Co to jest oscyloskop i do czego służy?
Kluczowe wnioski
Oscyloskop służy jako wizualna pomoc w analizie sygnałów elektronicznych, zwiększając dokładność i ułatwiając podejmowanie świadomych decyzji w dziedzinie inżynierii elektrycznej.
Oscyloskopy to urządzenia, które ułatwiają akwizycję i wizualizację przychodzących sygnałów, umożliwiając ich kompleksowe badanie i ocenę.
Wybierając oscyloskop do zakupu, ważne jest, aby wziąć pod uwagę różne parametry, w tym szybkość transmisji, częstotliwość próbkowania, opcje złączy i kompatybilność sondy w celu dokładnego pomiaru i monitorowania sygnałów elektrycznych.
Oscyloskop jest kluczowym narzędziem dla osób zaangażowanych w prace elektroniczne, ponieważ umożliwia wizualizację manipulowanych sygnałów, zwiększając tym samym dokładność i prowadząc do lepszego podejmowania decyzji.
Do czego służą oscyloskopy?
Zadaniem oscyloskopu jest przechwytywanie i wizualizacja przychodzącego sygnału elektrycznego. W niektórych przypadkach sygnał może być również przechowywany do dalszej analizy w późniejszym czasie.
Jak działają oscyloskopy?
Oscyloskop zazwyczaj posiada co najmniej dwa zaciski, z których jeden jest podłączony do masy, podczas gdy pozostałe złącze służy do pomiaru określonego węzła w obwodzie elektrycznym. Mierząc różnicę napięć między tymi dwoma punktami, oscyloskop przechwytuje i wyświetla te informacje do analizy. Oscyloskopy są dostępne w formie analogowej lub cyfrowej, ale działają podobnie w obu formatach, przedstawiając przebiegi, które reprezentują wahania napięcia w czasie.
Jakich funkcji potrzebuje oscyloskop?
Poruszanie się po świecie oscyloskopów może być zniechęcającym zadaniem, biorąc pod uwagę techniczny język i terminologię, które przenikają tę dziedzinę. Jednak dzięki naszym wskazówkom ekspertów nie musisz się martwić, że przytłoczy Cię złożoność tej wysoce wyspecjalizowanej dziedziny. Jesteśmy tutaj, aby pomóc ci przebrnąć przez żargon i podejmować świadome decyzje, jeśli chodzi o wybór idealnego oscyloskopu do twoich potrzeb. Pozwól nam poprowadzić Cię na każdym kroku w poszukiwaniu idealnego przyrządu.
Częstotliwość bitowa i częstotliwość próbkowania
częstotliwość próbkowania sygnału wejściowego i głębia bitowa wykorzystywana do reprezentowania każdej próbki.
W dziedzinie oscyloskopów częstotliwość próbkowania jest oznaczana w jednostkach MSPS lub GSPS, reprezentujących Mega lub Giga próbki na sekundę.Ta metryka różni się od szerokości pasma, która jest zwykle wyrażana w hercach i odnosi się do analogowych komponentów urządzenia, działając jak filtr dolnoprzepustowy, aby umożliwić niższe częstotliwości, jednocześnie odrzucając wyższe częstotliwości. Termin “szerokość pasma” odnosi się do częstotliwości, przy której sygnał doświadcza określonego poziomu tłumienia, często definiowanego jako spadek o 3 dB, co odpowiada zmniejszeniu amplitudy sygnału o połowę.
Głębia bitowa cyfrowego nagrania audio jest ważnym czynnikiem, który określa zakres wartości używanych do reprezentowania każdej próbki. Gdy na próbkę przypada tylko jeden bit, możliwe wartości są ograniczone do “włączony” lub “wyłączony” lub wartości binarnych 0 i 1. Jednak wraz ze wzrostem liczby dostępnych bitów wzrasta precyzja, z jaką można przybliżyć przychodzący sygnał analogowy. Pozwala to na większą różnorodność poziomów pośrednich między skrajnymi wartościami 0 i 1, co skutkuje płynniejszym odwzorowaniem oryginalnego kształtu fali.
16-bitowy oscyloskop jest w stanie przedstawić 65 536 różnych odczytów, podczas gdy 12-bitowy oscyloskop może wyświetlić tylko 4096. Należy jednak wziąć pod uwagę, że aby tak wysoki poziom dokładności cyfrowej miał znaczenie, stosunek sygnału do szumu musi być dość solidny. W naszych poprzednich artykułach omówiliśmy znaczenie danych binarnych i ich implikacje.
Złącza
Oscyloskopy są w większości dostarczane ze złączami typu BNC lub SMA . Dopasuj swój wybór do kupowanych sond. Jeśli mierzysz określone rodzaje sygnałów, takie jak dźwięk liniowy, możesz poszukać adaptera, który obsługuje wejścia TS, TRS lub RCA.
Ponadto ważne jest, aby wziąć pod uwagę liczbę złączy dostarczanych przez oscyloskop. Modele z wieloma portami wejściowymi umożliwiają jednoczesne monitorowanie wielu sygnałów. Funkcja ta staje się szczególnie przydatna podczas pracy z urządzeniami podłączonymi za pośrednictwem magistrali I2C lub SPI, ponieważ umożliwia wizualizację nałożonych na siebie przebiegów w celu zapewnienia zsynchronizowanego działania.
Sonda pasywna czy aktywna?
Sondy pasywne składają się z wbudowanego rezystora i regulowanego kondensatora, które są ułożone równolegle w urządzeniu. Z drugiej strony, sondy aktywne wymagają do działania dodatkowych komponentów, takich jak wbudowane wzmacniacze. Pomimo zwiększonej złożoności, aktywne sondy mogą oferować pewne zalety w przypadku szybko zmieniających się sygnałów ze względu na ich minimalny wpływ na mierzony sygnał.
Rezystancja
Rezystancja wewnętrznego elementu sondy odgrywa kluczową rolę w określaniu poziomu uzyskanej impedancji.Zazwyczaj dostępne są dwie podstawowe opcje - jeden megaom lub pięćdziesiąt omów. Dla początkujących, połączenie o wartości jednego megaoma jest zazwyczaj wystarczające. Z drugiej strony, sondy pięćdziesięcioomowe są zwykle wykorzystywane w obwodach niskiego napięcia i wysokiej częstotliwości.
Oscyloskopy są świetnymi narzędziami dla elektroników
Oscyloskop jest niezbędnym narzędziem, które można wykorzystać w różnych warunkach, od zaawansowanych ośrodków badawczych po bardziej swobodne miejsca pracy, takie jak szopa ogrodowa. Próba konstruowania i rozwiązywania problemów z obwodami elektronicznymi bez jego pomocy byłaby analogiczna do przygotowywania posiłku bez użycia woka. Zdecydowanie zaleca się poniesienie niezbędnych wydatków na ten cenny instrument, ponieważ bez wątpienia okaże się on opłacalną inwestycją.