Осцилографи воістину унікальні прилади

Магазин Gtest® пропонує широку номенклатуру осцилографів на сторінці сайту в самому кінці цього розділу, а також рекомендовані прилади та статті для самоосвіти.

Поговоримо про осцилографи та їх можливості, що виходять за рамки базових вимірювань

У попередній статті ми торкнулися основ роботи осцилографів. Ми розглянули призначення осцилографів, основні вимірювання, базові функції та елементи керування, а також способи їх безпечного використання без шкоди для користувача або обладнання. У цій статті ми залишимо основи позаду та розглянемо більш сучасні й цікаві функції та характеристики, доступні в сучасних осцилографах.

Якщо ви ще не займаєтеся складними вимірюваннями за допомогою осцилографів і не знайомі з їх розширеними можливостями, продовжуйте читати. Ви можете бути здивовані тим, наскільки далеко просунулися сучасні технології.

У світі осцилографів існують дві основні категорії: масові моделі та висококласні прилади. У цій статті ми не будемо проводити чітку межу між ними, а розглянемо їх можливості загалом. Варто лише пам'ятати, що звичайні осцилографи мають меншу продуктивність і коштують значно дешевше, ніж моделі високого класу.

Гарна новина полягає в тому, що функції, які колись були доступні лише в дорогих професійних моделях, сьогодні стали стандартом навіть для доступних осцилографів. Для найвибагливіших користувачів, яким потрібні максимально точні вимірювання та найсучасніші функції, найкращим вибором залишаються висококласні осцилографи.

То які саме розширені можливості сьогодні доступні користувачам і чому вони були створені?

Нові функції з'явилися у відповідь на потреби інженерів та розробників. У міру розвитку технологій та скорочення термінів створення нових продуктів розробникам стала потрібна швидша, точніша та більш відтворювана інформація від вимірювального обладнання.

Одним із прикладів є сучасні мікросхеми, робочі напруги яких постійно зменшуються. Для коректного аналізу таких сигналів необхідно мати можливість розглядати дуже малі сигнали на фоні більших. Саме тому сучасні осцилографи отримали підвищену вертикальну роздільну здатність, наприклад 10-бітне АЦП.

Також електронні схеми стають дедалі швидшими. Якщо смуга пропускання осцилографа недостатня, високочастотні зміни сигналу спотворюються, краї імпульсів згладжуються, а важливі деталі втрачаються.

Тісно пов'язаний зі смугою пропускання параметр - час наростання. Якщо час наростання осцилографа занадто великий, швидкі фронти імпульсів відображаються неточно. Тому рекомендується обирати осцилограф із часом наростання не більше однієї п'ятої від найшвидшого фронту сигналу, який планується вимірювати.

Наприклад, для коректного вимірювання сигналу з фронтом 5 нс варто використовувати осцилограф із часом наростання не більше 1 нс.

Ще однією причиною розвитку осцилографів стало прагнення скоротити терміни розробки нових виробів. Чим швидше інженер отримує необхідні дані, тим швидше він може вирішити проблему та перейти до наступного етапу роботи.

Для цього виробники створюють універсальні багатофункціональні прилади, які можуть працювати не лише як осцилографи, а й як:

• логічні аналізатори;
• аналізатори спектру;
• вольтметри;
• лічильники та суматори;
• аналізатори протоколів;
• генератори функцій;
• генератори сигналів довільної форми;
• аналізатори потужності.

Саме тому сучасні осцилографи отримали широкий набір розширених функцій.

Основні розширені можливості сучасних осцилографів

Вища смуга пропускання. Для точного відображення сигналу смуга пропускання осцилографа повинна приблизно у п'ять разів перевищувати максимальну частоту сигналу. Сучасні висококласні моделі можуть забезпечувати смугу пропускання від 23 до 110 ГГц.

Швидший час наростання. Для коректного тестування сучасних цифрових схем можуть знадобитися осцилографи з часом наростання лише 300-400 пс.

Вища частота дискретизації. Висока частота дискретизації покращує роздільну здатність сигналу та дозволяє фіксувати короткочасні події. Найкращі результати забезпечують осцилографи з частотою дискретизації, що щонайменше у п'ять разів перевищує максимальну частоту сигналу.

У сучасних моделях можуть використовуватися частоти дискретизації 128 Гвиб/с, 256 Гвиб/с і навіть 500 Гвиб/с.

Збільшена кількість каналів. Наявність більшої кількості каналів дозволяє одночасно аналізувати кілька сигналів та вимірювати різницю амплітуд і фаз між ними.

Глибока пам'ять захоплення. Великий обсяг пам'яті дозволяє записувати довші сигнали та аналізувати більшу кількість даних. Сучасні режими пошуку допомагають швидко знаходити потрібні події у записаних сигналах.

Покращена взаємодія з користувачем. До таких можливостей належать великі сенсорні дисплеї, автоматичні вимірювання, масштабування та панорамування сигналів, розширений пошук подій, інтегровані математичні функції та інші інструменти для швидкого аналізу даних.

Спеціалізовані тригери. Сучасні осцилографи можуть автоматично виявляти та фіксувати короткі імпульси, спотворення та інші нештатні події.

Вимірювання потужності. Осцилографи дозволяють автоматично аналізувати роботу імпульсних джерел живлення, вимірювати втрати при перемиканні, гармоніки, якість електроенергії, пульсації та інші параметри.

Автоматизоване тестування на відповідність стандартам. Багато моделей підтримують тестування інтерфейсів USB 3.x, PCI Express, DDR4/LPDDR4 та інших сучасних цифрових стандартів.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник осцилографів в Україні:
купити осцилограф в Україні