Co je to osciloskop a k čemu se používá?

Klíčové věci

• Osciloskop vám umožňuje vidět a analyzovat signály, se kterými v elektronice pracujete, což pomáhá s přesností a rozhodováním.
• Osciloskopy zachycují a zobrazují příchozí signály, což umožňuje hloubkové studium a analýzu.
• Při nákupu osciloskopu zvažte faktory, jako jsou přenosové rychlosti, vzorkovací frekvence, konektory a typy sond, abyste zajistili přesné měření a monitorování signálů.

Pokud pracujete s elektronikou, potřebujete osciloskop – i když si to ještě neuvědomujete. Osciloskop vám umožňuje skutečně vidět signály, se kterými pracujete, a být přesnější s vaší elektronikou, což zase může pomoci s přesností a rozhodováním.

K čemu se používají osciloskopy?

Úkolem osciloskopu je zachytit a zobrazit příchozí signál. Někdy je také zaznamenán signál, abyste jej mohli později prostudovat do hloubky.

Jak fungují osciloskopy?

Osciloskop je dodáván s minimálně dvěma konektory. Jeden jde k zemi, zatímco druhý se používá k „sondování“ bodu na okruhu. Rozdíl napětí mezi dvěma body je to, co je zachyceno. Puškohledy mohou být analogové nebo digitální, ale oba fungují v podstatě stejným způsobem.

Jaké funkce potřebuje osciloskop?

Nákup osciloskopu znamená brouzdat se žargonem, ale my vám poradíme.

Přenosové rychlosti a vzorkovací frekvence

Většina moderních osciloskopů je digitální a přichází s vestavěnými ADC (analogově-digitální převodníky). Kvalita převodu závisí na dvou faktorech: vzorkovací frekvenci příchozího signálu a počtu bitů použitých k popisu každého vzorku.

Ve světě osciloskopů vzorkovací frekvence je vyjádřen v MSPS nebo GSPS (Mega nebo GigaSamples Per Second). Odlišuje se od šířku pásma, který je vyjádřen v Hz. Šířka pásma se vztahuje na analogovou část stroje – součásti, které společně fungují jako dolní propust, přičemž opouštějí nižší frekvence a vylučují vyšší. "Šířka pásma" je zde frekvence, při které je signál o danou hodnotu zeslaben. To je obvykle 3 dB, což se rovná poloviční síle signálu.

Bitová hloubka také záleží. S jedním bitem na vzorek můžeme zaznamenat dva stavy: zapnuto a vypnuto nebo 0 a 1. Čím více bitů si musíme pohrát, tím více hodnot můžeme použít k aproximaci příchozího signálu:

16bitový osciloskop může reprezentovat 65 536 hodnot, zatímco 12bitový osciloskop může reprezentovat pouze 4 096. Ale mějte na paměti, že aby tato digitální přesnost měla smysl, musí být poměr signálu k šumu docela slušný. Psali jsme jinde o binárním a proč na tom záleží.

Konektory

Osciloskopy jsou většinou dodávány s oběma BNC nebo SMA- konektory typu. Přizpůsobte svůj výběr sondám, které kupujete. Pokud měříte určité druhy signálu, například zvuk na úrovni linky, můžete hledat adaptér, který přijímá vstupy TS, TRS nebo RCA.

Dalším hlediskem je počet dostupných konektorů. Osciloskopy, které nabízejí mnoho vstupů, mohou monitorovat mnoho signálů současně. Pokud jsi připojení zařízení přes I2C nebo SPI, pak vám to umožní překrýt průběhy a zkontrolovat, zda se vše synchronizuje.

Pasivní nebo aktivní sonda?

Sondy mohou být pasivní nebo aktivní. Pasivní sondy jsou dodávány s vestavěným odporem a nastavitelným kondenzátorem, které jsou vnitřně zapojeny paralelně. Aktivní jsou složitější a fungují prostřednictvím malých palubních zesilovačů. Aktivní sonda může být vhodnější pro práci s rychlými signály, protože jsou méně náchylné k ovlivnění měřeného signálu.

Odpor

Hodnota vnitřního odporu sondy určuje velikost impedance, kterou získáte. Dvě hlavní možnosti jsou jeden megaohm nebo padesát ohmů. Pokud právě začínáte, pak je připojení 1MΩ obvykle v pořádku. 50Ω sondy jsou typicky rezervovány pro nízkonapěťové, vysokofrekvenční obvody.

Osciloskop je velmi užitečné zařízení, ať už pracujete ve špičkové laboratoři nebo ve svém zahradním domku. Pokoušet se stavět a odstraňovat problémy s okruhy bez jednoho je jako smažení bez woku. Prostě investujte a neohlížejte se!