Коротке есе на вибір осцилографа під конкретні завдання

Магазин Gtest(R) пропонує широку номенклатуру осцилографів на сторінці сайту, що наводиться в самому кінці Розділу, а також рекомендовані прилади та статті для самоосвіти

Вступ:

Осцилограф використовується для вимірювання зміни напруги сигналу з часом. Після цифрового мультиметра осцилограф зазвичай є другим за поширеністю інструментом, який можна знайти на електронному стенді. Ця стаття покликана допомогти вам вивчити основи функцій та специфікацій осцилографа, а також те, як вибрати найкращий осцилограф для вашої програми. Також надається огляд специфікацій, які використовувалися при визначенні вибору найкращих осцилографів. Наприкінці цієї статті ви знайдете посилання на конкретні огляди осцилографів на основі максимальної пропускної спроможності. Хоча пропускна здатність зазвичай є першою характеристикою, яку люди враховують, ви також повинні звернути увагу на частоту дискретизації, максимальну глибину пам'яті, оновлення форми сигналу, роздільну здатність та точність, щоб повністю зрозуміти, який тип сигналу найкраще підходить для вимірювання конкретним осцилографом.

Як вибрати найбільш підходящий осцилограф:

По-перше, ви повинні розуміти тип сигналу, який ви вимірюватимете. Ви вирішуєте проблеми аналогової системи з синусоїдами або цифрової системи з короткими імпульсами TTL? Ви шукаєте швидко уривчастий пік? Якими є очікуваний діапазон напруги та частота сигналу, який ви збираєтеся виміряти?

При перегляді специфікації виробника для конкретної функції важливо розуміти, як було визначено специфікацію. Якщо це високоякісний осцилограф, у технічному описі зазвичай є багато виносок, що пояснюють, як було отримано та/або встановлено специфікацію. Також важливо знати, чи вимірюється і калібрується специфікація під час виробництва. Для критичних специфікацій у вашому додатку ми рекомендуємо уникати виноски «типовий» у таблиці специфікацій.

Яка смуга пропускання осцилографа?

Смуга пропускання осцилографа зазвичай визначається як максимальна частота, яку осцилограф може виміряти без значних спотворень, спричинених вхідними підсилювачами. Більшість виробників осцилографів вказують на рівні -3 дБ, що відповідає втраті амплітуди близько 30%. Розуміння цього обмеження змушує багатьох інженерів використовувати «правило п'яти» щодо правильної смуги пропускання осцилографа для свого докладання. По суті це означає, що якщо у вас є сигнал 100 МГц, який ви хочете виміряти, вам потрібно буде використовувати осцилограф 500 МГц, щоб переконатися, що ви правильно захоплюєте і вимірюєте цей сигнал. Смуга пропускання осцилографа також повідомляє час наростання фронту імпульсу, який може виміряти осцилограф.

У наступній таблиці наведено типові смуги пропускання та час наростання для різних логічних систем.

Частота вибірки осцилографа:

Частота дискретизації осцилографа визначає, скільки точок даних у вас буде для вимірюваної форми сигналу. Як мінімум, рекомендується мати частоту дискретизації, яка у 2 рази перевищує частоту дискретизації форми сигналу, яку ви намагаєтесь виміряти. Щоб бути впевненим, що ви виявите будь-які перехідні події у формі сигналу, краще мати частоту дискретизації, яка в 4-5 разів перевищує потрібну.

Частота дискретизації зазвичай вказується як GSa/s, що означає гіга-вибірки за секунду, або MSa/s для мега-вибірки за секунду. Більшість специфікацій осцилографів дають дві різні максимальні частоти дискретизації; перша (зазвичай велика частота дискретизації) передбачає, що ви використовуєте половину доступних каналів. Друга припускає, що використовуються всі канали. Це означає, що якщо ви використовуєте лише 1 канал із 2-канального осцилографа, у вас буде більш висока частота дискретизації.

Максимальна глибина пам'яті:

Щоб мати можливість переглядати та/або аналізувати сигнал, вам не тільки потрібно мати правильну смугу пропускання та частоту дискретизації, вам потрібно достатньо пам'яті для зберігання сигналу. Виробники вказують на пам'ять як максимальну глибину пам'яті. Зазвичай вона вказується в Мбіт/с чи кбіт/с. Просто, чи не так? Виберіть максимальну глибину пам'яті, і все готове. Це частково вірно. Але осцилограф повинен мати обчислювальну потужність для зберігання сигналу та вилучення його для відображення на екрані. Тому, якщо ви намагаєтеся налагодити цифрову систему з невеликим збоєм, вам потрібно буде копнути глибше, щоб переконатися, що осцилограф вловить цей збій і дозволить вам розпочати захоплюючу роботу з налагодження.

Швидкість оновлення форми сигналу:

Швидкість оновлення форми сигналу осцилографа визначає, наскільки отриманий сигнал може бути оброблений, відправлений на екран і потім перезапущений збір даних. Швидкість оновлення форми сигналу вказується у Wfms/s (форма сигналу за секунду). Час обробки насправді є «мертвим часом», коли осцилограф не вимірює ваш сигнал. Тому вам потрібно буде переконатися, що швидкість оновлення форми сигналу осцилографа відповідає сигналу, який ви очікуєте виміряти.

Інші міркування:

Інші фактори, що розглядалися при огляді та виборі кращих осцилографів, включали дозвіл та точність вимірювань. Також враховувалося, наскільки простий у використанні осцилограф і інтуїтивно зрозуміла передня панель при пошуку ключових функцій. Надійний набір вимірювань, доступних на осцилографі, полегшить роботу інженерів під час усунення несправностей або тестування схеми. Крім компонування передньої панелі також враховувався розмір екрана. Великі екрани з високою роздільною здатністю полегшують відображення кількох вимірювань та пошук цих проблемних перехідних сигналів.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник осцилографів в Україні: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/ostcillografy

Постачання зі складу та на замовлення OWON, LeCroy, Tektronix, Keysight Technologies, GW Instek, Siglent Technologies, Uni-Trend