Осциллографы воистину уникальные приборы

Магазин Gtest® предлагает широкий ассортимент осциллографов, рекомендуемые приборы и полезные статьи для самообразования. Ссылка на каталог размещена в конце статьи.

Поговорим об осциллографах и их возможностях, выходящих за рамки базовых измерений

В предыдущей статье мы рассмотрели основы работы осциллографов: назначение прибора, основные измерения, базовые функции и элементы управления, а также правила безопасной эксплуатации. Теперь перейдем к более современным возможностям и расширенным функциям, доступным в современных осциллографах.

Если вы пока не сталкивались со сложными измерениями и не знакомы с расширенными возможностями осциллографов, эта статья поможет понять, насколько далеко шагнули современные технологии измерений.

В мире осциллографов принято выделять две основные категории: массовые модели и высококлассные профессиональные приборы. Мы не будем подробно разделять их, а рассмотрим возможности современных осциллографов в целом. Следует помнить, что профессиональные модели обладают большей производительностью и функциональностью, однако стоят значительно дороже.

Хорошая новость заключается в том, что многие функции, которые раньше были доступны только в дорогих приборах, сегодня стали стандартом даже для осциллографов среднего ценового сегмента. Тем не менее для максимально точных измерений и специализированных задач по-прежнему используются модели высокого класса.

Почему появились все эти расширенные возможности? Причина проста - современные технологии требуют более быстрых, точных и воспроизводимых измерений.

По мере развития электроники рабочие напряжения микросхем становятся всё ниже, а требования к точности измерений постоянно растут. Инженерам необходимо анализировать очень слабые сигналы на фоне более мощных помех, поэтому современные осциллографы оснащаются высокоразрядными АЦП и обеспечивают низкий уровень собственных шумов.

Кроме того, современные цифровые схемы работают на значительно более высоких частотах. Если полоса пропускания осциллографа недостаточна, прибор не сможет корректно отображать высокочастотные составляющие сигнала. В результате искажается амплитуда, сглаживаются фронты и теряется важная информация.

С полосой пропускания тесно связано время нарастания сигнала. Если время нарастания осциллографа слишком велико, быстрые переходные процессы отображаются некорректно. Поэтому рекомендуется выбирать прибор с временем нарастания не более одной пятой от времени нарастания исследуемого сигнала.

Например, для корректного измерения сигнала с фронтом 5 нс рекомендуется использовать осциллограф с временем нарастания не более 1 нс.

Еще одной причиной развития осциллографов стало стремление сократить сроки разработки новых изделий. Чем быстрее инженер получает достоверную информацию, тем быстрее может устранить проблему и перейти к следующему этапу работы.

Для решения этой задачи многие производители создают многофункциональные измерительные платформы, которые могут работать как:

• осциллограф;
• логический анализатор;
• анализатор спектра;
• вольтметр;
• счётчик и сумматор;
• анализатор последовательных шин и протоколов;
• генератор функций;
• генератор сигналов произвольной формы;
• анализатор мощности.

Основные расширенные возможности современных осциллографов

Высокая полоса пропускания. Для корректного отображения сигнала полоса пропускания осциллографа должна примерно в пять раз превышать максимальную частоту измеряемого сигнала. Современные профессиональные модели обеспечивают полосу пропускания от 23 до 110 ГГц.

Малое время нарастания. Для тестирования современных логических устройств TTL и CMOS могут потребоваться осциллографы с временем нарастания порядка 300-400 пс.

Высокая частота дискретизации. Чем выше частота дискретизации, тем точнее восстанавливается форма сигнала и тем легче обнаруживать кратковременные события. В современных осциллографах высокого класса этот параметр может достигать 128, 256 и даже 500 Гвыб/с.

Увеличенное количество каналов. Большое число каналов позволяет одновременно наблюдать несколько сигналов и выполнять измерения разности фаз и амплитуд между ними. Следует учитывать, что использование большого количества каналов может снижать максимальную частоту дискретизации.

Глубокая память захвата. Большой объём памяти позволяет записывать длительные процессы и анализировать значительные объёмы данных. Современные режимы поиска помогают быстро находить интересующие события в длинных записях.

Улучшенное взаимодействие с пользователем. Современные осциллографы оснащаются большими сенсорными экранами, встроенными математическими функциями, автоматическими измерениями, удобными средствами масштабирования, навигации и анализа сигналов.

Специализированные триггеры. Позволяют автоматически обнаруживать короткие импульсы, редкие события и различные виды искажений сигнала.

Измерения мощности. Современные осциллографы способны автоматически выполнять анализ импульсных источников питания, измерять потери при переключении, гармоники, пульсации, качество электроэнергии и другие параметры.

Автоматизированное тестирование на соответствие стандартам. Многие модели поддерживают тестирование интерфейсов USB 3.x, PCI Express, DDR4/LPDDR4 и других современных цифровых стандартов.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик осциллографов в Украине:
купить осциллограф в Украине