Oscyloskop to rodzaj instrumentu laboratoryjnego, który jest zwykle używany do wyświetlania pojedynczych lub powtarzalnych przebiegów na wyświetlaczu. Przebiegi te można analizować pod kątem różnych właściwości, takich jak częstotliwość, amplituda, czas narastania, zniekształcenia, interwał czasowy itp. Oscyloskopy są używane w różnych dziedzinach przemysłu, takich jak inżynieria, medycyna, nauka, telekomunikacja, przemysł motoryzacyjny itp. W oscyloskopie istnieje to dwie techniki wykorzystywane do przechowywania sygnałów; pamięć analogowa i cyfrowa. Pamięć analogowa jest zdolna do wyższych prędkości, chociaż jest mniej wszechstronna w porównaniu z pamięcią cyfrową. W tym artykule omówiono przegląd an analogowy oscyloskop z pamięcią – działanie i jego zastosowania.

Co to jest oscyloskop z pamięcią analogową?

Oscyloskop z pamięcią analogową to jeden rodzaj oscyloskopu, używany do przechowywania przebiegów w celu późniejszej wizualizacji. Oscyloskopy tego typu były bardzo proste pod względem wydajności i bardzo drogie, dlatego powszechnie były używane tylko do specjalistycznych zastosowań. Oscyloskopy te wykorzystują specjalny kineskop CRT (lampa elektronopromieniowa) dzięki funkcji długiej trwałości. Te kineskopy miały możliwość zmiany trwałości, jednak jeśli bardzo jasne ślady były utrzymywane przez dłuższy czas, istnieje ryzyko trwałego wypalenia śladu na wyświetlaczu. Z tych wyświetlaczy należy korzystać ostrożnie.

Oscyloskop z pamięcią analogową

Działanie oscyloskopu z pamięcią analogową

Oscyloskopy z pamięcią analogową działają przy użyciu specjalnego kineskopu o długiej trwałości. Specjalny CRT według układu służy do przechowywania ładunku w obszarze wyświetlacza, w który uderzyła wiązka elektronów, dzięki czemu fluorescencja pozostaje znacznie dłużej niż w przypadku zwykłych wyświetlaczy.

Ten oscyloskop działa po prostu poprzez przyłożenie mierzonego napięcia bezpośrednio do wiązki elektronów poruszającej się po ekranie oscyloskopu. Wiązka jest kierowana na ekran pokryty luminoforem, który świeci po uderzeniu w wiązkę. Wiązka jest następnie odchylana przez sygnał, śledząc kształt fali na ekranie. Napięcie będzie odchylać wiązkę w górę i w dół proporcjonalnie do śledzenia kształtu fali na wyświetlaczu. Zapewnia to natychmiastowy obraz przebiegu.

Specyfikacje

The Specyfikacje analogowego oscyloskopu z pamięcią zawierać następujące.

Wymiary lub rozmiar są przybliżone: 305 (szer.) x 135 (wys.) x 365 (gł.) mm.
Impedancja wejściowa wynosi 1 M Ohm.
Tryb wyzwalania to AUTO/TV-V/NORM/TV-H.
Różnica faz X Y jest mniejsza lub równa 3 stopniom, DC – 50 kHz.
Wybór polaryzacji to + lub -.
Wyzwalanie z wysoką czułością odpowiada 1mV/działkę.
Przyrostowe funkcje powiększenia kanału Ch1 dla wyraźniejszej inspekcji.
Posiada synchroniczny obwód separacji TV, aby wyświetlać stały sygnał telewizyjny.
CRT to 6-calowy prostokątny ekran z wewnętrzną siatką, 8 x 10 działek, gdzie 1 działka = 1 cm.
Tryb wyświetlania to CH1, CH2, ADD, ALT i CHOP.
Czas narastania wynosi ≤ 8,8 ns.
Maksymalne napięcie wejściowe wynosi 250 V ≤ 1 kHz.
Sprzężenie wejściowe to AC, DC i GND.
Dokładność wynosi ± 3%.
Źródłem wyzwalania jest CH1, CH2, VERT, LINE i EXT.
Czułość i częstotliwość to 20 Hz ~ 60 MHz.
Kalibracja kształtu fali wynosi 1KH ± 20% częstotliwości i 0,5 V ± 10% napięcia.
Zasilanie 220V / 110V ± 10% ; 50/60 Hz.
Jego waga wynosi około 9 kg.

Schemat blokowy oscyloskopu analogowego

Poniżej pokazano schemat blokowy analogowego oscyloskopu z pamięcią, który wykorzystuje CRT. Typ kineskopu zastosowany w tym oscyloskopie jest elektrostatyczny zamiast odchylania magnetycznego, ponieważ zapewnia znacznie szybszą kontrolę strumienia elektronów i umożliwia oscyloskopom analogowym osiągnięcie pracy z bardzo wysoką częstotliwością. Oscyloskop analogowy zawiera szereg bloków obwodów i jest w stanie zapewnić stabilne obrazy przychodzących przebiegów.

Schemat blokowy oscyloskopu analogowego

Wejścia sygnałowe

Na wyświetlaczu znajduje się szereg elementów sterujących związanych z wejściem sygnału lub osią Y. W wielu przypadkach sygnały będą nakładane w polaryzacji DC. Dlatego konieczne jest podłączenie kondensatora szeregowo przez wejście, aby upewnić się, że prąd stały jest zablokowany. Gdy używany jest kondensator, wybór opcji AC oznacza, że sygnały o niskiej częstotliwości mogą być ograniczone.

“co to znaczy przełącznik? ”

Tłumik Y

Tłumik Y służy do upewnienia się, że sygnały są dostarczane do wzmacniacza Y na wymaganym poziomie, czy nie.

I wzmacniacz:

Wzmacniacz Y w oscyloskopie po prostu zapewnia wzmocnienie w celu zapewnienia wyjścia. Ten wzmacniacz jest głównie liniowy, ponieważ decyduje o dokładności oscyloskopu.

Obwód odchylenia Y:

Kiedy wzmocniony sygnał ze wzmacniacza y jest podawany do obwodu odchylającego Y, to dostarcza on do płytek CRT na wymaganym poziomie. Odchylenie stosowane w CRT jest elektrostatyczne, ponieważ zapewnia szybkie odchylenie, które jest wymagane dla tego oscyloskopu.

Obwód wyzwalacza:

System wyzwalania służy do zapewnienia, czy stabilny przebieg jest wyświetlany na wyświetlaczu, czy nie. Wymagane jest ustawienie sygnału rampy tak, aby rozpoczynał się w podobnym punkcie w każdym cyklu sprawdzanego sygnału wejściowego. W ten sposób podobny punkt na przebiegu będzie pokazany w podobnym miejscu na wyświetlaczu.

Na powyższym schemacie blokowym sygnał odbierany jest z wyjścia wzmacniacza Y i podawany do jeszcze jednego wzmacniacza kondycjonującego. Następnie jest przepuszczany przez obwód wyzwalający Schmitta, który zapewnia pojedyncze punkty przełączania, gdy kształt fali wzrasta i maleje. Niezbędny zwrot jest wybierany dla wyzwalania, tak aby punkt wyzwalania mógł znajdować się na rosnących lub malejących zboczach kształtu fali, który można wybrać przed podaniem do obwodu rampy, gdziekolwiek sygnał wyzwalający wyznacza punkt początkowy rampy.

Ze źródła zewnętrznego możliwe jest również wykorzystanie sygnału. Może to być bardzo odpowiednia funkcja, ponieważ może być wymagane uzyskanie wyzwalania z innego źródła oprócz sygnału przychodzącego.

Wzmacniacz wygaszania

Wzmacniacz wygaszania służy do czyszczenia ekranu podczas tej fazy powrotu. Potrzebny jest tylko element resetowania rampy, aby wytworzyć impuls, który jest podawany do siatki CRT. Zmniejsza to przepływ elektronów i skutecznie wygasza wyświetlacz na ten okres.

Generator rampy (podstawa czasu)

Sterowanie podstawą czasu jest jednym z podstawowych elementów sterujących analogowego oscyloskopu z pamięcią. Będzie to miało ogromną różnicę w szybkości i zostanie dostosowane w czasie dla każdej dywizji w zakresie kineskop . Wybór prawidłowej prędkości podstawy czasu w celu wyświetlenia określonego wymaganego kształtu fali jest niezbędny.

Działanie tego analogowego oscyloskopu z pamięcią jest następujące: wykorzystuje CRT do wyświetlania sygnałów zarówno w osi poziomej, jak i pionowej. Zazwyczaj oś pionowa to chwilowa wartość napięcia wejściowego, a oś pozioma to przebieg rampy.

Wraz ze wzrostem napięcia przebiegu rampy ślad przesuwa się po ekranie w kierunku poziomym. Po dotarciu do końca ekranu kształt fali wraca do zera, a ślad wraca do początku. Stosując to podejście, oś pozioma odpowiada czasowi, podczas gdy oś pionowa odpowiada amplitudzie. W ten sposób wspólne wykresy przebiegów mogą być wyświetlane na CRT.

Cyfrowy oscyloskop z pamięcią a analogowy oscyloskop z pamięcią

Różnica pomiędzy cyfrowy oscyloskop z pamięcią i analogowy oscyloskop z pamięcią zawiera następujące elementy.

Cyfrowy oscyloskop z pamięcią	Oscyloskop z pamięcią analogową
W oscyloskopie cyfrowym do CRT z pamięcią dostarczana jest duża ilość energii.	W analogowym oscyloskopie z pamięcią do CRT z pamięcią dostarczana jest niewielka ilość energii.
Ten oscyloskop ma niską przepustowość i prędkość zapisu w porównaniu z oscyloskopem analogowym.	Ten oscyloskop ma wysoką przepustowość i prędkość zapisu.
CRT w oscyloskopie cyfrowym nie jest drogi.	CRT w oscyloskopie analogowym jest drogi.
Ten oscyloskop zbiera dane bezpośrednio po wyzwoleniu.	Ten oscyloskop zbiera dane zawsze i zatrzymuje się po wyzwoleniu.
Ten oscyloskop ma pamięć cyfrową.	W tym oscyloskopie nie ma pamięci cyfrowej.
Nie może działać przez stabilny czas odświeżania CRT.	Działa poprzez stabilny czas odświeżania CRT.
Ten oscyloskop nie może generować jasnego obrazu dla sygnałów o wyższej częstotliwości.	Ten oscyloskop może generować jasne obrazy nawet dla sygnałów o wyższej częstotliwości.
W oscyloskopach tego typu podstawa czasu jest generowana przez obwód rampy.	W oscyloskopach tego typu podstawa czasu jest generowana przez obwód rampy.
Ten oscyloskop ma niższą rozdzielczość.	Ten oscyloskop ma wyższą rozdzielczość.
Szybkość działania tego oscyloskopu jest wyższa.	Szybkość działania tego oscyloskopu jest niższa.
Ten oscyloskop nie ma efektu aliasingu.	Ten oscyloskop ma efekt aliasingu, więc funkcjonalna przepustowość pamięci jest ograniczona.
Zapewnia mniejszą rozdzielczość.	Zapewnia wyższą rozdzielczość dzięki zastosowanemu w nim przetwornikowi ADC.
Ten oscyloskop nie działa w trybie wstecznym.	Ten oscyloskop działa w trybie wstecznym, aby opisać rejestratory przebiegów.

Zalety i wady

The zalety analogowego oscyloskopu z pamięcią zawierać następujące.

Oscyloskopy analogowe z pamięcią są zwykle znacznie tańsze.
Te oscyloskopy są w stanie zapewnić dobry zakres wydajności w wielu sytuacjach laboratoryjnych i serwisowych.
Te oscyloskopy zapewniają dokładne osiągi, szczególnie do ćwiczeń laboratoryjnych.
Te oscyloskopy nie wymagają mikroprocesora, ADC ani pamięci akwizycji do pomiaru.

The wady analogowych oscyloskopów z pamięcią zawierać następujące.

Nie oferuje dodatkowych funkcji w porównaniu do oscyloskopów cyfrowych
Urządzenia te nie nadają się do analizy przebiegów przejściowych o ostrym czasie narastania o wyższej częstotliwości w obwodach elektronicznych.
Oscyloskopy te nie są proste w obsłudze, dlatego należy odbyć praktyczne szkolenie.

Aplikacje

The zastosowania analogowych oscyloskopów z pamięcią zawierać następujące.

Wyświetla przebiegi pojedyncze i długookresowe.
Oscyloskop analogowy służy do dostarczania stabilnych obrazów przychodzących przebiegów.
Tego typu oscyloskopy są szeroko stosowane do obserwacji w czasie rzeczywistym zdarzeń, które mają miejsce tylko raz.
Służy do wyświetlania sygnałów o bardzo niskiej częstotliwości.
Oscyloskopy te znajdują zastosowanie głównie tam, gdzie czas wyświetlania na ekranie jest zbyt krótki, aby sprawdzić mierzone sygnały.
Ten oscyloskop służy do mapowania i wyświetlania stałych zmiennych napięć wejściowych sygnału za pomocą wiązki elektronów.

P: Jaka jest maksymalna częstotliwość, którą można zmierzyć za pomocą oscyloskopu analogowego?

Odp.: Maksymalna częstotliwość, którą można zmierzyć za pomocą analogowego oscyloskopu z pamięcią, mieści się na ogół w zakresie od kilku megaherców do dziesiątek megaherców.

“pętla otwarta vs system z pętlą zamkniętą ”

P: Jakie są zalety używania oscyloskopu analogowego w porównaniu z oscyloskopem cyfrowym?

O: Analogowy oscyloskop z pamięcią może rejestrować i wyświetlać złożone przebiegi w wysokiej rozdzielczości, wyświetlać wiele przebiegów jednocześnie i przechowywać przebieg przez pewien czas po ustaniu sygnału. Ponadto oscyloskopy z pamięcią analogową są generalnie tańsze niż oscyloskopy z pamięcią cyfrową.

P: Jak działa CRT z pamięcią w analogowym oscyloskopie z pamięcią?

Odp.: CRT z pamięcią w analogowym oscyloskopie z pamięcią jest w stanie zatrzymać obraz przebiegu na ekranie przez pewien czas po ustaniu sygnału. Pozwala to użytkownikowi na analizę kształtu fali, nawet jeśli sygnał już nie jest obecny.

P: Jakie rodzaje wyzwalaczy są dostępne w analogowym oscyloskopie z pamięcią?

Odp.: Typy wyzwalaczy dostępne w analogowym oscyloskopie z pamięcią obejmują wyzwalanie zboczem, wyzwalanie szerokością impulsu i wyzwalanie wideo.

P: W jaki sposób analogowy oscyloskop z pamięcią wyświetla jednocześnie wiele przebiegów?

Odp.: Analogowy oscyloskop z pamięcią może wyświetlać wiele przebiegów jednocześnie, wykorzystując technikę zwaną „podwójną wiązką” lub „podwójnym śladem”, która wykorzystuje dwie wiązki elektronów do jednoczesnego wyświetlania dwóch sygnałów.

P: Jak oscyloskop z pamięcią analogową wypada w porównaniu z oscyloskopem cyfrowym pod względem trwałości?

Odp.: Oscyloskop analogowy jest mniej wytrzymały niż oscyloskop cyfrowy ze względu na zastosowanie lampy elektronopromieniowej, która jest delikatna i łatwo ją uszkodzić.

P: Jaka jest typowa żywotność lampy elektronopromieniowej w analogowym oscyloskopie z pamięcią?

Odp.: Typowa żywotność lampy elektronopromieniowej w analogowym oscyloskopie z pamięcią wynosi około 10 000 do 15 000 godzin pracy.

P: Czy analogowy oscyloskop z pamięcią może być używany do pomiaru sygnałów o niskiej częstotliwości?

Odp.: Tak, analogowy oscyloskop z pamięcią może być używany do pomiaru sygnałów o niskiej częstotliwości, ale może wymagać użycia zewnętrznego filtra dolnoprzepustowego.

P: Jakie są najczęstsze typy sond używanych w oscyloskopach z pamięcią analogową?

Odp.: Typowe typy sond używanych z analogowym oscyloskopem pamięciowym obejmują sondy pasywne, sondy aktywne i sondy różnicowe.

Jest to zatem przegląd pamięci analogowej oscyloskop – działa z aplikacjami. W analogowym oscyloskopie z pamięcią istnieje wiele elementów sterujących, które pozwalają przyrządowi wyświetlać sygnał dokładnie w wymagany sposób, takich jak sterowanie ogniskowaniem, sterowanie intensywnością, wejścia sygnału, podstawa czasu, wyzwalanie itp. Oto pytanie do Ciebie, czym jest cyfrowy oscyloskop z pamięcią?