Різниця між принципами роботи аналогових і цифрових осцилографів
Осцилограф є класичним і універсальним інструментом для тестування сигналів у часовій області. Іноді його також можна використовувати для вимірювання струму або оптичних сигналів, але для вимірювання його потрібно перетворити на сигнал напруги через відповідний зонд або перетворювач.
Осцилограф можна буквально розуміти як прилад, який відображає форми сигналу, тож що саме таке сигнал? В основному він поділяється на два типи: сигнали у часовій області та частотній області. Для осцилографа форма сигналу, що відображається, є зміною напруги з часом. На екрані продукту горизонтальна вісь відображає час, а вертикальна вісь – виміряну напругу сигналу. Форма сигналу на осцилографі відображає траєкторію вимірюваної напруги сигналу, що змінюється з часом.
Сигнал у часовій області, що відображається на осцилографі
Осцилографи можуть відображати зміни в сигналі напруги вимірюваної точки, а аналіз і розуміння змін у напрузі кожного вузла тестованого пристрою є основною потребою в електронній промисловості. Тому осцилографи широко використовуються в різних галузях промисловості, таких як електроніка, зв’язок, комп’ютери, медицина, автомобільна та аерокосмічна промисловість. . Саме тому осцилографи є універсальними і найпопулярнішими вимірювальними приладами з точки зору світових продажів. Річний обсяг продажів осцилографів перевищує 1 мільярд доларів США.
За принципом реалізації осцилографи в основному поділяються на аналогові осцилографи та цифрові осцилографи. Вони класифікуються на осцилографи реального часу та осцилографи вибірки відповідно до методів вибірки. Деякі виробники осцилографів дали своїм осцилографам чудові назви з метою підкреслення певних функцій у маркетингових акціях або додали деякі додаткові вимірювальні модулі, але з точки зору великої базової структури вони не відхиляються від наведеної вище основної класифікації.
1. Аналоговий осцилограф
З’явившись у 1940-х роках, це був найперший осцилограф. Цей осцилограф використовував екран із електронно-променевою трубкою, а його смуга пропускання становила лише кілька МГц. Наступний малюнок є структурною блок-схемою:
Запуск аналогових осцилографів, як правило, відносно простий, як правило, запуск по фронту. Після встановлення відповідних умов запуску фронту, як тільки настане дійсний фронт тестованого сигналу, осцилограф почне генерувати пилкоподібну хвилю для керування горизонтальним скануванням, так що кожна форма хвилі, яку видно на екрані осцилографа, є точкою запуску сигналу. під випробуванням. майбутні хвилі. Якщо вимірюваний сигнал є періодичним, наприклад тактовий сигнал, на осцилографі можна побачити стабільну форму сигналу.
2. Цифровий осцилограф
Цей осцилограф з'явився трохи пізніше, у 1980-х роках, перевершивши аналогові осцилографи за пропускною здатністю, можливостями запуску та аналізу.
Різниця між цифровим осцилографом і аналоговим осцилографом полягає у вхідному сигналі. Цифровий осцилограф виконує вибірку та оцифровує вхідний сигнал через високошвидкісну мікросхему, зберігає оцифровані точки вибірки в кеш-пам’ять, а потім зчитує дані в кеш-пам’яті через схему обробки сигналу. Мікросхема ЦАП перетворює відповідні числа в аналогові величини і відображає їх на дисплеї ЕПТ.
