Краткое эссе по выбору осциллографа под конкретные задачи

Магазин Gtest(R) предлагает широкую номенклатуру осциллографов на приводимой в самом конце Раздела страничке сайта, а также рекомендуемые приборы и статьи для самообразования 

Введение:

Осциллограф используется для измерения изменения напряжения сигнала с течением времени. После цифрового мультиметра осциллограф обычно является вторым по распространенности инструментом, который можно найти на электронном испытательном стенде. Эта статья призвана помочь вам изучить основы функций и спецификаций осциллографа, а также то, как выбрать лучший осциллограф для вашего приложения. Также предоставляется обзор спецификаций, которые использовались при определении выбора лучших осциллографов. В конце этой статьи вы найдете ссылки на конкретные обзоры осциллографов на основе максимальной пропускной способности. Хотя пропускная способность обычно является первой характеристикой, которую люди учитывают, вы также должны обратить внимание на частоту дискретизации, максимальную глубину памяти, обновление формы сигнала, разрешение и точность, чтобы полностью понять, какой тип сигнала лучше всего подходит для измерения конкретным осциллографом.

Как выбрать наиболее подходящий осциллограф:

Во-первых, вы должны понимать тип сигнала, который вы будете измерять. Вы устраняете неполадки аналоговой системы с синусоидами или цифровой системы с короткими импульсами TTL? Вы ищете быстро прерывистый пик? Каковы ожидаемый диапазон напряжения и частота сигнала, который вы собираетесь измерить?

При просмотре спецификации производителя для конкретной функции важно понимать, как была определена спецификация. Если это высококачественный осциллограф, в техническом описании обычно есть много сносок, объясняющих, как была получена и/или установлена спецификация. Также важно знать, измеряется и калибруется ли спецификация во время производства. Для критических спецификаций в вашем приложении мы рекомендуем избегать сноски «типичный» в таблице спецификаций.

Какова полоса пропускания осциллографа?

Полоса пропускания осциллографа обычно определяется как максимальная частота, которую осциллограф может измерить без значительных искажений, вызванных входными усилителями. Большинство производителей осциллографов указывают ее на уровне -3 дБ, что соответствует потере амплитуды около 30%. Понимание этого ограничения заставляет многих инженеров использовать «правило пяти» при определении правильной полосы пропускания осциллографа для своего приложения. По сути, это означает, что если у вас есть сигнал 100 МГц, который вы хотите измерить, вам нужно будет использовать осциллограф 500 МГц, чтобы убедиться, что вы правильно захватываете и измеряете этот сигнал. Полоса пропускания осциллографа также сообщает время нарастания фронта импульса, которое осциллограф может измерить.

В следующей таблице приведены типичные полосы пропускания и время нарастания для различных логических систем.

Частота выборки осциллографа:

Частота дискретизации осциллографа определяет, сколько точек данных у вас будет для измеряемой формы сигнала. Как минимум, рекомендуется иметь частоту дискретизации, которая в 2 раза превышает частоту дискретизации формы сигнала, которую вы пытаетесь измерить. Чтобы быть уверенным, что вы обнаружите любые переходные события в форме сигнала, лучше иметь частоту дискретизации, которая в 4–5 раз превышает требуемую.

Частота дискретизации обычно указывается как GSa/s, что означает гига-выборки в секунду, или MSa/s для мега-выборки в секунду. Большинство спецификаций осциллографов дают две разные максимальные частоты дискретизации; первая (обычно большая частота дискретизации) предполагает, что вы используете половину доступных каналов. Вторая предполагает, что используются все каналы. Это означает, что если вы используете только 1 канал из 2-канального осциллографа, у вас будет более высокая частота дискретизации.

Максимальная глубина памяти:

Чтобы иметь возможность просматривать и/или анализировать сигнал, вам не только нужно иметь правильную полосу пропускания и частоту дискретизации, вам нужно достаточно памяти для хранения сигнала. Производители указывают память как максимальную глубину памяти. Обычно она указывается в Мбит/с или кбит/с. Просто, не так ли? Выберите самую большую максимальную глубину памяти, и все готово. Это отчасти верно. Но осциллограф должен иметь вычислительную мощность для хранения сигнала и извлечения его для отображения на экране. Поэтому, если вы пытаетесь отладить цифровую систему с небольшим сбоем, вам нужно будет копнуть глубже, чтобы убедиться, что осциллограф уловит этот сбой и позволит вам начать увлекательную работу по отладке.

Скорость обновления формы сигнала:

Скорость обновления формы сигнала осциллографа определяет, насколько быстро полученный сигнал может быть обработан, отправлен на экран и затем перезапущен сбор данных. Скорость обновления формы сигнала указывается в Wfms/s (форма сигнала в секунду). Время обработки по сути является «мертвым временем», когда осциллограф не измеряет ваш сигнал. Поэтому вам нужно будет убедиться, что скорость обновления формы сигнала осциллографа соответствует сигналу, который вы ожидаете измерить.

Иные соображения:

Другие факторы, которые рассматривались при обзоре и выборе лучших осциллографов, включали разрешение и точность измерений. Также учитывалось, насколько прост в использовании осциллограф и насколько интуитивно понятна передняя панель при поиске ключевых функций. Надёжный набор измерений, доступных на осциллографе, облегчит работу инженеров при устранении неисправностей или тестировании схемы. Помимо компоновки передней панели также учитывался размер экрана. Большие экраны с высоким разрешением облегчают отображение нескольких измерений и поиск этих проблемных переходных сигналов.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик осциллографов в Украине: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/ostcillografy

Поставки со склада и на заказ OWON, LeCroy, Tektronix, Keysight Technologies, GW Instek, Siglent Technologies, Uni-Trend