Принцип работы осциллографа кратко: Принцип работы осциллографа: основные параметры и типы

изучить конструкцию, принцип действия и основные характеристики одноканального осциллографа С1-65

Цель работы: изучить конструкцию, принцип действия и основные характеристики одноканального осциллографа С1-65, определить чувствительность, коэффициент усиления и ширину полосы пропускания осциллографа по каналу Y.

Используемое оборудование: Осциллограф С1-65 (С1-65А), генератор сигналов низкочастотный Г3-112, генератор сигналов высокочастотный Г4-158, соединительные провода, паспорт прибора С1-65.

Методические указания: Работа выполняется за 2 часа аудиторных занятий. Перед выполнением работы следует изучить соответствующие разделы лекционного курса.

Теоретические сведения

 

Осциллограф относится к приборам, предназваченным для из­мерения характеристик и параметров сигналов, т. е. приборов, действие которых связало с подачей сигналов на их вход. Его структурная схема показана на рис. 1.

Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) определяет принцип дейст­вия прибора, и от ее характеристик в значительной мере зависят параметры я возможности применения осциллографа в целом. В осциллографах используют ЭЛТ с электростатическим управлени­ем лучом.

 

Рис. 1

Принцип отображения формы напряжения на экране осциллографической трубки в общих чертах можно представить сле­дующим образом. Исследуемое напряжение является функцией времени, отображаемой в прямоугольных координатах графиком u=f(t). Две пары пластин ЭЛТ отклоняют электронный луч в двух взаимно перпендикулярных направлениях, которые можно рассматривать как координатные оси. Поэтому для наблюдения
на экране ЭЛТ исследуемого напряжения необходимо, чтобы луч
отклонялся по горизонтальной оси пропорционально времени, а
по вертикальной оси пропорционально исследуемому напряжению
в каждый момент времени). Для этого к горизонтально откло­няющим пластинам подводят линейно-изменяющееся напряжение,
которое заставляет луч перемещаться по горизонтали с постоян­ной скоростью слева направо (и быстро возвращаться обратно).
Расстояние, проходимое лучом вдоль горизонтальной оси, – линейная функция времени.        |

Исследуемое напряжение подается на вертикально отклоняю­щие пластины и, следовательно, положение луча в каждый мо­мент времени однозначно соответствует значению исследуемо­го сигнала в этот момент. За время действия линейно-изменяю­щегося напряжения луч вычерчивает кривую исследуемого сигна­ла. Наблюдаемое на экране изображение называют осциллограм­мой.

Кратко рассмотрим функции, выполняемые основными узлами осциллографа. Для этого помимо схемы, изображенной на рис. 1, воспользуемся развернутой структурной схемой (рис. 2).

Рис. 2.

Канал вертикального отклонения Y, или канал сигнала, предназначен для передачи напряжения источника исследуемого сигнала на вход вертикально от­клоняющих пластин ЭЛТ. Входной блок в этом канале содержит аттенюатор, позволяющий ослабить исследуемый сигнал в определенное число раз а согласовать входное сопротивление канала сигнала с волновым сопротивлением, кабеля, по которому поступает исследуемый сигнал; эмиттерный повторитель, уменьшающий влияние канала вертикального отклонения на источник исследуе­мого сигнала и позволяющий получить высокое сопротивление. Линия задержки (в импульсных осциллографах) обеспечивает подачу исследуемого импульса на вертикально отклоняющие пластины с задержкой относительно на­чала горизонтально отклоняющего напряжения, что дает возможность наблю­дать фронт импульса.

Усилитель вертикального отклонения усиливает исследуе­мый сигнал, подаваемый со входного устройства, до значения, позволяющего получить достаточно большой размер видимого вертикального отклонения луча (размах изображения сигнала) на экране ЭЛТ.

Канал горизонтального отклонения X, или канал развертки, служит для создания напряжения, вызывающего горизонтальное перемещение луча, пропорциональное времени. Вторая функция этого канала — усиление (ослабление) сигнала, передаваемого от входа X на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ. В состав канала входят генератор развертывающего напряжения, создающего горизонтальное отклонение луча; усилитель, усиливающий выраба­тываемое генератором напряжение до значения, необходимого для отклонения луча в горизонтальном направлении; схема синхронизации, предназначенная для преобразования и усиления, а также изменения полярности синхронизирую­щего напряжения, с помощью которого пользователь осциллографа получает устойчивую неискаженную осциллограмму, оптимальную в смысле точности из­мерения временных параметров исследуемого сигнала. На входе X канала име­ется аттенюатор.

Канал управления яркостью Z предназначен для передачи со входа Z на управляющий электрод ЭЛТ сигналов, модулирующих яркость свечения. Он содержит усилитель и схему, позволяющую изменять полярность модулирующего напряжения.

Средства измерения параметров исследуемого сигнала служат чаще всего для измерения напряжения и интервалов времени. Эти средства измерения пара­метров исследуемого сигнала и соответственно осциллографы, в которых эти средства применены, можно разделить на три разновидности. К первой относятся приборы, допускающие только измерения амплитуды и длительности сигнала вручную. Они имеют в своем составе калибраторы чувствительности и длитель­ности, с помощью которых градуируют или поверяют градуировочные харак­теристики осей экрана осциллографа: вертикальной в единицах напряжения, го­ризонтальной в единицах времени. Для второй разновидности осциллографов, характерны встроенные цифровые измерители указанных параметров, причем ре­зультаты измерений отображаются на экране ЭЛТ в цифровой форме — число и единицы измерения. Третья разновидность приборов — микропроцессорные осциллографы с программным управлением, предполагающие автоматическое измерение широкого перечня параметров сигналов по заданной программе, включающей при необходимости обработку результатов наблюдений. Результаты изме­рений и другая информация (например, о погрешностях измерений) выводятся на дисплей.

Блок питания обычно состоит из двух выпрямителей – высоковольтного, пи­тающего высоким напряжением ЭЛТ, и низковольтного, питающего все узлы ос­циллографа и низковольтные электроды трубки.

Схема управления лучом связана с блоком питания и содержит органы ре­гулировки напряжений, управляющих яркостью, фокусировкой, астигматизмом и положением светящегося пятна на экране ЭЛТ.

Принципиальная схема цифрового осциллографа

Цифровой осциллограф — это конструктивное объединение аналогового осциллографа и электронно-вычислительной машины. С его помощью можно не только отображать характеристику напряжения в реальном времени, но и выполнять различные математические операции: складывать и вычитать сигналы в разных каналах, растягивать во времени фрагменты записанного в память сигнала, определять частотный спектр сигнала путём применения быстрого преобразования Фурье и прочее. Входной сигнал u t проходит через масштабирующее устройство усилитель и делитель напряжения и попадает в аналогово-цифровой преобразователь. Задача этого звена — это заменить полученную зависимость дискретной последовательностью кодовых слов Ni мгновенных значений ui этого напряжения.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Структурная схема универсального осциллографа
• Цифровые осциллографы
• Цифровой осциллограф
• 16 Цифровые осциллографы. Структура и принцип работы. Отображение сигнала на экране осциллографа.
• Цифровые осциллографы
• Осциллограф ZET 302
• Маленький, простой осциллограф
• Осциллографы
• Структурная схема универсального осциллографа
• Цифровой осциллограф своими руками

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как научиться пользоваться Осциллографом

Структурная схема универсального осциллографа

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Перейти в магазин. Эту страницу нашли, когда искали : ламповый осциллограф на 8ло29и , самодельные ламповые осциллографы , простейший осцилограф на элт , осциллограф делитель , простейший ацп своими руками , импульсные осциллографы , какой осциллограф собрать , самодельные осциллографы на трубке 5ло , собираем двухканальный осциллограф , осциллограф школьный , схема входного усилителя цифрового осциллографа , как работает генератор пилы в осциллографе , импульсный осциллограф , ljubitelskyj oscilograf , осциллограф нишеброда , двухканальный осциллограф своими руками схема , осциллограф экспонат 33 врв , купить схему сделай сам осциллограф , школьный осциллограф , мурзик осциллограф , usb осциллограф схема , простой осциллограф на 8ло29и , осциллограф в , осциллографа окр1 , tda в осциллографе , цифровой осциллограф , портативный осциллограф , обзор осциллографа , схема осциллографа , измерительные приборы.

Версия для печати. Осциллограф и блок питания. Небольшое видео на тему безопасности при работе с осциллографом в случаях ремонта и проверки Некоторое время назад я уже читал обзор данного мультиметра, но недавно точно такой же прибор Осциллограф своими руками, реально? DSO, осциллограф-конструктор.

Недавно я уже делал обзор на один конструктор, сегодня продолжение небольшой серии обзоров о всяких DS, неплохой, небольшой и простой осциллограф по приятной цене.

Рубрика: Обзоры. В компании моих приборов пополнение :. Я давно хотел себе такую игрушку. Если не сложно, порекомендуйте Low Drop для не очень одарённых. Я бы с радостью указал точную сумму с доставкой, если бы стоимость доставки была одинакова для всех. Собственно потому в обзоре указан вес, чтобы можно было понять, сколько в сумме выйдет с доставкой. Ну почему же, индикатор разряда вещь полезная : А насчет коробочек, посмотрите в оффлайн магазинах, часто продают коробочки для радиолюбителей, по крайней мере у нас есть довольно большой выбор.

Ваше имя:. Добавить комментарий. Поддержать проект Все материалы на сайте и советы бесплатны, однако мы будем благодарны за поддержку проекта и канала! Z R Предложить обзор. Разместить рекламу. Обзоры по рубрикам Сервисы блога Купоны Задать вопрос Калькулятор делителя напряжения.

ТОП-5 Акции Купоны. Популярные и полезные товары для радиолюбителей и не только. H96 MAX, или допилим раз, да ещё раз. Все что вы хотели знать о TaoBao, ответы на самые частые вопросы. Скидки и распродажи в магазине Banggood.

Немного разных и полезных товаров, ожидаются скидки от RDtech с 26 августа. Распродажа разных ТВ боксов и мини компьютеров в Gearbest. Немного купонов на ТВ боксы от Гербеста.

Joyroom QC3. Если на 24V, Комментарий к записи: Щитовой ампервольтметр и его применение. На Али БП будут По емкости 4. Комментарий к записи: Еще один блок питания, 12 Вольт 30 Ампер и Ватт. Опрос Что Вас больше всего интересует? Статьи для новичков. Мои проекты. Акции в интернет-магазинах. Обзоры бытовой электроники. Ручная работа самоделки. Другие обзоры. Поисковые запросы tv box мекоил км9. Обзоры Технические обзоры Бытовая электроника Ручная работа Другие обзоры. AliExpress Акции Обзоры товаров Интересные товары.

Вход Регистрация. Ваш браузер не поддерживает JavaScript, который необходим для работы сайта!

Цифровые осциллографы

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны. Исследуемый аналоговый сигнал U t поступает на входное устройство, где осуществляется согласование его параметров с АЦП, а также автоматическое переключение каналов при многоканальном осциллографировании. Кроме того, здесь с помощью встроенных измерителей могут определяться амплитудные и временные параметры исследуемого сигнала. После АЦП последовательность кодов информативных параметров сигнала через внутриприборный интерфейс подается в ЗУ, которое, как правило, включает в свой состав:. Из ЗУ сигналы поступают в процессор П, отображающее устройство или через внешний интерфейс на внешние устройства и ЭВМ. В качестве процессора в цифровом осциллографе могут использоваться микропроцессорные комплекты, а также микро – и мини ЭВМ. Наличие микропроцессорной системы позволяет полностью автоматизировать работу осциллографа.

типового запоминающего цифрового осциллографа. Кратко рассмот- Структурная схема цифрового запоминающего осциллографа.

Цифровой осциллограф

В настоящее время для анализа формы сигнала чаще всего используют осциллографы с электронно-лучевой трубкой ЭЛТ — электронно-лучевые осциллографы. Эти измерительные приборы относятся к наиболее универсальным и предназначены для визуального наблюдения электрических сигналов и измерения их параметров. В настоящее время разработаны и используются различные типы ЭЛО: универсальные, скоростные, стробоскопические, запоминающие, специальные. Самыми распространенными являются универсальные осциллографы. Они позволяют исследовать широкий класс электрических сигналов с длительностью от единиц наносекунд до нескольких секунд, в диапазоне от долей милливольт до сотен вольт. Полоса пропускания частот современных универсальных осциллографов составляет …МГц. Изображение сигнала на экране отображается практически одновременно с появлением сигнала на входе, поэтому такие приборы называются осциллографами реального времени. Для исследования быстро протекающих процессов например, нано- и пикосекундной длительности применяются скоростные осциллографы, основным узлом которых служит специальная ЭЛТ бегущей волны.

16 Цифровые осциллографы. Структура и принцип работы.

Отображение сигнала на экране осциллографа.

Содержание Стр. Описание работы устройства. Массовое производство СБИС привело к их удешевлению. Одним из дешёвых и миниатюрных устройств является микроконтроллер МК.

Теория и практика.

Цифровые осциллографы

Осциллограф лат. Никакой другой прибор, за исключением мультиметра, не распространен так, как осциллограф. Основной функцией любого осциллографа является отображение визуализация зависимости входного сигнала от времени либо от другого сигнала. Общепринято, что по горизонтали — ось X — откладывается параметр например, время , а по вертикали — ось Y — откладывается входной сигнал. Функционально любой осциллограф состоит из следующих блоков рис. Устройство отображения позволяет пользователю увидеть требуемую зависимость исследуемого сигнала.

Осциллограф ZET 302

Осциллограф — это незаменимый помощник в мастерской радиолюбителя. С его помощью можно наблюдать форму сигнала, измерить длительность, частоту, амплитуду.

Цифровой осциллограф способен запомнить изображение на экране, выводить на экран сопутствующую информацию о сигнале и многое другое. Стоит осциллограф дорого, особенно цифровой, а вот сделать его из набора не сложно и не дорого. Набор пришёл довольно быстро около 2 нед с подробной инструкцией, схемой на английском. Было всё понятно, так как описание в картинках подробно расписано шаг за шагом. Точность: 12 бит Размеры Размер экрана: 52 х 40 мм.

Кроме того, в структурную схему осциллографа входят блок питания и . структурная схема одноканального цифрового осциллографа приведена на.

Маленький, простой осциллограф

Одно из основных направлений совершенствования осциллографов основано на широком использовании в их схемах цифровых методов обработки сигналов и микропроцессоров. Структура построения современного цифрового осциллографа ЦО зависит от объема и характера функций, возложенных на используемую микропроцессорную систему. Сравнительно простая схема цифрового запоминающего осциллографа представлена на рисунке.

Функции генератора развертки в данной схеме выполняет ЦАП, управляемый сигналами, поступающими на вход от микроконтроллера.

Осциллографы

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Использование осциллографа

Войти Регистрация. Логин: Пароль Забыли? Популярные ICO. Обзор ICO Agrotechfarm: цели, преимущества, токены. Обзор ICO fatcats. Универсальный коммутатор для ноутбуков от Baseus — обзор фото.

В цифровом осциллографе исследуемый аналоговый сигнал преобразуется с помощью АЦП в коды, которые далее запоминаются в дискретной памяти, реализуемой с помощью оперативного запоминающего устройства ОЗУ.

Структурная схема универсального осциллографа

Одним из направлений развития современного приборостроения является создание технических средств на основе объединения достижений современной микроэлектроники и информационных технологий. Особенное развитие получило создание интеллектуальных программируемых средств измерений на основе современных аппаратно-программные средств. В качестве примера рассмотрим цифровые осциллографы ЦО — представляющие собой аппаратно-программные средства с очень высокими техническими характеристиками. По возможностям обработки сигналов и быстродействию ЦО приближаются к специализированным сигнальным процессорам, а по возможностям отображения результатов обработки превосходят их. Внешний вид осциллографа компании Good Will Instrument Co. На рис. МУ — масштабирующее устройство усилитель и делитель напряжения ; АЦП — аналого-цифровой преобразователь; ОЗУ — оперативное запоминающее устройство; МК — микроконтроллер;.

Цифровой осциллограф своими руками

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: ,

Что такое осциллограф » Electronics Notes

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

---

Учебное пособие по осциллографу Включает:
Основы работы с осциллографом Типы осциллографов Технические характеристики Как пользоваться осциллографом Запуск области действия Щупы осциллографа Технические характеристики пробника осциллографа

Типы прицелов включают: Аналоговый прицел Объем аналоговой памяти Цифровой люминофор Цифровая сфера Объем USB/ПК Осциллограф смешанных сигналов MSO

---

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

Ввиду преимуществ, которыми они обладают, осциллографы являются важной частью испытательного оборудования электроники в любой лаборатории электроники или области, тестирующей электронное оборудование, будь то в области радиочастотного проектирования, общего проектирования электронных схем, производства электроники, обслуживания, ремонта или везде, где электронные схемы и сигналы на них должны быть исследованы.

Название «осциллограф» связано с тем, что он позволяет наблюдать за колебаниями. Иногда использовалось название электронно-лучевой осциллограф или КРО. Причина этого заключалась в том, что для отображения сигналов использовались электронно-лучевые трубки (ЭЛТ). В настоящее время эти измерительные приборы обычно называют просто осциллографами или просто осциллографами.

Сегодня используются ЖК-дисплеи или плазменные дисплеи, поскольку они меньше по размеру и более удобны в использовании, особенно потому, что не требуют очень высокого напряжения старых ЭЛТ.

Функция осциллографа

Функцией осциллографа является возможность отображать сигналы на каком-либо дисплее. В обычном режиме работы время отображается по оси X (горизонтальная ось), а амплитуда отображается по оси Y (вертикальная ось). Таким образом, можно увидеть форму электронного сигнала на осциллографе, как это может быть предусмотрено. Форму волны можно сравнить с рябью на поверхности пруда, когда в него брошен камень.

Глядя на форму сигнала таким образом, можно увидеть, проанализировать работу схемы и выяснить, почему могут возникнуть какие-либо проблемы.

Основной экран осциллографа

Основные темы осциллографа

При взгляде на осциллограф можно выделить несколько ключевых тем и областей интереса:

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

  Не только осциллографы содержатся в стандартных коробках настольного типа, но и некоторые осциллографы предназначены для связи с компьютерами с использованием их дисплея и обработки для помощи. Часто это USB-осциллографы, подключаемые через USB-соединения, но также доступны другие типы, подключаемые через другие шинные системы или для использования в стоечных системах, таких как PXI и более старые системы VXI.

  Подробнее о . . . . Типы осциллографов.

  
  

• Технические характеристики осциллографа:   Технические характеристики осциллографов иногда могут сбивать с толку. Базовое понимание терминов и того, что они означают, очень полезно. Понимание основных характеристик осциллографа может дать представление об ограничениях любого данного измерительного прибора, а также помочь в выборе, когда его необходимо арендовать, купить или даже заказать в обычном магазине.

  Технические характеристики аналоговых и цифровых прицелов немного отличаются. Хотя основные понятия, такие как точность, диапазон временной развертки, верхние частоты и т.п., по существу одинаковы, цифровые осциллографы также имеют характеристики таких элементов, как количество битов ЦАП, объем памяти и т. п., характерные для цифровых осциллографов.

  Подробнее о . . . . Характеристики осциллографа.

  
  

• Как пользоваться осциллографом:   Несмотря на то, что в наши дни осциллографы просты в использовании, полезно иметь представление о том, как работают эти элементы оборудования для тестирования электроники, какие существуют элементы управления и как они работают. На экране есть даже софт-клавиши, так что можно многое сделать.

  Обычно наиболее широко используемые элементы управления являются общими для всех прицелов любого производителя, поэтому переход от одного прицела к другому зачастую относительно прост.

  Подробнее о . . . . Как пользоваться осциллографом.

  
  

• Запуск осциллографа:   Функция запуска — одна из наиболее важных функций осциллографа. Триггер осциллографа позволяет «запускать» временную развертку в одной и той же точке на каждом цикле сигнала, и это позволяет отображать ее так, чтобы она оставалась неподвижной на экране.

  Функция запуска осциллографа значительно усовершенствовалась с тех пор, как большинство осциллографов перешли на использование цифровых технологий. Доступная цифровая обработка сигналов позволяет триггеру обеспечивать большую гибкость и большую функциональность, чтобы можно было более тщательно исследовать сигналы для выявления проблем и проблем.

  Подробнее о . . . . Запуск осциллографа.

  
  

• Щупы осциллографа:  Для любого осциллографа к тестируемому устройству потребуются щупы. Производительность и использование этих осциллографов позволяет максимально эффективно использовать фактический измерительный прибор, поэтому знание того, какие датчики выбрать, как их настроить, а также ограничения необходимы для правильного понимания проводимых измерений.

  Подробнее о . . . . Сферические зонды.

  
  

Типовой осциллограф

Разработка осциллографа

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

История осциллографов насчитывает более 100 лет, и каждый шаг является результатом инноваций, вдохновения и тяжелой работы.

Ключевые этапы развития и истории осциллографа
Дата	Открытие / Разработка
1897	Карл Фердинанд Браун изобрел первую электронно-лучевую трубку (ЭЛТ). Он мог отображать на экране грубые цифры, управляемые напряжением на пластинах трубки.
1899	Джонатан Зеннек усовершенствовал базовую электронно-лучевую трубку, включив пластины, формирующие луч, и используя магнитное поле для сканирования трассы.
1931	В. К. Зворыкин усовершенствовал электронно-лучевую трубку, когда подробно описал постоянно герметизированную высоковакуумную электронно-лучевую трубку с термоэлектронным излучателем. Это позволило General Radio изготовить осциллограф, который можно было использовать за пределами лаборатории.
Конец 1930-х	Британская компания AC Cossor изобрела двухлучевой осциллограф, который широко использовался во время Второй мировой войны для обслуживания электронного оборудования и, в частности, радарных систем.
1946	Осциллограф с синхронизируемой разверткой был изобретен Говардом Воллумом и Джеком Мердоком. Это значительно упростило использование осциллографа, поскольку сигналы можно было отображать устойчивым образом.
1946	Компания Tektronix была основана Говардом Воллумом и Джеком Мердоком.
1963	Компания Tektronix представила бистабильную трубку для хранения с прямым обзором (DVBST). Это позволило отображать формы одиночных импульсов, а не просто повторяющиеся формы сигналов.
	Цифровой запоминающий осциллограф DSO был изобретен Уолтером Лекроем после производства высокоскоростных дигитайзеров для исследовательского центра CERN в Швейцарии. Уолтер Лекрой позже основал LeCroy Corporation.

Внешний вид осциллографа

Осциллограф обычно имеет большое количество элементов на внешней стороне корпуса.

Высокопроизводительный осциллограф

На передней панели испытательного оборудования обычно имеется ряд элементов:

1. Дисплей   Первое, что бросается в глаза при использовании осциллографа, — это большой дисплей, который используется для отображения сигнала. Обычно это может занимать около четверти места на передней панели или даже немного больше. Часто полезно иметь достаточно большой дисплей, тогда на нем легче увидеть различные элементы осциллограммы.
2. Разъемы   На передней панели имеется множество различных разъемов. Обычно имеется вход для каждого отображаемого канала — часто осциллограф имеет более одного канала. Многие осциллографы являются двухканальными и поэтому могут одновременно отображать два сигнала, что позволяет сравнивать формы сигналов. Другие входы могут включать в себя вход триггера, который позволит запускать кривую на осциллографе в соответствии с этим сигналом.
3. Элементы управления   На осциллографе имеются различные элементы управления:
   
   • Усиление по вертикали / чувствительность входного сигнала: обычно калибруется в В/см, т. е. каждое деление шкалы по вертикали представляет заданное количество вольт.
   • Timebase: изменяет скорость, с которой кривая пересекает экран по горизонтали на осциллографе. Он откалиброван с точки зрения времени / деления, например. 1 мс/см, при условии, что деления расположены с интервалом в один сантиметр.
   • Триггер: элементы управления, связанные с триггером, позволяют запускать временную развёртку осциллографа различными способами. Это позволяет получить неподвижное или стабильное изображение на экране осциллографа.

Для правильной работы осциллографа необходимо подавать правильные сигналы на входы, а также правильно пользоваться органами управления.

Осциллографы являются одним из наиболее широко используемых элементов испытательного оборудования для электроники. Они обеспечивают высокий уровень понимания работы схемы и являются ключом к обнаружению многих проблем и их решению, будь то в общем проектировании электронных схем, ВЧ-проектировании, производственных испытаниях электроники, обслуживании, ремонте и даже обслуживании в полевых условиях.

Другие тестовые темы:
Анализатор сетей передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра LCR-метр Измеритель наклона, ГДО Логический анализатор ВЧ измеритель мощности Генератор радиочастотных сигналов Логический пробник PAT-тестирование и тестеры Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI ГПИБ Граничное сканирование / JTAG Получение данных
    Вернуться в меню “Тест”. . .

Что такое осциллограф? Введение в аналоговые и цифровые осциллографы

Осциллограф, вероятно, является наиболее часто используемым лабораторным оборудованием инженерами-электриками и электронщиками (помимо мультиметра). Но что такое осциллограф? Какие существуют типы осциллографов? Как работает осциллограф? Давайте попробуем разобраться во всем этом в этом вводном руководстве по осциллографу.

Описание

Что такое осциллограф?

Осциллограф — это электронный контрольно-измерительный прибор, который графически отображает электрические сигналы в виде графика X-Y. Здесь горизонтальная (X) представляет время, а вертикальная (Y) ось представляет величину напряжения. Итак, осциллограф, по сути, отображает график изменения напряжения электрического сигнала с течением времени. В результате более ранние осциллографы называются осциллографами.

В то время как мультиметр также измеряет напряжение электрического сигнала, осциллограф выводит это измерение на новый уровень, визуально представляя сигнал с помощью формы волны. Построив такие формы сигналов, можно легко интерпретировать основные свойства сигнала, такие как амплитуда, частота, период, время нарастания и спада и т. д.

Например, если вы проектируете источник питания на 12 В, мультиметр может только отображать, является ли выходное напряжение вашего источника питания 12 В или нет. Осциллограф, с другой стороны, может отображать форму волны выходной мощности, где вы можете анализировать шум, пульсации, частоту переключения и т. д. и вносить любые улучшения или исправления.

Краткая история осциллографа

Вы помните телевизоры с ЭЛТ? Эти громоздкие и тяжелые телевизоры имеют электронно-лучевую трубку, отвечающую за вывод изображения на экран. Фактически, Фердинанд Браун в 1897 году разработал первый осциллограф, экспериментируя с электронно-лучевыми трубками. В 1899 году Джонатан Зеннек разработал первую осциллограмму, добавив пластины, формирующие луч, и применив линейное горизонтальное магнитное поле отклонения.

Все эти эксперименты в основном привели к созданию полезных лабораторных устройств, но это изменилось в 1931, когда д-р В. К. Зворыкин опубликовал статью об ЭЛТ, в которой были решены проблемы горячего катода и вакуума. В конечном итоге это привело к тому, что General Radio выпустила первый портативный осциллограф на основе ЭЛТ.

Забавный факт: поскольку оригинальный осциллограф был разработан с использованием технологии электронно-лучевой трубки, более ранние осциллографы назывались электронно-лучевыми осциллографами или сокращенно CRO. Термин «CRO» стал популярным отраслевым термином, и даже сегодня многие старшие инженеры используют CRO как синоним осциллографа, хотя большинство современных осциллографов являются цифровыми с ЖК-дисплеями.

Развитие полупроводниковых технологий (процессоры, память и преобразователи данных), технология ЖК-дисплеев, а также растущая стоимость ЭЛТ заставили инженеров заняться цифровыми осциллографами. Большинство современных осциллографов называются цифровыми запоминающими осциллографами (DSO), поскольку они захватывают и сохраняют кривую для повторного исследования.

Типы осциллографов

В основном осциллографы бывают двух типов.

• Аналог
• Цифровой

Эта классификация стала важной только после разработки цифровых запоминающих осциллографов в 1990-х годах.

Что такое аналоговый осциллограф?

Ранее CRO были аналоговыми осциллографами. Они очень просты, поскольку нет необходимости в какой-либо обработке сигналов, а электрические сигналы отображаются в виде формы волны, как при использовании усилителей с высоким коэффициентом усиления.

Простой CRO состоит из ЭЛТ (электронно-лучевой трубки), вертикального и горизонтального усилителей, блока запуска, базы времени (генератора развертки) и источника питания.

Что такое цифровой осциллограф?

Основное различие между аналоговыми и цифровыми осциллографами заключается в том, что в цифровых осциллографах аналоговый сигнал захватывается и преобразуется в цифровой с помощью аналого-цифрового преобразователя.

Преимущество использования цифровых осциллографов заключается в том, что вы можете легко сохранять цифровые данные в цифровой памяти. Это главная особенность цифровых запоминающих осциллографов или DSO, когда часть трассы захватывается и может быть проанализирована позже.

До использования ЖК-дисплеев цифровые осциллографы все еще использовали ЭЛТ для отображения сигнала. Для таких осциллографов требуется цифро-аналоговый преобразователь для обратного преобразования цифровых сигналов в аналоговые и отображения их на ЭЛТ. Но с ЖК-дисплеями мы можем полностью избежать этого шага, поскольку цифровые сигналы могут отображаться непосредственно на ЖК-дисплее (с некоторым преобразованием).

Цифровые осциллографы далее подразделяются на:

• Цифровые запоминающие осциллографы (DSO)
• Осциллограф смешанных сигналов (MSO)
• Цифровой люминофорный осциллограф (DPO)
• Осциллограф смешанного домена (MDO)
• Цифровой стробоскопический осциллограф

Как работает осциллограф?

Теперь, когда мы узнали, что такое осциллограф и два основных типа осциллографов, давайте попробуем понять, как работает осциллограф. Поскольку в целом существуют аналоговые и цифровые осциллографы, мы увидим, как работает каждый из них.

Аналоговый осциллограф

ЭЛТ является основной частью всех аналоговых осциллографов. Если мы сможем понять, как работает ЭЛТ, то мы сможем легко понять, как отображать сигнал на экране ЭЛТ. На следующем изображении показаны основные строительные блоки, необходимые для отображения сигнала на ЭЛТ.

Вертикальная секция на приведенной выше блок-схеме отвечает за отправку основного изображения на вертикальные отклоняющие пластины ЭЛТ. Вертикальная часть усиливает или ослабляет входной сигнал. Горизонтальный участок отвечает за движение электронного луча слева направо. Секция триггера определяет, когда отображать сигнал на ЭЛТ.

Система отображения

На следующем рисунке показана упрощенная система отображения аналогового осциллографа. Цепь оси Z на блок-схеме отвечает за управление яркостью электронного луча.

Вертикальная система

В своей базовой форме вертикальная система аналогового осциллографа состоит из аттенюатора, предварительного усилителя, линии задержки и главного усилителя. На следующем изображении показана блок-схема вертикальной системы осциллографа.

Часть аттенюатора вертикальной системы ослабляет входной сигнал, а также обеспечивает связь по переменному или постоянному току. Стадия предварительного усиления отвечает за изменение постоянной составляющей сигнала и, как следствие, позволяет изменять положение трассы. Линия задержки вертикального участка позволяет отображать начало сигнала.

Горизонтальная система

Для правильного отображения сигнала на осциллографе одинаково важны как вертикальная, так и горизонтальная системы. В то время как вертикальная система отвечает за амплитудную часть сигнала, горизонтальная система вносит 2 ^и измерение, т. е. временной аспект сигнала.

Горизонтальная система подает отклоняющее напряжение на горизонтальные пластины для перемещения электронного луча по горизонтали. Для этого схема генератора развертки генерирует пилообразный (или пилообразный) сигнал для управления скоростью развертки луча.

На следующем изображении показана блок-схема горизонтальной системы осциллографа. Пилообразный или пилообразный сигнал нарастает линейно и позволяет измерять время между двумя событиями. Генератор развертки откалиброван по времени, поэтому он также известен как Time Base.

В дополнение к базе времени ранее звучащая система управления по оси Z также является частью горизонтальной системы.

Система запуска

Последней важной частью осциллографа является система запуска. Эта система определяет время, в которое осциллограф рисует сигнал на экране.

Экран ЭЛТ изнутри покрыт фосфором, поэтому при ударе электрона экран излучает свет. Горизонтальная система отвечает за перемещение луча слева направо. Когда он достигает крайней правой части экрана, он быстро возвращается влево, чтобы начать процесс еще раз. Этот процесс называется Sweep (или Trace, или Scan).

Вертикальная система отвечает за перемещение луча по вертикали. Триггерная система осциллографа гарантирует, что осциллограмма всегда начинается в одной и той же точке экрана.

Цифровой осциллограф

Возьмем в качестве эталона цифровой осциллограф с ЭЛТ, чтобы понять работу. На следующем изображении показана упрощенная блок-схема типичного цифрового осциллографа с ЭЛТ-дисплеем.

Основное отличие заключается в вертикальной системе осциллографа. Итак, давайте сосредоточимся только на этом, так как остальная работа будет аналогична работе аналогового осциллографа.

После каскада ослабления и предварительного усиления аналоговый сигнал преобразуется в цифровой с помощью АЦП (аналого-цифрового преобразователя). Затем цифровой сигнал поступает в блок обработки, который выполняет некоторую обработку сигнала (вычисляет основные параметры, сохраняет их в памяти и т. д.). Чтобы отобразить сигнал на ЭЛТ, цифровой сигнал необходимо преобразовать обратно в аналоговый с помощью цифро-аналогового преобразователя.

Заключение

В этой статье мы представили вводное руководство по осциллографам. Мы узнали, что такое осциллограф, какие существуют типы осциллографов, основные компоненты осциллографа и как работают аналоговые и цифровые осциллографы.