Hvad er et oscilloskop, og hvad bruges det til?

Nøgle takeaways

• Et oscilloskop giver dig mulighed for at se og analysere de signaler, du arbejder med inden for elektronik, hvilket hjælper med præcision og beslutningstagning.
• Oscilloskoper fanger og viser indgående signaler, hvilket giver mulighed for dybdegående undersøgelse og analyse.
• Når du køber et oscilloskop, skal du overveje faktorer som bithastigheder, samplingshastigheder, stik og probetyper for at sikre nøjagtig måling og overvågning af signaler.

Hvis du arbejder med elektronik, har du brug for et oscilloskop - også selvom du endnu ikke er klar over det. Et oscilloskop giver dig mulighed for rent faktisk at se de signaler, du arbejder med, og at være mere præcis med din elektronik, hvilket igen kan hjælpe med præcision og beslutningstagning.

Hvad bruges oscilloskoper til?

Oscilloskopets rolle er at fange og vise et indkommende signal. Nogle gange optages signalet også, så du senere kan studere det i dybden.

Hvordan virker oscilloskoper?

Et oscilloskop kommer med mindst to stik. Den ene går til jorden, mens den anden bruges til at "sondere" et punkt på et kredsløb. Forskellen i spænding mellem de to punkter er, hvad der bliver fanget. Scopes kan være analoge eller digitale, men begge fungerer på nogenlunde samme måde.

Hvilke funktioner har et oscilloskop brug for?

At købe et oscilloskop betyder at skulle vade gennem jargon, men vi har dig dækket.

Bithastigheder og samplehastigheder

De fleste moderne skoper er digitale og kommer med indbyggede ADC'er (analog-til-digital-konvertere). Kvaliteten af ​​konverteringen afhænger af to faktorer: samplingshastigheden for det indkommende signal og antallet af bits, der bruges til at beskrive hver sample.

I oscilloskopernes verden, prøvefrekvens er udtrykt i MSPS eller GSPS (Mega eller GigaSamples Per Second). Det er adskilt fra båndbredde, som er udtrykt i Hz. Båndbredden gælder for den analoge del af maskinen – komponenter, der tilsammen fungerer som et lavpasfilter, der efterlader lavere frekvenser, mens de udelukker højere. "Båndbredden" er her den frekvens, hvormed signalet dæmpes med en given mængde. Dette er normalt 3db, hvilket svarer til en halvering af signalstyrken.

Lidt dybde betyder også noget. Med én bit pr. sample kan vi optage to tilstande: tændt og slukket eller 0 og 1. Jo flere bits vi skal spille med, jo flere værdier kan vi bruge til at tilnærme det indkommende signal:

Et 16-bit oscilloskop kan repræsentere 65.536 værdier, mens et 12-bit oscilloskop kun kan repræsentere 4.096. Men husk på, at for at denne digitale præcision skal være meningsfuld, skal signal-til-støj-forholdet være ret respektabelt. Vi har skrevet andetsteds om binær og hvorfor det betyder noget.

Stik

Oscilloskoper kommer for det meste med enten BNC eller SMA-type stik. Match dit valg med de sonder, du køber. Hvis du måler bestemte typer signaler, såsom lyd på linjeniveau, kan du kigge efter en adapter, der tager TS-, TRS- eller RCA-input.

En anden overvejelse er antallet af tilgængelige stik. Oscilloskoper, der tilbyder mange input, kan overvåge mange signaler samtidigt. Hvis du er forbinder enheder via I2C eller SPI, så vil dette give dig mulighed for at overlejre bølgeformerne og kontrollere, om alt falder i synkronisering.

Passiv eller aktiv sonde?

Prober kan være passive eller aktive. Passive prober kommer med en indbygget modstand og en justerbar kondensator, internt parallelkoblet. Aktive er mere komplekse og fungerer via små indbyggede forstærkere. En aktiv sonde kan være at foretrække til at arbejde med hurtige signaler, da de er mindre tilbøjelige til at påvirke det signal, der måles.

Modstand

Værdien af ​​sondens interne modstand bestemmer mængden af ​​impedans, du får. De to hovedmuligheder er en megaohm eller halvtreds ohm. Hvis du lige er startet, så er en 1MΩ forbindelse typisk fint. 50Ω-sonder er typisk reserveret til lavspændings-, højfrekvente kredsløb.

Et oscilloskop er en meget nyttig enhed, uanset om du arbejder i et avanceret laboratorium eller dit haveskur. At prøve at bygge og fejlfinde kredsløb uden en er som at røre uden en wok. Bare foretag investeringen, og se dig ikke tilbage!