy.

Szybkości transmisji i częstotliwości próbkowania

Większość nowoczesnych lunet jest cyfrowych i ma wbudowane przetworniki ADC (przetworniki analogowo-cyfrowe). Jakość konwersji zależy od dwóch czynników: częstotliwości próbkowania przychodzącego sygnału i liczby bitów użytych do opisu każdej próbki.

W świecie oscyloskopów próbna stawka wyraża się w MSPS lub GSPS (mega lub gigasamples na sekundę). Różni się od przepustowość łącza, który jest wyrażany w Hz. Szerokość pasma dotyczy analogowej części maszyny – komponentów, które wspólnie działają jak filtr dolnoprzepustowy, pozostawiając niższe częstotliwości, wykluczając wyższe. „Przepustowość” oznacza tutaj częstotliwość, przy której sygnał jest tłumiony o określoną wartość. Zwykle jest to 3 dB, co odpowiada zmniejszeniu o połowę siły sygnału.

Głębia bitowa też ma znaczenie. Przy jednym bicie na próbkę możemy zarejestrować dwa stany: włączony i wyłączony lub 0 i 1. Im więcej bitów musimy pobawić się, tym więcej wartości możemy zastosować do przybliżenia przychodzącego sygnału:

Oscyloskop 16-bitowy może reprezentować 65 536 wartości, podczas gdy oscyloskop 12-bitowy może reprezentować tylko 4096. Należy jednak pamiętać, że aby cyfrowa precyzja była znacząca, stosunek sygnału do szumu musi być całkiem przyzwoity. Pisaliśmy gdzie indziej o systemie binarnym i dlaczego jest on ważny.

Złącza

W większości przypadków oscyloskopy są wyposażone w jedno i drugie BNC Lub SMA-złącza typu. Dopasuj swój wybór do kupowanych sond. Jeśli mierzysz określone rodzaje sygnału, np. dźwięk o poziomie liniowym, możesz poszukać adaptera obsługującego wejścia TS, TRS lub RCA.

Kolejną kwestią jest liczba dostępnych złączy. Oscyloskopy posiadające wiele wejść mogą monitorować wiele sygnałów jednocześnie. Jeśli jesteś łączenie urządzeń poprzez I2C lub SPI, pozwoli to na nałożenie przebiegów i sprawdzenie, czy wszystko się synchronizuje.

Sonda pasywna czy aktywna?

Sondy mogą być pasywne lub aktywne. Sondy pasywne mają wbudowany rezystor i regulowany kondensator, połączone wewnętrznie równolegle. Aktywne są bardziej złożone i działają poprzez maleńkie wzmacniacze pokładowe. Do pracy z szybkimi sygnałami lepsza może być sonda aktywna, ponieważ jest ona mniej podatna na wpływ na mierzony sygnał.

Opór

Wartość wewnętrznego rezystora sondy określa wielkość uzyskiwanej impedancji. Dwie główne opcje to jeden megaom lub pięćdziesiąt omów. Jeśli dopiero zaczynasz, połączenie 1MΩ jest zazwyczaj w porządku. Sondy 50 Ω są zwykle zarezerwowane dla obwodów niskiego napięcia i wysokiej częstotliwości.

Oscyloskop to bardzo przydatne urządzenie, niezależnie od tego, czy pracujesz w wysokiej klasy laboratorium, czy w szopie ogrodowej. Próba zbudowania obwodów bez nich i rozwiązywania problemów jest jak smażenie bez woka. Po prostu inwestuj i nie oglądaj się za siebie!