Rodzaje oscyloskopów
Oscyloskopy analogowe
Pierwszymi oscyloskopami były oscyloskopy analogowe, które wykorzystują lampy katodowe do wyświetlania przebiegu. Fotoluminescencyjny luminofor na ekranie zapala się, gdy elektron w niego uderza, a kolejne części luminoforu się zapalają, można zobaczyć reprezentację sygnału. Aby wyświetlany przebieg wyglądał stabilnie, potrzebne jest wyzwalanie. Po zakończeniu jednego pełnego ekranu wyświetlacz oscyloskop oczekuje na wystąpienie określonego zdarzenia (na przykład narastającego zbocza przekraczającego określone napięcie), a następnie ponownie rozpoczyna śledzenie. Niewyzwalany wyświetlacz nie nadaje się do użytku, ponieważ przebieg nie jest wyświetlany jako stabilnie na wyświetlaczu (dotyczy to również oscyloskopów DSO i MSO, które zostaną omówione poniżej).
Oscyloskopy analogowe są użyteczne, ponieważ podświetlany luminofor nie znika natychmiast. Możesz zobaczyć kilka śladów oscyloskopu, które nachodzą na siebie, co pozwala dostrzec usterki lub nieregularności w sygnale. Ponieważ wyświetlanie kształtu fali występuje, gdy elektron uderza w ekran, intensywność wyświetlanego sygnału jest skorelowana z intensywnością rzeczywistego sygnału. To sprawia, że wyświetlacz działa jak trójwymiarowy wykres (innymi słowy, oś x to czas, oś y to napięcie, a oś z to intensywność). Minusem oscyloskopu analogowego jest to, że nie może "zamrozić" wyświetlacza i zachować przebiegu przez dłuższy czas. Gdy substancja fosforu ulega deluminacji, ta część sygnału zostaje utracona. Ponadto nie można automatycznie wykonywać pomiarów przebiegu. Zamiast tego należy wykonywać pomiary zazwyczaj za pomocą siatki na wyświetlaczu. Oscyloskopy analogowe są również bardzo ograniczone pod względem typów sygnałów, które mogą wyświetlać, ponieważ istnieje górny limit prędkości, z jaką może nastąpić poziome i pionowe przemiatanie wiązki elektronów. Podczas gdy oscyloskopy analogowe są nadal używane przez wielu ludzi dzisiaj, nie są już zbyt często sprzedawane.
Oscyloskopy cyfrowe DSO (Digital storage oscilloscopes)
Oscyloskopy do przechowywania danych cyfrowych (DSO) zostały opracowane w celu poprawienia wielu negatywnych aspektów oscyloskopów analogowych. DSO wprowadzają sygnał, a następnie digitalizują go za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego. Rysunek 12 pokazuje przykład jednej architektury DSO używanej przez oscyloskopy cyfrowe Keysight Technologies. Tłumik skaluje przebigeg. Wzmacniacz pionowy zapewnia dodatkowe skalowanie, przekazując przebieg do przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC). Próbka ADC pobiera i przetwarza sygnał cyfrowy. Następnie przechowuje te dane w pamięci. Wyzwalacz wyszukuje zdarzenia wyzwalające, a podstawa czasu dostosowuje wyświetlanie czasu do oscyloskopu. System mikroprocesorowy wykonuje każdy dodatkowy proces obróbki, który podałeś przed ostatecznym wyświetleniem sygnału na oscyloskopie. Posiadanie danych w formie cyfrowej umożliwia oscyloskopowi wykonywanie różnych pomiarów na przebiegu. Sygnały mogą być również przechowywane w pamięci w nieskończoność. Dane można wydrukować lub przesłać do komputera za pomocą napędu flash, LAN, USB lub DVD-RW. W rzeczywistości oprogramowanie pozwala teraz kontrolować i monitorować oscyloskop z komputera za pomocą wirtualnego panelu przedniego.
Oscyloskopy sygnałów mieszanych MSO (Mixed signal oscilloscopes)
W systemie DSO sygnał wejściowy jest analogowy, a konwerter cyfrowo-analogowy go digitalizuje. Jednak wraz z rozwojem technologii cyfrowej, konieczne stało się jednoczesne monitorowanie sygnałów analogowych i cyfrowych. W rezultacie producenci oscyloskopów zaczęli produkować oscyloskopy sygnałów mieszanych, które mogą wyzwalać i wyświetlać sygnały analogowe i cyfrowe. Zazwyczaj istnieje niewielka liczba kanałów analogowych (2 lub 4) i większa liczba kanałów cyfrowych 8 lub 16. Oscyloskopy sygnałów mieszanych mają tę zaletę, że są w stanie wyzwolić połączenie sygnałów analogowych i cyfrowych i wyświetlić je wszystkie, skorelowane w tej samej podstawie czasowej.
Oscyloskopy ręczne i przenośne
Jak sama nazwa wskazuje, przenośny oscyloskop to taki, który jest wystarczająco mały, aby go nosić. Jeśli chcesz przenieść swój oscyloskop do wielu miejsc lub z ławki na ławkę w laboratorium, to przenośny oscyloskop może być dla Ciebie idealny. Rysunek poniżej pokazuje przykład przenośnego przyrządu oscyloskop Keysight InfiniiVision X-Series. Zaletą przenośnych oscyloskopów jest to, że są lekkie i przenośne, szybko się włączają, wyłączają i są łatwe w użyciu. Zwykle nie mają tak dużej mocy obliczeniowej, jak większe oscyloskopy, ale zmieniają ją takie oscyloskopy, jak Keysight InfiniiVision 1000X, 2000X i 3000T X-Series. Oscyloskopy oferują pełną mobilność i łatwość typową dla przenośnych oscyloskopów, ale są również wystarczająco mocne, aby poradzić sobie z większością dzisiejszych potrzeb w zakresie debugowania do 6 GHz.
Pierwszymi oscyloskopami były oscyloskopy analogowe, które wykorzystują lampy katodowe do wyświetlania przebiegu. Fotoluminescencyjny luminofor na ekranie zapala się, gdy elektron w niego uderza, a kolejne części luminoforu się zapalają, można zobaczyć reprezentację sygnału. Aby wyświetlany przebieg wyglądał stabilnie, potrzebne jest wyzwalanie. Po zakończeniu jednego pełnego ekranu wyświetlacz oscyloskop oczekuje na wystąpienie określonego zdarzenia (na przykład narastającego zbocza przekraczającego określone napięcie), a następnie ponownie rozpoczyna śledzenie. Niewyzwalany wyświetlacz nie nadaje się do użytku, ponieważ przebieg nie jest wyświetlany jako stabilnie na wyświetlaczu (dotyczy to również oscyloskopów DSO i MSO, które zostaną omówione poniżej).
Oscyloskopy analogowe są użyteczne, ponieważ podświetlany luminofor nie znika natychmiast. Możesz zobaczyć kilka śladów oscyloskopu, które nachodzą na siebie, co pozwala dostrzec usterki lub nieregularności w sygnale. Ponieważ wyświetlanie kształtu fali występuje, gdy elektron uderza w ekran, intensywność wyświetlanego sygnału jest skorelowana z intensywnością rzeczywistego sygnału. To sprawia, że wyświetlacz działa jak trójwymiarowy wykres (innymi słowy, oś x to czas, oś y to napięcie, a oś z to intensywność). Minusem oscyloskopu analogowego jest to, że nie może "zamrozić" wyświetlacza i zachować przebiegu przez dłuższy czas. Gdy substancja fosforu ulega deluminacji, ta część sygnału zostaje utracona. Ponadto nie można automatycznie wykonywać pomiarów przebiegu. Zamiast tego należy wykonywać pomiary zazwyczaj za pomocą siatki na wyświetlaczu. Oscyloskopy analogowe są również bardzo ograniczone pod względem typów sygnałów, które mogą wyświetlać, ponieważ istnieje górny limit prędkości, z jaką może nastąpić poziome i pionowe przemiatanie wiązki elektronów. Podczas gdy oscyloskopy analogowe są nadal używane przez wielu ludzi dzisiaj, nie są już zbyt często sprzedawane.
Oscyloskopy cyfrowe DSO (Digital storage oscilloscopes)
Oscyloskopy do przechowywania danych cyfrowych (DSO) zostały opracowane w celu poprawienia wielu negatywnych aspektów oscyloskopów analogowych. DSO wprowadzają sygnał, a następnie digitalizują go za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego. Rysunek 12 pokazuje przykład jednej architektury DSO używanej przez oscyloskopy cyfrowe Keysight Technologies. Tłumik skaluje przebigeg. Wzmacniacz pionowy zapewnia dodatkowe skalowanie, przekazując przebieg do przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC). Próbka ADC pobiera i przetwarza sygnał cyfrowy. Następnie przechowuje te dane w pamięci. Wyzwalacz wyszukuje zdarzenia wyzwalające, a podstawa czasu dostosowuje wyświetlanie czasu do oscyloskopu. System mikroprocesorowy wykonuje każdy dodatkowy proces obróbki, który podałeś przed ostatecznym wyświetleniem sygnału na oscyloskopie. Posiadanie danych w formie cyfrowej umożliwia oscyloskopowi wykonywanie różnych pomiarów na przebiegu. Sygnały mogą być również przechowywane w pamięci w nieskończoność. Dane można wydrukować lub przesłać do komputera za pomocą napędu flash, LAN, USB lub DVD-RW. W rzeczywistości oprogramowanie pozwala teraz kontrolować i monitorować oscyloskop z komputera za pomocą wirtualnego panelu przedniego.
Oscyloskopy sygnałów mieszanych MSO (Mixed signal oscilloscopes)
W systemie DSO sygnał wejściowy jest analogowy, a konwerter cyfrowo-analogowy go digitalizuje. Jednak wraz z rozwojem technologii cyfrowej, konieczne stało się jednoczesne monitorowanie sygnałów analogowych i cyfrowych. W rezultacie producenci oscyloskopów zaczęli produkować oscyloskopy sygnałów mieszanych, które mogą wyzwalać i wyświetlać sygnały analogowe i cyfrowe. Zazwyczaj istnieje niewielka liczba kanałów analogowych (2 lub 4) i większa liczba kanałów cyfrowych 8 lub 16. Oscyloskopy sygnałów mieszanych mają tę zaletę, że są w stanie wyzwolić połączenie sygnałów analogowych i cyfrowych i wyświetlić je wszystkie, skorelowane w tej samej podstawie czasowej.
Oscyloskopy ręczne i przenośne
Jak sama nazwa wskazuje, przenośny oscyloskop to taki, który jest wystarczająco mały, aby go nosić. Jeśli chcesz przenieść swój oscyloskop do wielu miejsc lub z ławki na ławkę w laboratorium, to przenośny oscyloskop może być dla Ciebie idealny. Rysunek poniżej pokazuje przykład przenośnego przyrządu oscyloskop Keysight InfiniiVision X-Series. Zaletą przenośnych oscyloskopów jest to, że są lekkie i przenośne, szybko się włączają, wyłączają i są łatwe w użyciu. Zwykle nie mają tak dużej mocy obliczeniowej, jak większe oscyloskopy, ale zmieniają ją takie oscyloskopy, jak Keysight InfiniiVision 1000X, 2000X i 3000T X-Series. Oscyloskopy oferują pełną mobilność i łatwość typową dla przenośnych oscyloskopów, ale są również wystarczająco mocne, aby poradzić sobie z większością dzisiejszych potrzeb w zakresie debugowania do 6 GHz.
