Osciloskopy jsou typem základního vybavení používaného v elektronických laboratořích pro řešení problémů s DPS. Zjistěte více o tom, k čemu se osciloskop používá a o různých typech osciloskopů.
Typy osciloskopů
K dispozici je několik typů osciloskopů, analogových i digitálních, za řadu cen. Protože digitální osciloskopy mohou vynechat některé přechodové signály, analogové osciloskopy jsou stále ceněny pro aplikace pro řešení přechodných problémů. Podobné možnosti však mohou poskytovat špičkové digitální fosforové osciloskopy.
Analogové osciloskopy
Analogový osciloskop zobrazuje signál zachycený sondou a sleduje jej na obrazovce. Možnosti úložiště umožňují, aby se průběh zobrazoval delší dobu, než aby se okamžitě rozpadl. Analogové osciloskopy si přijdou na své při řešení analogových signálů a přechodových efektů. V analogových osciloskopech svítí luminofory na monitoru CRT po určitou dobu, než se setmí, což umožňuje vysokorychlostním signálům vytvořit intenzivnější záři. Tento proces umožňuje vyniknout také přechodovým jevům. Analogové osciloskopy nabízejí lepší dynamický rozsah než digitální osciloskopy. Tito netrpí problémy s aliasingem, které mohou způsobit falešné hodnoty. Analogové osciloskopy jsou obecně dostupnější než digitální osciloskopy a jsou skvělou volbou pro začátečníky a fandy. Analogové osciloskopy, které zvládají i nízkorychlostní digitální signály, jsou zvláště ideální pro práci se zvukem a analogovým videem.
Digitální osciloskopy
Digitální osciloskopy jsou k dispozici v mnoha typech. Výkon digitálního osciloskopu určují dva klíčové faktory: vzorkovací frekvence a šířka pásma. Vzorkovací frekvence osciloskopu omezuje jeho schopnost zachytit přechodné, jednorázové události. Šířka pásma osciloskopu omezuje frekvenci opakujících se signálů, které lze zobrazit.
Digitální osciloskopy pro ukládání dat
Většina digitálních osciloskopů jsou osciloskopy s digitálním úložištěm. Osciloskopy digitálního úložiště mohou zachytit přechodné události a uložit je pro analýzu, archivaci, tisk nebo jiné zpracování. Ty mají trvalé úložiště pro záznam signálů a mohou být přeneseny na jiná média pro ukládání a analýzu. Digitální osciloskopy pro ukládání dat jsou pracovními koňmi digitálního designu v reálném světě, kde jsou analyzovány čtyři nebo více signálů současně. Na rozdíl od analogového osciloskopu však digitální paměťové osciloskopy nedokážou zobrazit úroveň intenzity signálu v reálném čase. Jednorázové události lze zachytit pomocí spouště, které lze nastavit ručně nebo automaticky v závislosti na zařízení.
Digitální fosforové osciloskopy
Digitální fosforové osciloskopy umožňují rychlejší zachycení a analýzu signálu než standardní osciloskopy s digitálním úložištěm. Digitální fosforové osciloskopy používají řešení ADC s paralelním zpracováním, které poskytuje vyšší vzorkovací frekvence, což umožňuje výkonnostní úroveň vizualizace signálu, která má vzhled v reálném čase. Digitální fosforové osciloskopy jsou podobné analogovým osciloskopům v zobrazování intenzity signálu. Tyto osciloskopy duplikují účinek fosforu uložením databáze hodnot opakujících se průběhů a zvýšením intenzity na displeji, kde se tvary vln překrývají. Podobně jako analogový osciloskop může digitální fosforový dalekohled odhalit přechodové jevy zobrazením úrovně intenzity. Může však chybět přechodové děje, ke kterým dochází mimo okno pro sběr dat, a jeho rychlost aktualizace. Digitální fosforové osciloskopy kombinují funkce digitálních paměťových osciloskopů a technologii analogových osciloskopů. Tyto vlastnosti jsou skvělé pro návrh univerzálního účelu, digitální časování, pokročilou analýzu, testování komunikace a řešení problémů.
Osciloskopy se smíšenou doménou
Osciloskop se smíšenou doménou kombinuje funkce digitálního osciloskopu, analyzátoru RF spektra a logického analyzátoru do jednoho zařízení. Při navrhování nebo práci se systémy, které obsahují digitální signály, digitální logiku a radiofrekvenční komunikaci, jsou osciloskopy se smíšenou doménou zásadním nástrojem. Hlavní výhodou osciloskopu se smíšenou doménou je vidět signály z každé domény navzájem časově korelované, což pomáhá při odstraňování problémů, ladění a testování návrhu.
Osciloskopy se smíšeným signálem
Inženýři často používají společně digitální osciloskopy a logické analyzátory, a proto byl vyvinut osciloskop se smíšeným signálem. Tato zařízení kombinují možnosti digitálního paměťového osciloskopu (nebo digitálního fosforového osciloskopu) s vícekanálovým logickým analyzátorem. Funkce digitálního spouštění osciloskopu se smíšeným signálem pomáhá při analýze analogových událostí, které mohou spustit digitální logické přechody. Osciloskopy se smíšeným signálem mají obvykle dva nebo čtyři analogové vstupní kanály a přibližně 16 digitálních vstupních kanálů.
Digitální vzorkovací osciloskopy
Osciloskopy s digitálním vzorkováním mají mírně odlišnou vstupní techniku, která obchoduje s vyšší šířkou pásma pro nižší dynamický rozsah. Vstup není zeslaben ani zesílen, takže osciloskop musí zvládnout celý rozsah vstupního signálu, který je obecně omezen na přibližně 1 volt špička-špička. Osciloskopy pro digitální vzorkování fungují pouze na opakujících se signálech a nepomohou zachytit přechodové jevy nad rámec normální vzorkovací frekvence. Na druhou stranu digitální osciloskopy pro vzorkování mohou zachytit signály, které jsou řádově rychlejší než jiné typy osciloskopů se šířkou pásma přesahující 80 GHz.
Ruční osciloskopy
Malé ruční osciloskopy jsou k dispozici pro polní a testovací aplikace, kde jsou objemnější osciloskopy nepraktické nebo nejsou k dispozici elektrické zásuvky. Ty obvykle obsahují dva vstupy a mají omezené vzorkovací frekvence a šířku pásma.
Počítačové osciloskopy
Počítačové osciloskopy jsou malá externí zařízení, která se k počítači připojují přes USB. U těchto typů osciloskopů došlo v průběhu let k významnému zlepšení vzorkovací frekvence a šířky pásma. Některé osciloskopy založené na počítači mají stejné možnosti jako osciloskopy digitálních úložišť nižší třídy za pouhých několik stovek dolarů. Jsou to skvělá volba pro fandy, kteří hledají osciloskop.