주요 요점
오실로스코프는 전기 신호를 면밀히 조사하고 회로 이상에 대한 귀중한 통찰력을 제공하므로 오작동하는 전자 장치를 진단하는 데 없어서는 안 될 기기입니다.
오실로스코프는 형태와 가격이 다양하여 초보자부터 애호가까지 모두 쉽게 사용할 수 있습니다. 예를 들어 DSO 138은 합리적인 가격에 뛰어난 성능을 제공합니다. 또한 중고 오실로스코프는 이 분야에 입문하려는 사람들에게 예산 친화적인 대안을 제시합니다.
오실로스코프 조정은 정확한 결과를 얻기 위해 가장 중요합니다. 임계값을 올바르게 구성하고 적절한 프로브를 활용하는 것은 필수적인 고려 사항입니다. 오실로스코프를 통한 신호 분석을 통해 전기적 오작동을 능숙하게 식별하고 해결할 수 있습니다.
오실로스코프는 열정적인 아마추어를 포함하여 엔지니어링 및 전기 작업에 능숙해지고자 하는 사람들에게 매우 유용한 도구입니다. 오작동하는 전자 부품을 진단하려고 할 때 그 유용성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 그러나 결함이있는 장치를 수리 할 때 오실로스코프를 활용하는 효과적인 방법은 무엇입니까?
오실로스코프는 어떤 용도로 사용되며 얼마를 지출해야 하나요?
오작동할 수 있는 전자 기기는 결함이 있는 노트북부터 지역 바자회에서 구입한 중고 신디사이저, 심지어 브레드보드 위에 직접 만든 전자 프로젝트까지 다양합니다. 이 장비의 문제를 식별하고 해결하려면 논리적 추론을 사용하고 적절한 리소스를 보유해야 합니다. 이러한 중요한 리소스 중 하나는 다양한 유형의 전기 장치를 진단하고 수리하는 데 중요한 역할을 하는 오실로스코프입니다.
오실로스코프는 전기 신호의 파형을 검사하고 표시하기 위해 설계된 전자 기기입니다. 디지털 디스플레이가 있는 부피가 큰 탁상용 장치를 상상하는 사람도 있지만, 이러한 장치는 다양한 구성으로 제공된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 고품질 모델은 종종 고가의 가격표를 요구하지만, 아마추어나 소규모 비즈니스에 적합한 적당한 가격대의 옵션은 중고 마켓을 통해 훨씬 저렴한 비용으로 찾을 수 있습니다.
하지만 저렴하게 시작할 수 있습니다. 저희는 JYE Tech DSO 138의 인기 제품인 을 찾았습니다. 이것은 광범위하게 복제되어 DSO 138mini로 대체되었지만 초보자와 휴대용 옵션을 찾는 사람들에게 여전히 유용한 오실로스코프 옵션입니다.
오실로스코프 전압에 대한 한마디
DSO 138은 최대 50볼트의 전압을 측정할 수 있는 강력한 용량을 자랑합니다.특정 오실로스코프는 매우 높은 전압을 처리할 수 있지만, 각 오실로스코프에는 고유한 한계가 있다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 이러한 한계를 초과하면 기기가 손상될 수 있습니다. 하지만 감쇠 프로브를 사용하여 보호하면 이러한 문제를 해결할 수 있습니다. x10 프로브를 사용하면 기능 저하 없이 들어오는 전압 신호를 90%까지 크게 줄일 수 있습니다.
고전압 장비를 다룰 때는 모든 상황에서 주의를 기울이는 것이 현명합니다. 따라서 우리는 저전압 장치 및 시스템으로 초점을 제한해야 합니다.
시작하기
회로를 검사할 때 정밀도를 높이려면 이러한 목적으로 설계된 특수 프로브를 사용하는 것이 도움이 될 수 있습니다. 이러한 프로브는 일반적으로 의도하지 않은 단락을 일으키지 않고 회로 기판의 특정 위치에 접촉할 수 있는 뾰족한 팁이 특징입니다. 이러한 장치를 사용하면 우발적인 전기 연결 가능성을 최소화하고 측정의 정확성을 높일 수 있습니다.
오디오 신호를 검사하는 경우, 스코프의 BNC (또는 SMA ) 소켓에 TS(또는 TRS) 케이블을 변환할 수 있는 어댑터를 찾을 수 있습니다. 간단하게 하기 위해 악어 클립을 사용하겠습니다.
오실로스코프 보정 및 임계값 설정
오실로스코프 보정은 정확하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻기 위한 중요한 단계입니다. 여기에는 온도 변화와 같은 환경적 요인에 의해 영향을 받을 수 있는 프로브의 고유 저항과 커패시턴스를 보정하는 작업이 포함됩니다. 계측기가 올바르게 보정되었는지 확인함으로써 측정의 잠재적인 오류나 불일치를 완화하고 보다 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.
프로브를 일반적으로 기기 전면 패널에 있는 지정된 기준 신호에 연결하세요. 예를 들어 DSO 138의 경우, 이 구성 요소는 상단에서 찾을 수 있습니다. 각 프로브에는 완벽한 정사각형 모양의 테스트 파형을 생성하기 위해 보정해야 하는 조정 가능한 커패시터가 장착되어 있습니다. 이 과정에서 미세 조정을 위해 작은 드라이버를 사용해야 할 수도 있습니다. 다행히도 DSO 138은 회로 보드에 튜닝 컨트롤이 내장되어 있어 더욱 편리합니다.
디스플레이에 파형을 시각화하려면 특정 전압 레벨에 도달했을 때 화면이 업데이트되어야 하는데, 이 레벨은 최대값과 최소값의 대략 중간 정도에 위치해야 합니다. 현재 설정에서는 오실로스코프가 상승 에지가 발생할 때마다 이미지를 새로 고치도록 구성되었습니다.이렇게 하면 파형 표현의 불확실성이 제거되어 신호를 정확하고 안정적으로 묘사할 수 있습니다.
오실로스코프로 신호를 검사하는 방법
특정 전기 신호를 분석하기 위해 모바일 장치와 미니 잭-투-잭 케이블을 사용할 수 있으며, 이는 가장 간단하고 신속한 방법 중 하나입니다. 이 작업을 수행하려면 악어 클립을 잭 플러그의 반대쪽 끝에 연결해야 합니다. 베이스를 둘러싸고있는 큰 줄무늬는 접지선을 나타내고 나머지 두 줄무늬는 왼쪽 및 오른쪽 채널에 해당한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 이러한 방식으로 클립을 연결하면 이러한 신호 소스에서 관련 데이터를 효과적으로 수집할 수 있습니다.
이제 파형이 필요합니다. YouTube에는 적절한 테스트 클립 이 포함되어 있습니다. 하나를 골라 재생하고 디스플레이를 관찰하세요. 여기서는 사인파를 보고 있습니다.
관련 매개변수를 조작할 때 최적의 시각화를 위해 파형의 위치를 변경해야 할 수도 있습니다. 줌 레벨 조정, 트리거 포인트 수정, 타이밍 미세 조정 등 사용 가능한 컨트롤을 실험해 봄으로써 실질적인 경험을 쌓을 수 있습니다. 이 과정에서 실습은 필수 불가결한 요소입니다.
오실로스코프를 사용한 실제 문제 해결
오실로스코프 활용에 능숙해졌다면 이제 몇 가지 진단 절차를 수행해 볼 수 있습니다.
펄스 폭 변조(PWM) 신호 생성에 대한 이전 조사와 함께 라즈베리 파이에서 생성된 파형을 조사하는 것은 장치에서 방출되는 신호의 특성을 더 깊이 파고드는 데 적절한 출발점이 될 수 있습니다. 이러한 신호를 면밀히 조사하면 신호의 구성과 특성에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있으며, 이를 통해 신호의 작동 방식에 대한 이해를 높일 수 있습니다.
PWM
접지 클립을 해당 단자에 접지하고 오실로스코프 프로브를 사용하여 예상되는 신호 위치(이 경우 펄스 폭 변조(PWM) 핀에 해당)를 검사합니다. 특정 소프트웨어 프로그램을 실행하면 오실로스코프 디스플레이에서 PWM 신호의 존재를 감지할 수 있어야 합니다. 듀티 사이클을 주의 깊게 평가하여 미리 예상한 것과 일치하는지 여부를 확인할 수 있습니다.소프트웨어 기반 PWM은 특히 디바이스가 여러 프로세스를 동시에 수행하는 경우 성능에 변동이 있을 수 있지만 하드웨어 PWM을 사용하면 안정적이고 명확한 결과를 얻을 수 있습니다:
하드웨어 PWM을 사용하는 것이 특정 상황에서 유리할 수 있지만, 만족스러운 결과를 얻기 위한 절대적인 요건은 아닙니다. 경우에 따라 소프트웨어를 실행하는 디바이스의 부담을 줄이는 것만으로도 성능이 향상될 수 있습니다. 듀티 사이클이 최소값인 0%로 설정되어 있지 않은지 확인하는 것이 중요한데, 이 경우 가시 파형이 생성되지 않을 수 있기 때문입니다.
데이터 전송
최신 전자 시스템에서는 신호가 주기적이지 않고 비반복적인 것이 일반적입니다. 예를 들어, 한 장치가 반복하지 않고 다른 장치에 명령을 내릴 때 이러한 유형의 신호는 현대 기술에서 널리 사용됩니다. 일상적인 사용에서 마우스를 움직이면 감지된 움직임의 정도를 컴퓨터에 알려주는 일련의 명령이 생성될 수 있으며, 이는 이러한 비주기적 신호 기술의 실제 적용을 보여줍니다.
이러한 신호를 감지하기 위해서는 오실로스코프의 고유한 기능을 활용해야 합니다. 지정된 임계값을 초과하면 파형이 일시적으로 중단되어 데이터의 정확한 형태를 식별하고 수신 장치로의 전송 적합성을 결정할 수 있습니다.
이 사례에서는 AKAI 드럼 컨트롤러에서 들어오는 미디 신호 샘플을 확보했습니다.
미디 장치는 무질서한 신호도 해석할 수 있는 기능을 가지고 있습니다. 그러나 이 경우 언밸런스 케이블을 사용하기 때문에 케이블 길이를 지정된 한도 이상으로 연장하면 신호 저하가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 케이블이 전체 구조물에 걸쳐 늘어나는 경우 왜곡이나 오작동을 일으킬 수 있습니다. 또한 무거운 사무용 가구 아래에서 케이블을 계속 사용하면 마모가 발생하여 고장을 일으킬 수 있습니다.
연역적 문제 해결은 MIDI를 통해 연결된 케이블 또는 장치의 문제를 식별하고 해결하기 위한 효과적인 접근 방식을 제공합니다. 먼저 대체 케이블을 테스트한 후 다른 MIDI 장치를 사용해 봄으로써 문제의 원인을 정확하게 찾아낼 수 있습니다.
두 개의 신호?
DSO 138과 관련된 주목할 만한 제약 조건은 여러 입력을 동시에 수용할 수 없다는 점입니다.
고급 오실로스코프는 한 번에 여러 신호를 검사할 수 있는 기능을 제공합니다. 예를 들어, SPI(I2C)를 통해 전송되는 데이터와 그에 수반되는 클럭 신호를 겹쳐서 볼 수 있습니다.이러한 분석을 통해 두 신호 간의 정렬 불일치 및 왜곡을 발견할 수 있으며, 이로 인해 정보가 손상될 수 있습니다. 스파이크, 노이즈, 들쭉날쭉한 가장자리 등 모든 이상 징후는 합병증을 일으킬 가능성이 있습니다.
저항기 및 커패시터와 같은 특정 구성 요소를 조정하면 전자 시스템의 다양한 문제를 해결할 수 있는 경우가 많습니다. 또한 타이밍 불일치를 설명하기 위해 코드를 수정해야 할 수도 있습니다.
어떤 조치를 취하기 위해서는 오실로스코프를 사용하여 관심 있는 파형을 시각적으로 비교하고 대조하는 것이 필수적입니다.
오실로스코프는 전기적 결함 진단에 탁월
복잡한 전기 시스템으로 작업할 때 일반 진단 도구의 범위를 벗어나는 문제에 직면할 가능성이 높습니다. 이러한 경우 오실로스코프를 사용하면 관련 신호를 포괄적으로 시각적으로 표현할 수 있으므로 필수적입니다. 이러한 명확성을 통해 시스템 내에 존재하는 모든 이상을 효율적으로 식별하고 해결할 수 있습니다.