Osciloskops ir laboratorijas instrumenta veids, ko parasti izmanto, lai displejā parādītu atsevišķas vai atkārtotas viļņu formas. Šīs viļņu formas var analizēt, lai noteiktu dažādas īpašības, piemēram, frekvenci, amplitūdu, pieauguma laiku, kropļojumus, laika intervālus utt. Osciloskopus izmanto dažādās nozarēs, piemēram, inženierzinātnēs, medicīnā, zinātnē, telekomunikācijās, automobiļu rūpniecībā utt. Osciloskopā ir ir divi paņēmieni, ko izmanto signālu uzglabāšanai; analogā un digitālā krātuve. Analogajai krātuvei ir lielāks ātrums, lai gan tā ir mazāk daudzpusīga salīdzinājumā ar digitālo krātuvi. Šajā rakstā ir apskatīts pārskats par analogais uzglabāšanas osciloskops – darbs un tā pielietojumi.
Kas ir analogais atmiņas osciloskops?
Analogais uzglabāšanas osciloskops ir viena veida osciloskops, ko izmanto, lai saglabātu viļņu formas vēlākai vizualizācijai. Šāda veida osciloskopi bija ļoti vienkārši veiktspējas ziņā, un tie bija ļoti dārgi, tāpēc tos parasti izmantoja tikai speciāliem lietojumiem. Šie osciloskopi izmanto īpašu CRT (katodstaru lampu) ar ilgstošas noturības iekārtu. Šiem CRT bija iespēja mainīt noturību, tomēr, ja īpaši spilgti pēdas tika turētas virs ilgu laika periodu, pastāv iespēja, ka pēdas pastāvīgi tiks ierakstītas displejā. Tāpēc šie displeji ir jāizmanto uzmanīgi.
Analogā atmiņas osciloskopa darbība
Analogie uzglabāšanas osciloskopi darbojas, izmantojot īpašu CRT ar ilgu noturības spēju. Speciāls CRT pēc vienošanās tiek izmantots, lai uzglabātu lādiņu displeja zonā, kur bija trāpījis elektronu stars, tādējādi ļaujot fluorescencei saglabāties daudz ilgāk nekā parastajos displejos.
Šis osciloskops vienkārši darbojas, pieliekot spriegumu, ko tieši mēra elektronu staram, kas pārvietojas pa osciloskopa ekrānu. Stars ir vērsts uz ekrānu, kas pārklāts ar fosforu, kas spīd, kad to skar stars. Pēc tam signāls novirza staru kūli, izsekojot viļņu formai ekrānā. Spriegums novirzīs staru kūli proporcionāli uz augšu un uz leju, lai izsekotu viļņu formai displejā. Tātad tas nodrošina tūlītēju viļņu formas attēlu.
Specifikācijas
The analogā atmiņas osciloskopa specifikācijas iekļaujiet tālāk norādīto.
- Izmērs vai izmērs ir aptuvens: 305 (W) x 135 (H) x 365 (G) mm.
- Ieejas pretestība ir 1 M Ohm.
- Sprūda režīms ir AUTO/TV-V/ NORM/TV-H.
- X Y fāzes starpība ir mazāka vai līdzvērtīga 3 grādiem, līdzstrāva – 50KHz.
- Polaritātes izvēle ir + vai -.
- Iedarbināšana ar augstu jutību ir līdzvērtīga 1mV/dalījums.
- Ch1 kanāla pakāpeniskas palielināšanas funkcijas skaidrākai pārbaudei.
- Tam ir TV sinhronās atdalīšanas shēma, lai parādītu vienmērīgu TV signālu.
- CRT ir 6 collu taisnstūra formas ekrāns ar iekšējo režģi, 8 x 10 div, kur 1 div = 1 cm.
- Displeja režīms ir CH1, CH2, ADD, ALT un CHOP.
- Pieaugšanas laiks ir ≤ 8,8 ns.
- Maksimālais ieejas spriegums ir 250 V ≤ 1KHz.
- Ievades savienojums ir maiņstrāva, līdzstrāva un GND.
- Precizitāte ir ± 3%.
- Sprūda avots ir CH1, CH2, VERT, LINE un EXT.
- Jutība un frekvence ir 20Hz ~ 60MHz.
- Viļņu formas kalibrēšana ir 1KH ± 20% frekvence un 0,5V ± 10% spriegums.
- Barošana ir 220V / 110V ± 10% ; 50/60 Hz.
- Tās svars ir aptuveni 9 kg.
Analogā krātuves osciloskopa blokshēma
Zemāk ir parādīta analogās atmiņas osciloskopa blokshēma, kurā tiek izmantots CRT. Šajā osciloskopā izmantotais CRT veids ir elektrostatisks, nevis magnētiskā novirze, jo tas nodrošina daudz ātrāku elektronu plūsmas vadību un ļauj analogajiem osciloskopiem sasniegt ļoti augstas frekvences darbību. Analogajā osciloskopā ir iekļauti vairāki ķēdes bloki, un tas spēj nodrošināt stabilus ienākošos viļņu formas attēlus.
Signāla ieejas
Displejā ir virkne vadības ierīču, kas ir saistītas ar signāla ievadi vai Y asi. Daudzos gadījumos signāli tiks uzlikti līdzstrāvas novirzē. Tātad, caur ieeju virknē jāpievieno kondensators, lai pārliecinātos, ka līdzstrāva ir bloķēta. Kad tiek izmantots kondensators, maiņstrāvas opcijas izvēle nozīmēs, ka zemas frekvences signāli var tikt ierobežoti.
Y Attenuators
Y vājinātājs tiek izmantots, lai pārliecinātos, ka signāli tiek parādīti Y pastiprinātājam vajadzīgajā līmenī vai nē.
Un pastiprinātājs:
Osciloskopa Y pastiprinātājs vienkārši nodrošina pastiprinājumu, lai nodrošinātu izvadi. Šis pastiprinātājs galvenokārt ir lineārs, jo tas noteiks osciloskopa precizitāti.
Y novirzes ķēde:
Kad pastiprinātais signāls no y pastiprinātāja tiek nodots Y novirzes ķēdei, tas nodrošina CRT plāksnēm vajadzīgajos līmeņos. CRT izmantotā novirze ir elektrostatiska, jo tā nodrošina liela ātruma novirzi, kas nepieciešama šim osciloskopam.
Trigera shēma:
Sprūda sistēma tiek izmantota, lai nodrošinātu, ka displejā tiek parādīta stabila viļņu forma. Katrā pārbaudāmā ienākošā signāla ciklā ir jāiestata, lai rampas signāls sāktos līdzīgā punktā. Tādā veidā līdzīgs viļņu formas punkts tiks parādīts līdzīgā pozīcijā displejā.
Iepriekš redzamajā blokshēmā signāls tiek saņemts no Y pastiprinātāja izejas un tiek nodots vēl vienam kondicionēšanas pastiprinātājam. Pēc tam tas tiek izvadīts caur Šmita sprūda ķēdi, kas nodrošina vienu pārslēgšanas punktu, kad viļņu forma palielinās un samazinās. Sprūdam tiek izvēlēta nepieciešamā jēga, lai sprūda punkts varētu notikt vai nu viļņu formas pieaugošajās vai dilstošajās malās, kuras var izvēlēties pirms nodošanas rampas ķēdei, visur, kur sprūda signāls dod rampas sākuma punktu.
Ir iespējams arī izmantot signālu no ārēja avota. Tātad šī var būt ļoti piemērota funkcija, jo var būt nepieciešams iegūt sprūda no cita avota, izņemot ienākošo signālu.
Iztukšojošs pastiprinātājs
Ekrāna tīrīšanai šajā atpakaļgaitas fāzē tiek izmantots izslēgšanas pastiprinātājs. Ir nepieciešams tikai rampas atiestatīšanas elements, lai radītu impulsu, kas tiek dots CRT režģim. Tas samazina elektronu plūsmu un efektīvi iztukšo displeju šim periodam.
Rampas ģenerators (laika bāze)
Laika bāzes vadība ir viena no galvenajām analogās atmiņas osciloskopa vadības ierīcēm. Tam būs liela ātruma atšķirība, un tas tiks pielāgots katram tvēruma sadalījumam CRT . Ir svarīgi izvēlēties pareizo laika bāzes ātrumu, lai parādītu konkrēto nepieciešamo viļņu formu.
Šī analogā uzglabāšanas osciloskopa darbība ir; tas izmanto CRT, lai parādītu signālus gan horizontālā, gan vertikālā asī. Parasti vertikālā ass ir tūlītējā ienākošā sprieguma vērtība, bet horizontālā ass ir rampas viļņu forma.
Kad rampas viļņu formas spriegums palielinās, trase pārvietojas pa displeju horizontālā virzienā. Tiklīdz tā nonāk ekrāna beigās, viļņu forma atgriežas uz nulli un izsekošana atgriežas sākumā. Izmantojot šo pieeju, horizontālā ass atbilst laikam, savukārt vertikālā ass atbilst amplitūdai. Tādējādi CRT var parādīt kopējos viļņu formu grafikus.
Digitālais uzglabāšanas osciloskops pret analogo uzglabāšanas osciloskopu
Atšķirība starp digitālais uzglabāšanas osciloskops un analogās glabāšanas osciloskops ietver sekojošo.
| Digitālais uzglabāšanas osciloskops | Analogais uzglabāšanas osciloskops |
| Digitālajā atmiņas osciloskopā uzglabāšanas CRT tiek piegādāts liels enerģijas daudzums. | Analogā atmiņas osciloskopā uzglabāšanas CRT tiek piegādāts neliels enerģijas daudzums. |
| Šim osciloskopam ir mazs joslas platums un rakstīšanas ātrums, salīdzinot ar analogo atmiņas osciloskopu. | Šim osciloskopam ir liels joslas platums un rakstīšanas ātrums. |
| CRT digitālajā uzglabāšanas osciloskopā nav dārgs. | CRT analogajā atmiņas osciloskopā ir dārga. |
| Šis osciloskops apkopo datus vienkārši pēc iedarbināšanas. | Šis osciloskops vienmēr apkopo datus un apstājas pēc iedarbināšanas. |
| Šim osciloskopam ir digitālā atmiņa. | Šajā osciloskopā nav digitālās atmiņas. |
| Tas nevar darboties ar stabilu CRT atsvaidzināšanas laiku. | Tas darbojas, izmantojot stabilu CRT atsvaidzināšanas laiku. |
| Šis osciloskops nevar radīt spilgtu attēlu augstākas frekvences signāliem. | Šis osciloskops var radīt spilgtus attēlus pat augstākas frekvences signāliem. |
| Šāda veida osciloskopā laika bāzi ģenerē rampas ķēde. | Šāda veida osciloskopā laika bāzi ģenerē rampas ķēde. |
| Šim osciloskopam ir zemāka izšķirtspēja. | Šim osciloskopam ir augstāka izšķirtspēja. |
| Šī osciloskopa darbības ātrums ir lielāks. | Šī osciloskopa darbības ātrums ir mazāks. |
| Šim osciloskopam nav aizstājēja efekta. | Šim osciloskopam ir aliasing efekts, tāpēc funkcionālās atmiņas joslas platums ir ierobežots. |
| Tas nodrošina mazāku izšķirtspēju. | Tas nodrošina augstāku izšķirtspēju, pateicoties tajā izmantotajam ADC. |
| Šis osciloskops nedarbojas atskata režīmā. | Šis osciloskops darbojas atskata režīmā, lai aprakstītu viļņu formas ierakstītājus. |
Priekšrocības un trūkumi
The Analogā atmiņas osciloskopa priekšrocības iekļaujiet tālāk norādīto.
- Analogie atmiņas osciloskopi parasti ir ļoti lētāki.
- Šie osciloskopi spēj nodrošināt labu veiktspējas diapazonu daudzās laboratorijas un servisa situācijās.
- Šie osciloskopi nodrošina precīzu sniegumu, īpaši laboratorijas vingrinājumiem.
- Šiem osciloskopiem mērījumiem nav nepieciešams mikroprocesors, ADC vai iegūšanas atmiņa.
The Analogo atmiņas osciloskopu trūkumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Salīdzinājumā ar digitālajiem osciloskopiem nepiedāvā papildu funkcijas
- Šīs ierīces nav piemērotas augstākas frekvences strauja pieauguma laika pārejas analizēšanai elektroniskajās shēmās.
- Šos osciloskopus nav vienkārši darbināt, tāpēc jums ir nepieciešama praktiska apmācība.
Lietojumprogrammas
The analogo uzglabāšanas osciloskopu pielietojumi iekļaujiet tālāk norādīto.
- Tas parāda viena kadra un ilgtermiņa viļņu formas.
- Analogais osciloskops tiek izmantots, lai nodrošinātu stabilus ienākošās viļņu formas attēlus.
- Šāda veida osciloskopi tiek plaši izmantoti, lai reāllaikā novērotu notikumus, kas notiek tikai vienu reizi.
- To izmanto, lai parādītu ļoti zemas frekvences signālus.
- Šos osciloskopus galvenokārt izmanto gadījumos, kad displeja laiks ekrānā ir pārāk īss, lai pārbaudītu mērāmos signālus.
- Šo osciloskopu izmanto, lai kartētu un parādītu signāla nemainīgos mainīgos ieejas spriegumus, izmantojot elektronu staru.
J: Kāda ir maksimālā frekvence, ko var izmērīt ar analogo atmiņas osciloskopu?
A: Maksimālā frekvence, ko var izmērīt ar analogo atmiņas osciloskopu, parasti ir diapazonā no dažiem megaherciem līdz desmitiem megahercu.
J: Kādas ir analogās atmiņas osciloskopa izmantošanas priekšrocības salīdzinājumā ar digitālo atmiņas osciloskopu?
A: Analogais uzglabāšanas osciloskops spēj uztvert un parādīt sarežģītas viļņu formas ar augstu izšķirtspēju, vienlaikus parādīt vairākas viļņu formas un saglabāt viļņu formu kādu laiku pēc tam, kad signāls vairs nav pieejams. Turklāt analogie atmiņas osciloskopi parasti ir lētāki nekā digitālie atmiņas osciloskopi.
J: Kā uzglabāšanas CRT darbojas analogajā atmiņas osciloskopā?
A: Analogā atmiņas osciloskopa uzglabāšanas CRT spēj noturēt viļņu formas attēlu uz ekrāna kādu laiku pēc tam, kad signāls vairs nav pieejams. Tas ļauj lietotājam analizēt viļņu formu pat tad, ja signāla vairs nav.
J: Kādi dažādi trigeru veidi ir pieejami analogajā atmiņas osciloskopā?
A: Analogajā krātuves osciloskopā pieejamie trigeri ietver malas trigeri, impulsa platuma trigeri un video trigeri.
J: Kā analogais uzglabāšanas osciloskops vienlaikus parāda vairākas viļņu formas?
A: Analogais atmiņas osciloskops var vienlaikus attēlot vairākas viļņu formas, izmantojot paņēmienu, ko sauc par “divstaru” vai “divstaru izsekošanu”, kas izmanto divus elektronu starus, lai vienlaikus parādītu divus signālus.
J: Kā analogās atmiņas osciloskops ir salīdzinājumā ar digitālo uzglabāšanas osciloskopu izturības ziņā?
A: Analogais atmiņas osciloskops ir mazāk izturīgs nekā digitālais atmiņas osciloskops, jo tajā tiek izmantota katodstaru lampa, kas ir trausla un var tikt viegli sabojāta.
J: Kāds ir katodstaru lampas tipiskais kalpošanas laiks analogajā uzglabāšanas osciloskopā?
A: Parastais katodstaru lampas kalpošanas laiks analogajā uzglabāšanas osciloskopā ir aptuveni 10 000 līdz 15 000 darbības stundu.
J: Vai analogo uzglabāšanas osciloskopu var izmantot zemas frekvences signālu mērīšanai?
A: Jā, analogo atmiņas osciloskopu var izmantot, lai mērītu zemas frekvences signālus, taču tam var būt nepieciešams izmantot ārēju zemfrekvences filtru.
J: Kādi ir izplatītākie zondu veidi, ko izmanto ar analogo atmiņas osciloskopu?
A: Izplatītākie zondu veidi, ko izmanto ar analogo atmiņas osciloskopu, ietver pasīvās zondes, aktīvās zondes un diferenciālās zondes.
Tādējādi šis ir analogās atmiņas pārskats osciloskops – darbojas ar aplikācijām. Analogajā atmiņas osciloskopā ir daudz vadības ierīču, kas ļauj instrumentam precīzi parādīt signālu vajadzīgajā veidā, piemēram, fokusa vadība, intensitātes kontrole, signāla ievades, laika bāze, sprūda utt. Šeit ir jautājums, kas ir digitālās atmiņas osciloskops?
