Osciloskop je vrsta laboratorijskog instrumenta koji se općenito koristi za prikaz pojedinačnih ili ponavljajućih valnih oblika na zaslonu. Ovi se valni oblici mogu analizirati za različita svojstva poput frekvencije, amplitude, vremena porasta, izobličenja, vremenskog intervala itd. Osciloskopi se koriste u različitim područjima industrije kao što su inženjerstvo, medicina, znanost, telekomunikacije, automobilska industrija itd. U osciloskopu postoji su dvije tehnike koje se koriste za pohranjivanje signala; analogna i digitalna pohrana. Analogna pohrana može postići veće brzine, iako je manje svestrana u usporedbi s digitalnom pohranom. Ovaj članak govori o pregledu analogni osciloskop za pohranu – rad i njegove primjene.
Što je analogni osciloskop za pohranu podataka?
Analogni osciloskop za pohranjivanje jedna je vrsta osciloskopa koji se koristi za pohranjivanje valnih oblika za kasniju vizualizaciju. Ove vrste osciloskopa bile su vrlo jednostavne u smislu njihove izvedbe, a bile su i vrlo skupe, pa su se obično koristile samo za specijalizirane primjene. Ovi osciloskopi koriste posebnu CRT (katodnu cijev) s dugotrajnim djelovanjem. Ovi CRT-ovi su imali mogućnost mijenjanja postojanosti, međutim, ako su izuzetno svijetli tragovi držani iznad dugih vremenskih razdoblja, tada postoji mogućnost trajnog snimanja traga na zaslonu. Stoga se ove zaslone treba pažljivo koristiti.
Rad analognog osciloskopa za pohranu podataka
Analogni osciloskopi za pohranu rade pomoću posebnog CRT-a s dugotrajnom sposobnošću. Poseban CRT se koristi za pohranjivanje naboja unutar područja zaslona gdje je udarila elektronska zraka, čime se omogućuje da fluorescencija ostane mnogo dulja od normalnih zaslona.
Ovaj osciloskop jednostavno radi primjenom napona koji se mjeri izravno na snop elektrona koji se kreće preko zaslona osciloskopa. Zraka je usmjerena na zaslon obložen fosforom, koji svijetli kada ga pogodi zraka. Signal zatim skreće zraku, prateći valni oblik na ekranu. Napon će skrenuti zraku prema gore i dolje proporcionalno za praćenje valnog oblika na zaslonu. Dakle, ovo daje trenutnu sliku valnog oblika.
Tehnički podaci
The specifikacije analognog pohranjivačkog osciloskopa uključuju sljedeće.
- Dimenzija ili veličina je približna: 305 (Š) x 135 (V) x 365 (D) mm.
- Ulazna impedancija je 1 M Ohm.
- Način rada okidača je AUTO/TV-V/NORM/TV-H.
- X Y fazna razlika je ispod ili ekvivalentna 3 stupnja, DC – 50KHz.
- Odabir polariteta je + ili -.
- Okidanje s visokom osjetljivošću je ekvivalentno 1 mV/podjeljak.
- Funkcije inkrementalnog povećanja kanala Ch1 za jasniji pregled.
- Ima TV sinkroni sklop za odvajanje za prikaz postojanog TV signala.
- CRT je 6-inčni zaslon pravokutnog oblika s unutarnjom rešetkom, 8 x 10 div gdje je 1 div = 1 cm.
- Način prikaza je CH1, CH2, ADD, ALT i CHOP.
- Vrijeme porasta je ≤ 8,8 ns.
- Maksimalni ulazni napon je 250V ≤ 1KHz.
- Ulazno spajanje je AC, DC i GND.
- Točnost je ± 3%.
- Izvor okidača je CH1, CH2, VERT, LINE i EXT.
- Osjetljivost i frekvencija je 20Hz ~ 60MHz.
- Kalibracija valnog oblika je 1KH ± 20% frekvencije i 0,5 V ± 10% napona.
- Napajanje je 220V / 110V ± 10% ; 50/60Hz.
- Njegova težina je oko 9 kg.
Blok dijagram analognog pohranjivačkog osciloskopa
Dolje je prikazan blok dijagram analognog osciloskopa za pohranu koji koristi CRT. Tip CRT-a koji se koristi u ovom osciloskopu je elektrostatički umjesto magnetskog otklona jer pruža mnogo bržu kontrolu struje elektrona i omogućuje analognim osciloskopima postizanje vrlo visokofrekventnog rada. Analogni osciloskop uključuje niz blokova strujnih krugova i sposoban je pružiti stabilne dolazne slike valnog oblika.
Ulazi signala
Postoji niz kontrola povezanih s ulazom signala ili Y-osi na zaslonu. U mnogim slučajevima, signali će biti superponirani u DC prednaponu. Dakle, potrebno je spojiti kondenzator u seriju kroz ulaz kako bi bili sigurni da je DC blokiran. Kada se koristi kondenzator, odabir opcije AC značit će da bi niskofrekventni signali mogli biti ograničeni.
Y prigušivač
Y prigušivač se koristi kako bi se osiguralo da se signali prezentiraju Y pojačalu na potrebnoj razini ili ne.
I pojačalo:
Y pojačalo u osciloskopu jednostavno osigurava pojačanje za dobivanje izlaza. Ovo pojačalo je uglavnom linearno jer će to odlučiti o točnosti osciloskopa.
Y skretni krug:
Kada se pojačani signal iz y pojačala da krugu za otklon Y, tada on daje CRT pločama na potrebnim razinama. Otklon koji se koristi na CRT-u je elektrostatički jer osigurava otklon velike brzine koji je potreban za ovaj osciloskop.
Strujni krug okidača:
Sustav okidača koristi se kako bi se osiguralo da je stabilan valni oblik prikazan na zaslonu ili ne. Potrebno je postaviti signal rampe da počinje na sličnoj točki u svakom ciklusu dolaznog signala koji se provjerava. Na taj će se način slična točka na valnom obliku prikazati na sličnom mjestu na zaslonu.
U gornjem blok dijagramu, signal se prima iz izlaza Y pojačala i daje se još jednom kondicionom pojačalu. Nakon toga, prolazi kroz Schmittov okidački krug koji osigurava pojedinačne preklopne točke kada se valni oblik povećava i smanjuje. Za okidač se bira potreban smisao tako da se točka okidanja može nalaziti na rastućim ili opadajućim rubovima valnog oblika koji se može odabrati prije nego što se da u krug rampe, gdje god signal okidača daje početnu točku za rampu.
Iz vanjskog izvora također je moguće koristiti signal. Dakle, ovo može biti vrlo prikladna značajka jer može biti potrebno dobiti okidač iz drugog izvora osim dolaznog signala.
Blanking pojačalo
Pojačalo za prigušivanje koristi se za čišćenje zaslona tijekom ove povratne faze. Potreban je samo reset element rampe da proizvede impuls koji se daje mreži CRT-a. Ovo smanjuje protok elektrona i učinkovito zatamnjuje zaslon za to razdoblje.
Generator rampe (vremenska baza)
Kontrola vremenske baze jedna je od bitnih kontrola na osciloskopu za analognu pohranu. To će imati veliku razliku u brzini i bit će prilagođeno na vrijeme za svaku podjelu na opsegu CRT . Bitan je odabir ispravne brzine vremenske baze za prikaz određenog valnog oblika.
Rad ovog analognog osciloskopa za pohranu je; koristi CRT za prikaz signala u vodoravnoj i okomitoj osi. Obično je okomita os trenutna vrijednost ulaznog napona, a vodoravna os je valni oblik rampe.
Kada napon valnog oblika rampe raste, trag se pomiče po zaslonu u vodoravnom smjeru. Kada stigne na kraj zaslona, valni oblik se vraća na nulu i trag se vraća na početak. Korištenjem ovog pristupa vodoravna os odgovara vremenu, dok okomita os odgovara amplitudi. Dakle, na ovaj način, uobičajeni dijagrami valnih oblika mogu se prikazati na CRT-u.
Digitalni osciloskop za pohranu u odnosu na analogni osciloskop za pohranu
Razlika između osciloskop za digitalnu pohranu i analogni osciloskop za pohranu uključuje sljedeće.
| Osciloskop za digitalnu pohranu | Osciloskop za analognu pohranu |
| U digitalnom osciloskopu za pohranu, velika količina energije dovodi se u CRT za pohranu. | U analognom osciloskopu za pohranu, mala količina energije dovodi se u CRT za pohranu. |
| Ovaj osciloskop ima malu propusnost i brzinu pisanja u usporedbi s analognim osciloskopom za pohranu. | Ovaj osciloskop ima veliku propusnost i brzinu pisanja. |
| CRT u digitalnom osciloskopu za pohranu nije skup. | CRT u analognom osciloskopu za pohranu je skup. |
| Ovaj osciloskop prikuplja podatke jednostavno nakon pokretanja. | Ovaj osciloskop uvijek prikuplja podatke i zaustavlja se nakon što se aktivira. |
| Ovaj osciloskop ima digitalnu memoriju. | U ovom osciloskopu nema digitalne memorije. |
| Ne može raditi kroz stabilno vrijeme osvježavanja CRT-a. | Radi kroz stabilno vrijeme osvježavanja CRT-a. |
| Ovaj osciloskop ne može generirati svijetlu sliku za signale viših frekvencija. | Ovaj osciloskop može generirati svijetle slike čak i za signale viših frekvencija. |
| U ovom tipu osciloskopa, vremenska baza se generira rampnim krugom. | U ovom tipu osciloskopa, vremenska baza se generira rampnim krugom. |
| Ovaj osciloskop ima nižu rezoluciju. | Ovaj osciloskop ima veću rezoluciju. |
| Radna brzina ovog osciloskopa je veća. | Radna brzina ovog osciloskopa je manja. |
| Ovaj osciloskop nema učinak aliasinga. | Ovaj osciloskop ima učinak aliasinga, pa je funkcionalna propusnost pohrane ograničena. |
| Omogućuje manju rezoluciju. | Omogućuje veću rezoluciju zahvaljujući ADC-u koji se u njemu koristi. |
| Ovaj osciloskop ne radi u retroaktivnom načinu rada. | Ovaj osciloskop radi u retroaktivnom načinu rada kako bi opisao snimače valnog oblika. |
Prednosti i nedostatci
The prednosti analognog pohranjivačkog osciloskopa uključuju sljedeće.
- Analogni osciloskopi za pohranu obično su vrlo jeftiniji.
- Ovi osciloskopi mogu pružiti dobar raspon performansi za mnoge laboratorijske i servisne situacije.
- Ovi osciloskopi pružaju precizne performanse, posebno za laboratorijske vježbe.
- Ovi osciloskopi ne zahtijevaju mikroprocesor, ADC ili akvizicijsku memoriju za mjerenje.
The nedostaci analognih osciloskopa za pohranu uključuju sljedeće.
- Ne nudi dodatne značajke u usporedbi s digitalnim osciloskopima
- Ovi uređaji nisu prikladni za analizu visokofrekventnih prijelaza s oštrim vremenom porasta unutar elektroničkih sklopova.
- Ovi osciloskopi nisu jednostavni za rukovanje, pa vam je potrebna praktična obuka.
Prijave
The primjene analognih osciloskopa za pohranu uključuju sljedeće.
- Prikazuje pojedinačne i dugoperiodične valne oblike.
- Analogni osciloskop koristi se za pružanje stabilnih dolaznih slika valnog oblika.
- Ove vrste osciloskopa se intenzivno koriste za promatranje događaja koji se dogode samo jednom u stvarnom vremenu.
- Koristi se za prikaz signala vrlo niske frekvencije.
- Ovi se osciloskopi uglavnom koriste tamo gdje je vrijeme prikaza na ekranu prekratko za provjeru signala koji se mjere.
- Ovaj se osciloskop koristi za mapiranje i prikaz konstantnih varijabilnih ulaznih napona signala pomoću elektronske zrake.
P: Koja je najveća frekvencija koju može izmjeriti analogni osciloskop za pohranu?
O: Maksimalna frekvencija koju može izmjeriti analogni osciloskop za pohranu općenito je u rasponu od nekoliko megaherca do desetaka megaherca.
P: Koje su prednosti korištenja analognog osciloskopa za pohranu u odnosu na osciloskop za digitalnu pohranu?
O: Osciloskop za analognu pohranu može uhvatiti i prikazati složene valne oblike visoke razlučivosti, prikazati više valnih oblika u isto vrijeme i pohraniti valne oblike određeno vrijeme nakon što signal više nije prisutan. Osim toga, analogni osciloskopi za pohranu općenito su jeftiniji od osciloskopa za digitalnu pohranu.
P: Kako CRT za pohranu radi u analognom osciloskopu za pohranu?
O: CRT za pohranu u analognom osciloskopu za pohranu može zadržati sliku valnog oblika na ekranu neko vrijeme nakon što signal više nije prisutan. To korisniku omogućuje analizu valnog oblika čak i ako signal više nije prisutan.
P: Koje su različite vrste okidača dostupne u analognom osciloskopu za pohranu?
O: Vrste okidača dostupnih u osciloskopu za analognu pohranu uključuju okidač ruba, okidač širine pulsa i videookidač.
P: Kako analogni osciloskop za pohranu prikazuje više valnih oblika u isto vrijeme?
O: Analogni osciloskop za pohranu može prikazati više valnih oblika u isto vrijeme koristeći tehniku koja se zove 'dual-beam' ili 'dual-trace' koja koristi dvije elektronske zrake za simultani prikaz dva signala.
P: Kakav je analogni osciloskop za pohranu u usporedbi s osciloskopom za digitalnu pohranu u smislu trajnosti?
O: Analogni osciloskop za pohranu manje je izdržljiv od osciloskopa za digitalnu pohranu zbog upotrebe katodne cijevi koja je krhka i lako se može oštetiti.
P: Koji je tipični životni vijek katodne cijevi u analognom osciloskopu za pohranu?
O: Tipični životni vijek katodne cijevi u analognom osciloskopu za pohranu je oko 10 000 do 15 000 sati rada.
P: Može li se analogni osciloskop za pohranu koristiti za mjerenje niskofrekventnih signala?
O: Da, analogni osciloskop za pohranu može se koristiti za mjerenje niskofrekventnih signala, ali može zahtijevati upotrebu vanjskog niskopropusnog filtra.
P: Koje su uobičajene vrste sondi koje se koriste s analognim osciloskopom za pohranu?
O: Uobičajene vrste sondi koje se koriste s osciloskopom za analognu pohranu uključuju pasivne sonde, aktivne sonde i diferencijalne sonde.
Dakle, ovo je pregled analogne pohrane osciloskop – radi s aplikacijama. U analognom osciloskopu za pohranu postoje mnoge kontrole koje omogućuju instrumentu da precizno prikaže signal na traženi način, poput kontrole fokusa, kontrole intenziteta, ulaza signala, vremenske baze, okidača itd. Ovdje je pitanje za vas, što je osciloskop za digitalnu pohranu?
