обеспечивают высокопроизводительные измерительные приборы в небольшом пространстве и за сравнительно низкую стоимость благодаря использованию пользовательского интерфейса и некоторой обработке компьютера.

Типы областей действия включают в себя:
Аналоговая область Объем аналогового хранилища Цифровой люминофор Цифровой прицел USB / ПК объем Осциллограф смешанных сигналов MSO Объем выборки

Руководство по осциллографу Включает в себя:
Основы осциллографа Краткое описание типов осциллографов Характеристики Как пользоваться осциллографом Запуск области Осциллографические зонды Характеристики осциллографа

, включая прицелы USB, стали очень популярным способом создания высокопроизводительного осциллографа по низкой цене и в небольшой упаковке.

В некоторых случаях компьютер будет доступен в среде, где должно проводиться тестирование электронного оборудования, и поэтому имеет смысл использовать вычислительную мощность, экран и источник питания ПК или другого компьютера, экономя на затратах и ​​пространстве.

Принимая во внимание потребность в USB-осциллографах, доступно большое разнообразие, предлагающее полный спектр возможностей от областей USB начального уровня до выборочных осциллографов с полосами пропускания, выходящими в область ГГц. Эти измерительные приборы позволяют значительно сэкономить на расходах без ущерба для производительности в зависимости от выбранной области USB

Выбор USB для ПК

Использование универсальной последовательной шины, USB для подключения оптического прицела к ПК имеет абсолютный смысл, хотя это не единственный метод.

Области применения, использующие персональные компьютеры, ПК, могут использовать различные методы для связи с ПК. Однако в последние годы USB стал стандартом практически на всех компьютерах, в результате чего для использования одного из этих тестовых инструментов не требуется использовать дополнительную карту, например карту Firewire, и т. Д.

Использование USB означает, что можно использовать прицел, используя вычислительную мощность ПК практически на любом ПК.

Другим преимуществом является то, что цифровая конструкция USB-прицела обеспечивает преимущества и экономию количества.Меньше вариантов требуется для разных интерфейсов, и поэтому можно сосредоточиться на оптимизации конструкции тестового прибора для USB.

Интересно также отметить, что многие цифровые осциллографы в штучной упаковке используют точно такой же подход и имеют одинаковые блоки базовых цепей, единственное реальное отличие состоит в том, что в прицеле USB используется внешний ПК или другой компьютер для управления и отображения.

ПК USB основы основы

Одним из ключевых элементов осциллографа ПК, естественно, является USB-соединение.Это обеспечивает удобный и достаточно высокоскоростной канал передачи данных, по которому могут взаимодействовать прицел USB и компьютер.

Несмотря на то, что испытательное оборудование от разных производителей и тех, кто находится в разных позициях в пределах диапазонов от производителей, будет отличаться, есть некоторые общие аспекты этих областей, которые можно выделить.

Существует два основных подхода, которые используются для осциллографов USB: один обеспечивает гораздо более дешевые, но более низкие характеристики, а другой обеспечивает гораздо более удовлетворительное решение.

1) Простое микропроцессорное основание USB

В этой форме USB-осциллографа используется встроенный микропроцессор для контроля и проведения измерений, но в этом простом формате существуют некоторые серьезные ограничения.

С точки зрения своей работы, входящий сигнал входит в область действия и подвергается аналоговому формированию: затухание; усиление; согласование импеданса, как требуется. Затем он передается в аналого-цифровой преобразователь, АЦП, и данные передаются в микропроцессор.

Принимая во внимание архитектуру процессора, обычно процессор организует данные таким образом, чтобы они могли быть отправлены на компьютер для большей части обработки. Это означает, что большое количество данных необходимо передать на компьютер через USB-соединение, и это может оказаться узким местом. Одна из основных проблем заключается в том, что невозможно гарантировать запуск триггера, поэтому можно пропустить важное событие в сигнале.Это может привести к тому, что много времени будет затрачено на отслеживание проблемы в электронном сигнале, поскольку он не виден прицелом

2) Область применения USB на основе ПЛИС

Для значительного улучшения производительности USB-осциллографов используются FPGA или иногда CPLD. Это позволяет значительно увеличить объем обработки в пределах самой области USB, а также за гораздо более короткое время. Эти устройства могут быть сконфигурированы для выполнения точных требуемых задач, и, следовательно, они могут обрабатывать данные намного быстрее, и они могут обрабатывать намного больше данных, чтобы обеспечить наилучшее отображение сигналов.

Одна важная область, в которой это может наблюдаться, — это запуск, где гораздо более быстрая работа означает, что прицел способен правильно запускаться даже при полной частоте прицеливания.

Используя области USB на основе FPGA, данные обрабатываются параллельно, данные хранятся в самой области USB, а ПК в основном используется для отображения и управления сигналами. Область действия USB обрабатывает захваченные данные и затем передает осциллограмму для отображения на ПК или другой компьютер в формате без потерь по каналу USB.Таким образом, USB-канал не создает узкого места, и область применения, которая была разработана для обработки захваченных данных формы сигнала, способна достичь этого наиболее эффективным способом.

Данные передаются через аналоговое согласование, что позволяет обеспечить любое затухание, усиление, согласование полного сопротивления и т. Д. Полученный сигнал затем передается в аналого-цифровой преобразователь.

АЦП может иметь одно или несколько ядер — если он имеет несколько ядер, то данные, как правило, передаются параллельно ПЛИС и в память.С данными, хранящимися таким образом, можно обрабатывать их различными способами, вызывая данные из памяти по мере необходимости.

Многие осциллографы, как USB, так и коробочные, предлагают логический анализ или цифровые каналы. Они не требуют одинаковой аналоговой обработки и могут быть переданы непосредственно в FPGA, очевидно, через защитные схемы. Области с такой возможностью обычно называют MSO или осциллографами со смешанным сигналом.

После обработки сигнала отображаемое изображение можно передать через интерфейс USB на ПК.Так как только обработанные данные основаны на ПК, узкое место на USB или другом интерфейсе не возникает, и это означает, что производительность не ограничивается производительностью интерфейса USB. Он также передается в формате без потерь, чтобы можно было увидеть все импульсы / переходные процессы. В некоторых областях могут быть отправлены прореженные данные, что может привести к несовершенству отображаемой формы сигнала, что может привести к пропуску переходных процессов.

ПК USB преимущества / недостатки

Есть много преимуществ и недостатков использования осциллографа USB на базе ПК.Они должны быть сбалансированы при принятии решения об использовании или покупке одного из этих тестовых инструментов.

Преимущества USB / PC на базе

• Экономически эффективный: Одним из больших преимуществ использования USB-осциллографа является то, что это очень экономичный способ покупки осциллографа. В целом испытательное оборудование использует многие аспекты компьютера, который, вероятно, уже будет доступен. Источник питания, дисплей и вычислительная мощность доступны на ПК, и это означает, что их не нужно тиражировать в пределах объема USB.
• Простота установки и использования: Использование интерфейса USB означает, что соединение компьютера и прицела особенно легко. Это хорошо проверенный и проверенный интерфейс, который прост в настройке. Обычно программное обеспечение, используемое с прицелом, также очень легко внедряется.
• Большой экран: Большинство ПК, будь то ноутбук или настольный компьютер, имеют экран хорошего размера, что позволяет легко просматривать изображения в форме волны.
• Использует существующее оборудование: Осциллографы USB используют ПК, которые, вероятно, уже доступны.Это означает, что маловероятно, что будет необходимо покупать новый, особенно для этой роли.
• Portable: USB-осциллографы намного меньше, чем специализированные осциллографы. Для полевого обслуживания многие инженеры уже носят с собой ноутбук, поэтому тот факт, что объем USB намного меньше, чем у специального осциллографа, дает реальное преимущество.
• Производительность: Производительность, достижимая осциллографами на базе ПК, постоянно улучшается.Например, USB-осциллографы верхнего уровня могут соответствовать производительности доступных автономных элементов испытательного оборудования. В зависимости от выбранной модели, эти области USB могут соответствовать стандартным областям высшего класса и при гораздо меньших затратах.

Недостатки области действия USB / PC

• Требуется ПК: Тот факт, что USB-прицел требует ПК, может быть преимуществом в некоторых случаях, но в других это может быть недостатком, если он еще не доступен.
• Производители нижнего края могут срезать углы: Как и все измерительные приборы, вы можете получить то, за что платите. Некоторые нижние USB-приставки от менее известных производителей могут срезать углы, чтобы снизить затраты и могут возникнуть проблемы с производительностью. Перейти к известному бренду, и производительность будет гарантирована.

Ключевые моменты, которые следует учитывать при выборе USB-осциллографа

На рынке представлено очень много USB-осциллографов, некоторые из которых намного лучше других.Соответственно, при выборе области действия USB необходимо убедиться в том, что сделан лучший выбор, и ниже следует учитывать несколько указателей:

• Убедитесь, что триггер является цифровым: В некоторых областях USB или фактически в любых цифровых областях триггер может быть разработан непосредственно из аналогового сигнала, тогда как в других он взят из цифровых данных, хранящихся в области. Если в область действия включен полностью цифровой триггер, это позволяет достичь гораздо более высоких уровней точности и гибкости.Ложный запуск, шум и другие проблемы могут быть сведены к минимуму с помощью цифровых триггеров, а запуск может быть установлен для середины сигнала и т. Д., Чтобы можно было увидеть сигнал до и после точки запуска.
• Убедитесь, что выбран диапазон USB на основе FPGA: Области USB, основанные на технологии FPGA, способны обеспечить гораздо более высокий уровень производительности. Основанные на микропроцессоре частоты часто объявляют частоты дискретизации 48 МГц, 96 МГц или субмножки, и они обычно имеют ограниченную полосу пропускания.
• Разрешение: Одна ключевая спецификация для цифровых областей — это разрешение, которое можно получить. Некоторые низкоуровневые области могут предлагать только восьми- или десятиразрядное разрешение. При отображении осциллограмм на экране компьютера с использованием областей с более низким разрешением можно обнаружить отсутствие детализации. Иногда сигналы могут выглядеть неровными, так как отдельные биты видны. Также возможно потерять детали, особенно если смотреть на небольшое напряжение в присутствии гораздо большего.Некоторые области предлагают намного более высокие уровни разрешения, и они могут обеспечить гораздо большую детализацию.
• Полоса пропускания: При рассмотрении сигналов необходимо убедиться, что ширина полосы действия прицела достаточно высока для захвата сигнала и любых гармоник, которые он может содержать. Часто используется эмпирическое правило, называемое правилом пяти времен. При этом полоса пропускания осциллографа должна быть в пять раз больше самой высокой частотной составляющей в сигнале. При использовании этого правила погрешность из-за частотных ограничений будет составлять менее ± 2%.
• Глубина памяти: При выборе области действия USB убедитесь, что у нее достаточно памяти для захвата и сохранения необходимых сигналов. Чем больше глубина памяти, тем больше сигналов можно захватывать при максимальной частоте дискретизации.
  

  Глубина памяти знак равно (Временное окно получения) (Частота дискретизации)

  
  
  
  Осциллограф может захватывать 1 мсек на канал 1 мсек или время с частотой дискретизации 1 гс / с.Таким образом, для захвата такого количества данных должно быть достаточно памяти. Это дает представление о том, что может понадобиться.
• Функциональный генератор / возможности AWG: Используя возможности FPGA, легко встроить функциональный генератор, который может генерировать различные формы сигналов. Области Sime имеют полную возможность генерации сигнала произвольной формы, поэтому можно генерировать или загружать любую необходимую форму сигнала.
• Рассмотрим тип ПК: Большинство USB-областей смогут работать с ПК на базе Windows, однако некоторые могут захотеть использовать эту область либо с Apple Mac с iOS, либо с Linux.Убедитесь, что объем USB может обслуживать используемую операционную систему.

Существует много преимуществ использования осциллографа на базе ПК или USB, но их необходимо тщательно рассмотреть, прежде чем делать окончательный выбор.

Дополнительные темы испытаний:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра LCR метр Глубиномер, ГДО Логический анализатор ВЧ измеритель мощности Генератор радиосигналов Логический зонд Рефлектометр во временной области Вектор сетевой анализатор PXI GPIB Сканирование границы / JTAG
Вернуться в меню «Тест»., ,

Что такое осциллограф »Электроника Примечания

Осциллограф является одним из наиболее полезных измерительных приборов, используемых для проектирования электронных схем, производства, тестирования, обслуживания и ремонта электроники.

Осциллограф Учебное пособие включает в себя:
Основы осциллографа Типы осциллографов Характеристики Как пользоваться осциллографом Запуск области Осциллографические зонды Характеристики осциллографа

Типы областей действия включают в себя: Аналоговый прицел Объем аналогового хранилища Цифровой люминофор Цифровой прицел USB / ПК объем Осциллограф смешанных сигналов MSO

Осциллографы или прицелы являются важным инструментом в арсенале инженера-электронщика или тестировщика.Осциллограф — это элемент оборудования для тестирования электроники, который позволяет видеть сигналы и таким образом значительно облегчает обнаружение любых проблем, возникающих в цепи электроники.

Ввиду преимуществ, которыми они обладают, осциллографы являются важным компонентом испытательного оборудования для электроники для любой электроники, лаборатории или области, где проводится тестирование электронного оборудования, будь то радиочастотное проектирование, проектирование электронных схем общего назначения, производство электроники, обслуживание, ремонт или любое другое место, где электронные схемы и сигналы на них должны быть исследованы.

Название осциллографа происходит от того факта, что он позволяет просматривать колебания. Иногда использовалось название катодно-лучевой осциллограф, или CRO. Причиной этого было то, что электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) были использованы для отображения формы волны. В настоящее время эти измерительные приборы обычно называют осциллографами или просто прицелами.

В настоящее время используются ЖК-дисплеи или плазменные дисплеи, так как они меньше по размеру и более удобны в использовании, тем более что они не требуют очень высоких напряжений старых ЭЛТ.

Функция осциллографа

Функция осциллографа заключается в том, чтобы иметь возможность отображать сигналы на некоторой форме дисплея. В обычном режиме работы время отображается вдоль оси X (горизонтальная ось), а амплитуда отображается вдоль оси Y (вертикальная ось). Таким образом, можно увидеть электронную форму волны на осциллографе, как это может быть предусмотрено. Форма волны можно сравнить с волнами при движении вдоль поверхности пруда, когда в него падает камень.

Видя форму волны таким образом, можно увидеть анализ работы схемы и выяснить, почему могут возникнуть какие-либо проблемы.

Ключевые темы осциллографа

При взгляде на осциллограф есть несколько ключевых тем и областей интереса:

• Типы осциллографов: Существует несколько различных типов осциллографов от аналоговых до цифровых и многое другое. Первые типы осциллографов были аналоговыми, но с достижениями в области цифровых технологий практически все новые измерительные приборы в наши дни управляются процессором и используют цифровую обработку сигналов для обеспечения превосходного отображения сигналов.

  Мало того, что осциллографы содержатся не только в стандартных бочкообразных блоках, но и некоторые прицелы, предназначенные для связи с компьютерами, используя их отображение и обработку для помощи. Часто это осциллографы USB, подключенные через USB-каналы, но также доступны другие типы, подключенные через другие шинные системы или для использования в стойках, таких как PXI и более старые системы VXI.

  
  

• Характеристики прицела: Спецификации для осциллографов иногда могут сбивать с толку.Базовое понимание терминов и их значения очень полезно. Понимание основных характеристик осциллографа может дать представление об ограничениях любого конкретного тестового прибора, а также помочь в выборе, когда его нужно нанять, купить или даже забронировать из обычного магазина.

  Характеристики области немного различаются для аналоговой и цифровой областей. Хотя основные понятия, такие как точность, временной диапазон, верхние частоты и тому подобное, по существу одинаковы, цифровые области также имеют спецификации для таких элементов, как количество бит ЦАП, глубина памяти и тому подобное, которые характерны для цифровых осциллографов.

  
  

• Как использовать осциллограф: Хотя осциллографы просты в использовании в наши дни, это помогает понять, как работают эти элементы испытательного оборудования электроники и какие существуют элементы управления и как они работают. На экране есть даже софт-клавиши, поэтому многое можно сделать.

  Обычно наиболее широко используемые элементы управления являются общими для всех областей применения от любого производителя, поэтому переход из одной области в другую часто относительно прост.

  
  

• Запуск осциллографа: Функция запуска является одной из наиболее важных функций на осциллографе. Триггер области позволяет временной базе «запускаться» в одной и той же точке на каждом цикле сигнала, и это позволяет отображать его так, чтобы оно оставалось на экране.

  Функция запуска осциллографа значительно расширилась, поскольку большинство областей применения перешли на использование цифровых технологий. Доступная цифровая обработка сигналов позволяет триггеру обеспечить большую гибкость и большую функциональность, чтобы можно было более тщательно исследовать сигналы для выявления проблем и проблем.

  
  

• Пробники осциллографа: Любому осциллографу понадобятся пробники для подключения к тестируемому устройству. Производительность и использование этих зондов позволяют наилучшим образом использовать реальный измерительный прибор, поэтому знание, какие зонды выбрать, как их настроить и какие ограничения необходимы, для правильного понимания выполненных измерений.

  
  

Разработка осциллографа

Осциллограф разрабатывался в течение многих лет.Потребовалось большое количество новых открытий и изобретений, чтобы достичь уровня сложности, который мы наблюдаем сегодня.

Истории дат осциллограмм более 100 лет, каждый шаг является результатом инноваций, вдохновения и упорного труда.

Осциллограф наружный

Осциллограф обычно имеет большой набор предметов на внешней стороне корпуса.

На передней панели испытательного оборудования обычно есть несколько элементов:

1. Дисплей Первое, что заметили на осциллографе, — это большой дисплей, который используется для отображения формы сигнала. Обычно это занимает около четверти места на передней панели или даже немного больше. Часто полезно иметь достаточно большой дисплей, тогда легче увидеть различные элементы формы сигнала.
2. Разъемы На передней панели имеется множество различных разъемов. Обычно есть вход для каждого из отображаемых каналов — часто осциллограф имеет более одного канала. Многие осциллографы являются двухканальными и поэтому могут отображать два сигнала одновременно, что позволяет сравнивать формы сигналов. Другие входы могут включать в себя триггерный вход, который позволит запустить трассировку на осциллографе в соответствии с этим сигналом.
3. Органы управления На осциллографе имеется множество органов управления:
   
   • Чувствительность вертикального усиления / входного сигнала: Обычно она калибруется в В / см, т. Е. Каждое вертикальное деление на шкале представляет собой заданное количество вольт.
   • Timebase: изменяет скорость, с которой трасса пересекает экран по горизонтали на осциллографе. Он калибруется по времени / делению, например 1 мс / см, при условии, что деления с интервалом в один сантиметр.
   • Триггер. Элементы управления, связанные с триггером, позволяют запускать временную базу осциллографа различными способами. Это позволяет получить неподвижное или стабильное изображение на экране осциллографа.

Для правильной работы осциллографа необходимо подключить правильные сигналы к входам, а также правильно использовать органы управления.

являются одним из наиболее широко используемых элементов испытательного оборудования для электроники.Они обеспечивают высокий уровень понимания работы схемы и являются ключом к нахождению многих проблем и их решению, будь то в целом проектирование электронных схем, проектирование радиочастот, тестирование производства электроники, сервисное обслуживание, ремонт и даже обслуживание на месте.

Дополнительные темы испытаний:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра LCR метр Глубиномер, ГДО Логический анализатор ВЧ измеритель мощности Генератор радиосигналов Логический зонд Рефлектометр во временной области Вектор сетевой анализатор PXI GPIB Сканирование границы / JTAG
Вернуться в меню «Тест»., ,

Как пользоваться осциллографом »Electronics Notes

Основы или инструкции по использованию осциллографа и использованию осциллографа для измерения и поиска неисправностей в электронных схемах.

Осциллограф Учебное пособие включает в себя:
Основы осциллографа Типы осциллографов Характеристики Как пользоваться осциллографом Запуск области Осциллографические зонды Характеристики осциллографа

Типы областей действия включают в себя: Аналоговый прицел Объем аналогового хранилища Цифровой люминофор Цифровой прицел USB / ПК объем Осциллограф смешанных сигналов MSO

Осциллограф — это особенно полезный элемент испытательного оборудования, которое можно использовать для тестирования и поиска неисправностей в различных электронных схемах, от логических схем до аналоговых схем и радиоканалов.Необходимо знать, как правильно использовать осциллограф, чтобы наилучшим образом использовать его. Зная основы использования осциллографа, вы сможете находить схемы более эффективно и быстро, а также лучше понимать, как они работают.

Хотя осциллографы стоят дороже, чем некоторые другие элементы испытательного оборудования, включая мультиметры, их часто можно найти в домах и мастерских любителей электроники. В результате важно, чтобы люди знали, как пользоваться осциллографом.

Основные элементы управления осциллографа

Ввиду гибкости и уровня контроля, необходимого для использования осциллографа, имеется большое количество элементов управления. Они должны быть установлены правильно, если необходимо получить требуемое представление о сигнале.

К счастью, довольно легко привыкнуть к работе с осциллографом и использованию элементов управления для правильного просмотра формы волны.

Краткое изложение основных элементов управления на осциллографе приведено ниже:

Тем не менее, краткий обзор некоторых элементов управления приведен ниже:

• Коэффициент усиления по вертикали: Этот элемент управления на осциллографе изменяет коэффициент усиления усилителя, который управляет размером сигнала по вертикальной оси.Обычно он калибруется с точки зрения определенного количества вольт на сантиметр. Поэтому, установив переключатель усиления по вертикали таким образом, чтобы было выбрано меньшее число вольт на сантиметр, коэффициент усиления по вертикали увеличивается, а амплитуда видимой формы волны на экране увеличивается.

  При использовании осциллографа вертикальное усиление обычно устанавливается таким образом, чтобы форма волны заполняла вертикальную плоскость как можно лучше, то есть как можно больше, не выходя за пределы видимой или калиброванной области.

• Вертикальное положение: Этот элемент управления на осциллографе определяет положение трассы при отсутствии сигнала. Обычно он устанавливается на удобную линию на сетке, чтобы измерения, которые были выше и ниже «нулевого» положения, могли быть легко измерены. Он также имеет эквивалентный контроль горизонтального положения, который устанавливает горизонтальное положение. Опять же, это должно быть установлено в удобное положение для проведения любых временных измерений.
• Timebase: Регулятор timebase устанавливает скорость сканирования экрана.Он калибруется с точки зрения определенного определенного времени для каждой калибровки сантиметра на экране. Из этого можно рассчитать период сигнала. Это если полный цикл сигнала слишком 10 микросекунд для завершения, это означает, что его период составляет 10 микросекунд, а частота является обратной величиной по отношению к периоду времени, то есть 1/10 микросекунды = 100 кГц.

  Обычно временная база настраивается таким образом, чтобы форма волны или конкретная точка на исследуемой форме волны была видна в лучшем виде.

• Триггер: Регулятор триггера на осциллографе устанавливает точку, с которой начинается сканирование формы сигнала. На аналоговых осциллографах сканирование начнется только тогда, когда осциллограмма достигнет определенного уровня напряжения. Это позволило бы запускать сканирование формы сигнала одновременно в каждом цикле, позволяя отображать устойчивую форму сигнала. Изменяя напряжение триггера, можно выполнить сканирование для запуска в другой точке сигнала.Также можно выбрать, запускать ли осциллограф на положительной или отрицательной части волны. Это может быть обеспечено отдельным переключателем, отмеченным знаком + и -.
• Удержание триггера: Это еще один важный элемент управления, связанный с функцией триггера. Известная как функция «удержания», она добавляет задержку к триггеру, чтобы предотвратить его запуск слишком рано после завершения предыдущего сканирования. Эта функция иногда требуется, потому что на осциллограмме есть несколько точек, по которым осциллограф может сработать.Регулируя функцию удержания, можно добиться стабильного отображения.
• Искатель луча: Некоторые осциллографы обладают функцией поиска луча. Это может быть особенно полезно, поскольку возможно, что иногда след может быть не виден. Нажатие кнопки поиска луча позволяет найти луч и отрегулировать его так, чтобы он находился в центре экрана.

Несмотря на то, что существует много других элементов управления, они являются основными для понимания при изучении использования осциллографа.Тем не менее, очень полезно понимать другие элементы управления на осциллографе, но некоторые из них будут отличаться от одного типа к другому.

Первые шаги в использовании осциллографа

Использование осциллографа довольно просто после его использования, и можно ознакомиться с использованием органов управления. Первый этап наступает при включении осциллографа, и именно здесь знание нескольких шагов об использовании осциллографа может быть очень полезным.

1. Включите питание: Это может показаться очевидным, но это первый шаг.Обычно переключатель будет помечен как «Питание» или «Линия». После включения питания нормально включается индикатор питания или индикатор линии. Это показывает, что сила была применена.
2. Подождите, пока не появится дисплей осциллографа: Несмотря на то, что многие осциллографы в наши дни имеют дисплеи на основе полупроводников, многие из старых по-прежнему используют электронно-лучевые трубки, и для их прогрева требуется некоторое время, прежде чем появится дисплей. Даже современным полупроводниковым приборам часто требуется время, чтобы их электроника «загрузилась».Поэтому часто необходимо подождать минуту или около того, прежде чем осциллограф можно будет использовать.
3. Найти трассу: Как только осциллограф готов, необходимо найти трассу. Часто это будет видно, но прежде, чем какие-либо другие формы волны будут видны, это первая стадия. Как правило, триггер можно установить в центр, а рычаг выключения повернуть полностью против часовой стрелки. Также установите регуляторы горизонтального и вертикального положения в центр, если их там еще нет.Обычно след становится видимым. Если нет, то можно нажать кнопку «лучевой луч», и это обнаружит след.
4. Установка регулировки усиления: Следующий этап — установка горизонтальной регулировки усиления. Это должно быть установлено так, чтобы ожидаемый след почти заполнил вертикальный экран. Если ожидается, что форма сигнала будет 8 вольт от пика до пика, а калиброванный участок экрана высотой 10 сантиметров, то установите усиление так, чтобы оно составляло 1 вольт / сантиметр. Таким образом, сигнал будет занимать 8 сантиметров, почти заполняя экран.
5. Установите скорость временной базы: Также необходимо установить скорость временной базы на осциллографе. Фактическая настройка будет зависеть от того, что нужно увидеть. Как правило, если форма волны имеет период 10 мс, а экран имеет ширину 12 сантиметров, тогда будет выбрана скорость в 1 мс на сантиметр или деление.
6. Подать сигнал: При приблизительно правильной настройке элементов управления сигнал можно подать и увидеть изображение.
7. Настройте триггер: На этом этапе необходимо отрегулировать уровень триггера и определить, срабатывает ли он на положительном или отрицательном фронте. Регулятор уровня триггера будет в состоянии контролировать, где на сигнале запускается временная база, и, следовательно, трасса начинается на сигнале. Выбор того, сработает ли он на положительном или отрицательном фронте, также может быть важным. Они должны быть скорректированы, чтобы дать необходимое изображение.
8. Отрегулируйте элементы управления для получения наилучшего изображения: При наличии стабильной формы волны элементы управления вертикальным усилением и временной базой можно перенастроить для получения требуемого изображения.

Резюме

После нескольких измерений становится намного легче знать, как пользоваться осциллографом. Поскольку осциллографы являются одним из основных элементов оборудования, всем, кто занимается электроникой, важно знать, как использовать осциллограф и как наилучшим образом его использовать.

Дополнительные темы испытаний:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра LCR метр Глубиномер, ГДО Логический анализатор ВЧ измеритель мощности Генератор радиосигналов Логический зонд Рефлектометр во временной области Вектор сетевой анализатор PXI GPIB Сканирование границы / JTAG
Вернуться в меню «Тест»., ,

Как использовать осциллограф

Введение

Вы когда-нибудь сталкивались с проблемой в цепи, требующей больше информации, чем может предоставить простой мультиметр? Если вам нужно раскрыть информацию, такую ​​как частота, шум, амплитуда или любая другая характеристика, которая может со временем измениться, вам нужен осциллограф!

O-Scope — важный инструмент в лаборатории любого электротехника. Они позволяют вам видеть электрические сигналы , поскольку они изменяются во времени, что может иметь решающее значение для диагностики того, почему схема таймера 555 не мигает правильно, или почему ваш шумогенератор не достигает максимального уровня раздражения.

HAMlab — 160-6 10 Вт

HAMlab — полнофункциональный приемопередатчик SDR с охватом в диапазоне 160-10 м и выходной мощностью 10 Вт, построенный на платформе STEMlab…

охвачено в этом уроке

Цель этого руководства — представить понятия, терминологию и системы управления осциллографами.Он разбит на следующие разделы:

• Основы О-прицелов — введение в то, что конкретно представляют собой осциллографы, что они измеряют и почему мы их используем.
• Oscilloscope Lexicon — глоссарий, охватывающий некоторые наиболее распространенные характеристики осциллографа.
• Анатомия оптического прицела — обзор наиболее важных систем осциллографа — экран, горизонтальное и вертикальное управление, триггеры и зонды.
• Использование осциллографа — Советы и рекомендации для тех, кто впервые использует осциллограф.

Мы будем использовать Gratten GA1102CAL — удобный цифровой осциллограф среднего уровня — в качестве основы для обсуждения возможностей. Другие области видимости могут выглядеть по-разному, но все они должны иметь одинаковый набор механизмов управления и интерфейса.

Рекомендуемое Чтение

Прежде чем продолжить этот урок, вы должны быть знакомы с понятиями ниже. Проверьте учебник, если вы хотите узнать больше!

Видео

Основы O-Scopes

Основным назначением осциллографа является построение графика электрического сигнала, так как он изменяется во времени .Большинство областей выдают двумерный график с временем на оси х и напряжением на оси у .

Пример дисплея осциллографа. Сигнал (в данном случае желтая синусоида) отображается на горизонтальной оси времени и вертикальной оси напряжения.

Элементы управления, окружающие экран прицела, позволяют настраивать шкалу графика как по вертикали, так и по горизонтали, что позволяет увеличивать и уменьшать масштаб сигнала.Есть также элементы управления, чтобы установить триггер на прицеле, который помогает сфокусировать и стабилизировать дисплей.

Что можно измерить?

В дополнение к этим основным функциям во многих областях есть измерительные инструменты, которые помогают быстро количественно определить частоту, амплитуду и другие характеристики формы сигнала. В целом область может измерять характеристики как на основе времени, так и на основе напряжения:

• Временные характеристики :
  • Частота и период — Частота определяется как количество повторений сигнала в секунду.И период является обратной величиной (количество секунд, которое занимает каждый повторяющийся сигнал). Максимальная частота, которую может измерить прицел, варьируется, но часто она находится в диапазоне 100 МГц (1E6 Гц).
  • Рабочий цикл — процент от периода, когда волна является положительной или отрицательной (существуют как положительные, так и отрицательные рабочие циклы). Коэффициент заполнения — это отношение, которое говорит вам, как долго сигнал включен и как долго он выключен в каждом периоде.
  • Время подъема и спада — Сигналы не могут мгновенно переходить от 0 В к 5 В, они должны плавно подниматься.Продолжительность волны, идущей от нижней точки к высокой точке, называется временем нарастания, а время спада измеряет обратное. Эти характеристики важны при рассмотрении того, как быстро цепь может реагировать на сигналы.
• Характеристики напряжения :
  • Амплитуда — Амплитуда — это мера величины сигнала. Существует множество измерений амплитуды, включая амплитуду от пика к пику, которая измеряет абсолютную разницу между точкой высокого и низкого напряжения сигнала.С другой стороны, пиковая амплитуда измеряет только то, насколько высокий или низкий сигнал превышает 0В.
  • Максимальное и минимальное напряжения — Прицел может точно сказать, насколько высоко и низко напряжение вашего сигнала.
  • Среднее и среднее напряжения — Осциллографы могут рассчитать среднее или среднее значение вашего сигнала, а также подсчитать среднее значение минимального и максимального напряжения вашего сигнала.

Когда использовать O-Scope

o-scope полезен в различных ситуациях поиска и устранения неисправностей, в том числе:

• Определение частоты и амплитуды сигнала, которые могут иметь решающее значение при отладке входа, выхода или внутренних систем.Исходя из этого, вы можете определить, неисправен ли компонент в вашей цепи.
• Определение количества шума в вашей цепи.
• Идентификация формы волны — синус, квадрат, треугольник, пилообразный, сложный и т. Д.
• Количественная оценка разности фаз между двумя разными сигналами.

Лексикон

Изучение, как использовать осциллограф, означает ознакомление с целым словарем терминов.На этой странице мы представим некоторые важные умные слова из области видимости, с которыми вам следует ознакомиться, прежде чем включать их.

Некоторые прицелы лучше, чем другие. Эти характеристики помогают определить, насколько хорошо вы можете ожидать, чтобы область работала:

• Полоса пропускания — Осциллографы чаще всего используются для измерения сигналов с определенной частотой. Однако ни одна сфера применения не идеальна: у всех есть пределы того, насколько быстро они могут видеть изменение сигнала.Полоса пропускания области определяет диапазон частот, которые она может надежно измерить.
• Цифровой и аналоговый — Как и в большинстве электронных устройств, оптические приборы могут быть аналоговыми или цифровыми. Аналоговые области используют электронный луч, чтобы непосредственно отобразить входное напряжение на дисплей. Цифровые приборы включают микроконтроллеры, которые дискретизируют входной сигнал с помощью аналого-цифрового преобразователя и отображают это показание на дисплее. Как правило, аналоговые области являются более старыми, имеют меньшую пропускную способность и меньше функций, но они могут иметь более быстрый отклик (и выглядят намного круче).
• Количество каналов — Многие области могут считывать более одного сигнала за раз, отображая их все на экране одновременно. Каждый сигнал, считываемый областью, подается в отдельный канал. От двух до четырех каналов очень распространены.
• Частота дискретизации — Эта характеристика уникальна для цифровых областей, она определяет, сколько раз в секунду считывается сигнал. Для областей, которые имеют более одного канала, это значение может уменьшиться, если используется несколько каналов.
• Время нарастания — Указанное время нарастания прицела определяет самый быстрый импульс нарастания, который он может измерить. Время нарастания области очень тесно связано с пропускной способностью. Его можно рассчитать как Rise Time = 0,35 / Пропускная способность .
• Максимальное входное напряжение — Каждый элемент электроники имеет свои пределы, когда речь идет о высоком напряжении. Все области должны быть рассчитаны на максимальное входное напряжение. Если ваш сигнал превышает это напряжение, есть большая вероятность, что прицел будет поврежден.
• Разрешение — Разрешение области действия показывает, насколько точно она может измерять входное напряжение. Это значение может изменяться при настройке вертикальной шкалы.
• Вертикальная чувствительность — Это значение представляет минимальное и максимальное значения вашей вертикальной шкалы напряжения. Это значение указано в вольтах на дел.
• Временная база — Временная база обычно указывает диапазон чувствительности на горизонтальной оси времени. Это значение указывается в секундах на деление.
• Входной импеданс — Когда частоты сигнала становятся очень высокими, даже небольшой импеданс (сопротивление, емкость или индуктивность), добавленный к цепи, может повлиять на сигнал. Каждый осциллограф добавляет определенный импеданс к цепи, которую он читает, называемый входным импедансом. Входные импедансы обычно представляются в виде большого резистивного сопротивления (> 1 МОм) параллельно (||) с небольшой емкостью (в диапазоне пФ). Влияние входного импеданса более заметно при измерении очень высокочастотных сигналов, и используемый вами датчик может помочь компенсировать его.

Используя GA1102CAL в качестве примера, вот спецификации, которые вы могли бы ожидать от среднего диапазона:

Понимая эти характеристики, вы сможете выбрать осциллограф, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.Но вы все равно должны знать, как его использовать … на следующей странице!

Анатомия O-Scope

Хотя ни одна из областей не создается точно такой же, все они должны иметь несколько общих черт, которые заставляют их функционировать аналогично. На этой странице мы обсудим несколько наиболее распространенных систем осциллографа: дисплей, горизонтальный, вертикальный, триггер и входы.

Дисплей

Осциллограф бесполезен, если он не может отображать информацию, которую вы пытаетесь проверить, что делает отображение одним из наиболее важных разделов в области.

Каждый дисплей осциллографа должен пересекаться горизонтальными и вертикальными линиями, называемыми делениями . Масштаб этих делений модифицируется горизонтальной и вертикальной системами. Вертикальная система измеряется в «вольтах на деление», а горизонтальная «секундах на деление». Как правило, области охватывают около 8-10 вертикальных (напряжение) делений и 10-14 горизонтальных (секунд) делений.

У более старых областей (особенно у аналоговой разновидности) обычно имеется простой монохромный дисплей, хотя интенсивность волны может варьироваться.Более современные оптические прицелы оснащены многоцветными жидкокристаллическими экранами, которые помогают показывать более одного сигнала одновременно.

Многие дисплеи области видимости расположены рядом с набором из примерно пяти кнопок — либо сбоку, либо под дисплеем. Эти кнопки можно использовать для навигации по меню и управления настройками прицела.