Oscyloskop-najważniejsze parametry


Wiele właściwości oscyloskopu znacząco wpływa na działanie instrumentu, a to z kolei na zdolność do dokładnego testowania urządzeń. Ta sekcja zawiera najbardziej podstawowe z tych właściwości. Zapozna Cię również z terminologią oscyloskopu i opisze, w jaki sposób podjąć świadomą decyzję, który oscyloskop będzie najlepiej odpowiadał Twoim potrzebom.

Pasmo

Pasmo jest najważniejszą cechą oscyloskopu, ponieważ daje wskazanie zasięgu w dziedzinie częstotliwości. Innymi słowy, dyktuje zakres sygnałów (pod względem częstotliwości), które możesz dokładnie wyświetlić i przetestować. Szerokość pasma mierzona jest w hercach. Bez wystarczającej przepustowości twój oscyloskop nie wyświetli dokładnej reprezentacji faktycznego sygnału. Na przykład amplituda sygnału może być niepoprawna, krawędzie mogą nie być czyste, a szczegóły przebiegu mogą zostać utracone. Szerokość pasma oscyloskopu jest najniższą częstotliwością, przy której sygnał wejściowy jest tłumiony o 3 dB. Inny sposób patrzenia na szerokość pasma: jeśli wprowadzisz czystą falę sinusoidalną do oscyloskopu, szerokość pasma będzie minimalną częstotliwością, gdzie wyświetlana amplituda wynosi 70,7% rzeczywistej amplitudy sygnału.

Kanały

Kanał odnosi się do niezależnego wejścia do oscyloskopu. Liczba kanałów oscyloskopu waha się od dwóch do dwudziestu. Najczęściej mają dwa lub cztery kanały. Rodzaj sygnału, który przenosi kanał, również jest różny. Niektóre oscyloskopy mają kanały czysto analogowe (urządzenia te nazywane są DSO - oscyloskopami sygnału cyfrowego). Inne, nazywane oscyloskopami sygnałów mieszanych (MSO), mają mieszankę kanałów analogowych i cyfrowych. Na przykład, MSO Keysight InfiniiVision Series są dostępne z dwudziestoma kanałami, gdzie do szesnastu z nich są cyfrowe, a cztery są analogowe.
Konieczne jest zapewnienie wystarczającej liczby kanałów dla aplikacji. Jeśli masz dwa kanały, ale musisz wyświetlać jednocześnie cztery sygnały, to oczywiście masz problem.



Próbkowanie

Prędkość próbkowania oscyloskopu jest liczbą próbek, które oscyloskop może uzyskać na sekundę. Zaleca się, aby twój oscyloskop miał częstotliwość próbkowania, która jest co najmniej 2,5 razy większa niż jego pasmo. Najlepiej jednak, aby częstotliwość próbkowania była trzy razy większa od szerokości pasma.
Musisz być ostrożny, kiedy oceniasz specyfikację bannerów próbkowania oscyloskopu. Producenci zwykle określają maksymalną częstotliwość próbkowania oscyloskopu, a czasami ta maksymalna szybkość jest możliwa tylko wtedy, gdy używany jest jeden lub dwa kanały. Jeśli więcej kanałów jest używanych jednocześnie, częstotliwość próbkowania może się zmniejszyć. Dlatego warto sprawdzić, ile kanałów można użyć, zachowując jednocześnie maksymalną częstotliwość próbkowania. Jeśli częstotliwość próbkowania oscyloskopu jest zbyt niska, sygnał widziany w zakresie może nie być bardzo dokładny.
Oczywiste jest, że im większa liczba próbek na sekundę, tym wyraźniej i dokładniej wyświetla się kształt fali. Gdybyśmy nadal zwiększali częstotliwość próbkowania przebiegu, punkty próbkowania ostatecznie wyglądałyby prawie nieprzerwanie. W rzeczywistości, oscyloskopy zazwyczaj wykorzystują interpolację sin (x) / x, aby wypełnić pustkę między próbkami punktów.

Głębokość pamięci

Jak wspomnieliśmy wcześniej, oscyloskop cyfrowy wykorzystuje przetwornik A / D (analogowo-cyfrowy) do digitalizacji sygnału wejściowego. Cyfrowe dane są następnie przechowywane w pamięci szybkiej oscyloskopu. Głębokość pamięci odnosi się dokładnie do liczby próbek lub punktów, a zatem do tego czyli ile czasu sygnału można zapisać.
Głębokość pamięci odgrywa ważną rolę w szybkości próbkowania oscyloskopu. W idealnym świecie częstotliwość próbkowania pozostanie stała niezależnie od ustawień na oscyloskopie. Jednak ten rodzaj oscyloskopu wymagałby dużej ilości pamięci w ustawieniach dużej podstawy czasu. Zamiast tego częstotliwość próbkowania zmniejsza się w miarę zwiększania zakresu czasu. Głębokość pamięci jest ważna, ponieważ im większa jest głębokość pamięci oscyloskopu, tym więcej czasu można poświęcić na przechwytywanie przebiegów z pełną szybkością próbkowania. Matematycznie można to wyrazić przez wzór:

Głębokość pamięci = (częstotliwość próbkowania)*(czas wyświetlania)

Tak więc, jeśli jesteś zainteresowany oglądaniem długich okresów czasu z wysoką rozdzielczością między punktami, będziesz potrzebować głębokiej pamięci. Ważne jest również sprawdzenie reaktywności oscyloskopu, gdy znajduje się on w najgłębszej głębi pamięci. W tym trybie zakresy mają zazwyczaj poważny spadek wydajności aktualizacji, dlatego wielu inżynierów używa głębokiej pamięci tylko wtedy, gdy jest to niezbędne dla ich celów.

Częstotliwość odświeżania

Szybkość aktualizacji odnosi się do szybkości, z jaką oscyloskop może uzyskać i aktualizować wyświetlanie przebiegu. Choć może wydawać się ludzkiemu oku, że zakres wyświetla "żywe" kształty fali, dzieje się tak dlatego, że aktualizacje następują tak szybko, że ludzkie oko nie może wykryć zmian. W rzeczywistości pomiędzy nabyciem fali występuje pewien czas martwy (rysunek poniżej). Podczas tego czasu martwego część kształtu fali nie jest wyświetlana na oscyloskopie. W rezultacie, jeśli zdarzy się rzadkie wydarzenie lub usterka podczas jednego z tych momentów, nie zobaczysz tego.
Łatwo zrozumieć, dlaczego ważne jest szybkie tempo aktualizacji. Szybsze tempo aktualizacji oznacza krótsze czasy przestojów, co oznacza większe prawdopodobieństwo złapania nieczęstych zdarzeń lub zakłóceń.
Powiedzmy, że wyświetlasz sygnał, który ma usterkę, która występuje raz na 50 000 cykli. Jeśli twój oscyloskop ma szybkość aktualizacji 100 000 przebiegów na sekundę, to przechwytujesz tę usterkę średnio dwa razy na sekundę. Jeśli jednak twój oscyloskop ma częstotliwość aktualizacji 800 przebiegów na sekundę, średnio zajmuje to minutę.
Specyfikacje częstotliwości odświeżania należy uważnie przeczytać. Niektórzy producenci wymagają specjalnych trybów akwizycji, aby uzyskać wskaźniki aktualizacji specyfikacji banerów. Te tryby akwizycji mogą poważnie ograniczyć wydajność oscyloskopu w obszarach takich jak głębokość pamięci, częstotliwość próbkowania i rekonstrukcja przebiegu. Dlatego dobrze jest sprawdzić wydajność.



Łączność oscyloskopu

Oscyloskopy są dostarczane z szeroką gamą interfejsów. Niektóre z nich są wyposażone w porty USB, napędy DVD-RW, zewnętrzne dyski twarde, porty monitora zewnętrznego i wiele innych. Wszystkie te funkcje ułatwiają korzystanie z oscyloskopu i przesyłanie danych. Niektóre oscyloskopy są również wyposażone w systemy operacyjne, które pozwalają oscyloskopowi zachowywać się jak komputer osobisty. Z zewnętrznym monitorem, myszą i klawiaturą możesz oglądać wyświetlacz oscyloskopu i kontrolować swój oscyloskop tak, jakby był osadzony w komputerze. W wielu przypadkach można również przesyłać dane z oscyloskopu do komputera za pośrednictwem połączenia USB lub LAN.
Dobre funkcje łączności mogą zaoszczędzić mnóstwo czasu i ułatwić wykonywanie pracy. Pozwala to na szybkie i płynne przesyłanie danych do laptopa lub udostępnianie danych geograficznie rozproszonym współpracownikom. Może również umożliwić zdalne sterowanie oscyloskopem z komputera. W świecie, w którym efektywny transfer danych jest wymogiem w wielu sytuacjach, zakup oscyloskopu z wysokiej jakości funkcjami łączności jest bardzo dobrą inwestycją.
 

Galeria