Содержание

Как пользоваться осциллографом

По распространенности и востребованности осциллограф — следующий по популярности после мультиметра прибор, применяющийся в электрике и радиоэлектронике. По своей сути, это модифицированный вольтметр, посредством которого можно не только произвести замер напряжения, но и подвергнуть анализу его форму, обнаружить неисправности в схеме и определить меры по их устранению. В статье расскажем, как пользоваться осциллографом, рассмотрим принцип работы устройства.

Устройство и общий принцип работы

Не рассматривая подробности устройства прибора, которые кроме разработчиков, в принципе, пользователям не нужны, можно обойтись описанием его элементов и их функционального предназначения.

Современные осциллографы — высокоточные измерительные приборы, позволяющие определить множество параметров сигнала

Основной элемент осциллографа — дисплей, отображающий импульсы. Экран разделен на прямоугольники, масштаб которых можно задать посредством специальных регуляторов. Отображающиеся на дисплее импульсы подлежат прочтению таким образом. Клетки, размещенные вертикально между нижней и верхней границами импульсов показывают в заданном масштабе напряжение измеренного сигнала. Клетки по горизонтали передают параметры времени. Зная период одного импульсного колебания, можно без проблем вычислить его частоту. Само же отображение сигнала на экране прибора получило название «осциллограмма».

Производится множество моделей осциллографов, от простых, использующихся в быту, до самых сложных. Простейшие устройства обладают одним каналом, с единственным сигнальным щупом заземления. Приборы более сложные имеют два канала, самые «продвинутые» осциллографы могут иметь до 6 каналов. Количество каналов свидетельствует о способности прибора выполнять анализ соответствующего числа сигналов, проводить их сравнение между собой.

Совет #1. Если щупы не подсоединены, дисплей осциллографа показывает лишь единственную, проходящую по горизонтали, «нулевую» линию, которая свидетельствует о 0 В на входе прибора.

При подключении щупа к какому либо источнику питания, линия обязательно покажет имеющееся напряжения, подскочив в соответствии с заданным масштабом на определенное количество клеток. Если щуп подключается к «+», то линия поднимается вверх, а если к «-», то на такое же число клеток вниз. Читайте также статью: → «Осциллограф для ремонта бытовой техники: критерии выбора».

Сфера применения осциллографа

Осциллографы получили широкое распространение не только в промышленности, но и в медицине

Область использования устройств очень широка. Просмотр поведения сигнала электротока позволяет за короткое время диагностировать и произвести своевременный ремонт любого электрического прибора.

Посредством осциллографа возможно:

  • определить параметры времени и напряжения сигнала, выполнить расчет частоты;
  • отслеживать изменения формы сигнала и анализировать его природу;
  • выявлять искажения на нужных участках цепи;
  • определять сдвиг фаз;
  • определять отношение шумов к полезному сигналу, выявлять характер шума.

Для определения всех параметров при помощи мультиметра работа может затянуться на несколько часов, тогда как посредством осциллографа все измерения можно выполнить за несколько минут. Помимо этого, многие неисправности можно определить только при помощи осциллографа. Прибор способен измерять в секунду порядка миллиона измерений, потому даже кратковременные нарушения нормального функционирования оборудования им буду зафиксированы.

Осциллографы применяются практически во всех сферах деятельности человека, в том числе:

  • в радиоэлектронике;
  • автомобилестроении;
  • судостроении;
  • авиации;
  • ремонтных мастерских различного назначения;
  • быту и хозяйственных целях.

Как правильно настроить осциллограф?

Способы усиления сигнала

Осциллографы любого типа и марки оснащены регулятором сигнала, посредством которого изменяется масштаб выводящегося на экран изображения. Например, если задать масштаб напряжения 1 В на 1 клетку и выстроить экран высотой в 10 клеток, то сигнал, передающий напряжение в 30 В будет не заметен. И в обратном случае — для того, чтобы просмотреть осциллограмму низкого напряжения, требуется увеличение масштаба.

Совет #2. Для устранения «невидимости» сигнала необходимо выстроить масштаб в соответствии с измеряемыми величинами.

Принцип работы регулятора развертки

Принцип работы регулятора развертки аналогичен функции регулятора напряжения, только действия он производит с горизонтальной осью — осью времени, изменяя число миллисекунд, приходящихся на одну клетку. При уменьшении значения развертки имеется возможность более подробного изучения малых участков выведенного на экран сигнала.

Для анализа цикличности сигнала величину развертки необходимо увеличить. Сигнал на экране «развернется» и теперь появится возможность с его помощью определить значения частоты, типа и других параметров.

Блок управления параметрами синхронизации

Осциллограмма выводится на экран до тех пор, пока последний не закончится, после картинка начинается по новой. Так как график показывается с высокой скоростью, то экран показывает изображение в движении либо что-то непонятное. Причина этого достаточно просто: новые линии накладываются на уже показанные старые с неизбежным смещением и по вертикальной, и по горизонтальной оси.

Для устранения непонятных входных сигналов и служит блок управления параметрами синхронизации. Таким образом, если принять напряжение синхронизации за 0 В при изучении синусоидального сигнала, то его отрисовка будет представлена, начиная именно с этого значения напряжения, а закончится только тогда, когда закончится экран. После этого отрисовка будет повторять прошедший путь только с очередного «нуля», показывая стабильную и ровную картинку. При этом все изменения напряжения станут четкими и сразу заметными.

В простейшем виде блок синхронизации оснащен двумя регулирующими элементами. Первый из них служит для изменения настроек стартового напряжения, второй — для выбора типа запуска. Посредством второго переключателя имеется возможность задания важнейшего параметра: будет ли картинка начинаться при падении синусоиды до 0 В, либо наоборот, при ее возрастании до нуля. В большинстве типов отечественных осциллографов позиции регуляторов называются «Фронт» и «Спад».

В моделях более сложного типа имеются и иные параметры синхронизации. Например, прибор может синхронизироваться не подлежащим измерению сигналом, с иными внешними сигналами, а также сигналом, поступающим из электросети. Стабилизация по таким параметрам важна при измерении специфических сигналов, измерять цикличность которых другими способами невозможно. Читайте также статью: → «Способы проверки напряжения в розетке при помощи различных приборов».

Какой осциллограф выбрать?

В наши дни существует огромный выбор моделей и типов осциллографов, но однозначно отдать предпочтение какому-либо прибору невозможно. В первую очередь устройства разделяются на два огромных семейства:

  • электронно-лучевые;
  • цифровые.
«Дедушка» современных цифровых осциллографов — советский высокоточный аналоговый прибор С1-99

Все модели, выпускавшиеся в Советском Союзе (многие из которых «здравствуют» до сих пор), выпущены на базе электронно-лучевой трубки. Их особенностью является более высокая точность измерений по сравнению с цифровыми. Однако, и габариты их, как и всей советской электроники, крайне неудобны: осциллографы обладают значительным весом и габаритами, в связи с чем и мобильность их оставляет желать лучшего.

Осциллографы цифровые, оснащенные ЖК-экраном, легки и компактны, отличаются большими возможностями в плане настроек. У многих моделей имеется возможность сохранения данных, полученных в результате измерений, а также вывода на экран только того момента, который указывает именно на сбой.

Помимо этого, осциллографы различны между собой количеством каналов: как правило, большинство моделей имеют их от 1 до 6. Но есть и профессиональные приборы, число каналов у которых значительно выше. В большинстве случаев для проведения несложных измерений вполне хватит и двухканального прибора, но для работы со сложным оборудованием каналов потребуется больше.

Также выпускаются осциллографы, совмещенные в едином корпусе с другими электроизмерительными приборами. Такая комбинация позволяет эффективно, быстро и с высокой точностью получить множество данных о сигнале.

Последней разработкой являются компьютерные программы, выполняющие функцию осциллографа. Щуп при этом подключается непосредственно к звуковой карте компьютера. При выполнении нечастых и несложных измерений программное обеспечение «Осциллограф» будет лучшим решением.

Осциллограф Rocktech 40M 200M, подключенный к ноутбуку, дает гарантию высокой точности измерений

Анализ марок и производителей осциллографов: цена

В мире производством осциллографов занимается большое количество компаний, выпускающих приборы различной степени точности, сложности и стоимости. Выбирая прибор, в первую очередь следует ориентироваться на его предназначение и тип измерений, которые будут при помощи него производиться.

Осциллограф TBS1032B от компании Tektronix — современная и компактная модель

Обзор наиболее популярных марок осциллографов с указанием их примерной стоимости в нашей стране представлен в таблице.

Модель осциллографаПроизводительОсновные характеристикиОриентировочная стоимость, руб
TBS1032BTektronix2 канала х 34 МГц41000
4122/2VАКИП2 канала x 100МГц47000
190-062Flukeпортативный

2 канала x 60МГц

140000
XDS3102A TSOwon2кан 100МГц 1Гв/с 12bit Touch Screen WiFi60000
ОСУ-10AShanghai MCPаналоговый

1 канал x 10МГц

13000

Часто задаваемые вопросы

Компания Fluke — один из мировых лидеров в производстве цифровых портативных осциллографов

Вопрос №1. При выборе осциллографа какая полоса пропускания считается оптимальной?

Полоса пропускания прибора должна немного превышать максимальную частоту сигналов, подлежащих измерению. Например: при максимальной частоте сигнала 80 МГц рекомендуется подобрать модель с полосой 100 МГц.

Вопрос №2. Является ли стоимость осциллографа гарантией более высоких его технических показателей?

Не всегда. При выборе следует задуматься в первую очередь о том, нужна ли дорогая модель именно для ваших измерений. Ведь многие технические функции и «навороты» могут просто «простаивать» из-за ненадобности.

Вопрос №3. Прибор больше не может выполнять поставленные задачи в связи с их усложнением. Что делать? Покупать новый?

Некоторые серии осциллографов от известных производителей позволяют увеличить в будущем полосу пропускания, то есть выполнить апгрейд. Для этого не требуется куда-то отвозить прибор, достаточно просто купить цифровой ключ и ввести код в соответствующем меню.

Вопрос №4. Иногда случаются настолько кратковременные аномалии, которые осциллограф не может воспроизвести на экране. Как их обнаружить?

С обнаружением суперкратковременных аномалий отлично справляется функция цифровой подсветки (люминофор), отображающая на экране иным цветом редко происходящие события. Благодаря этому они хорошо видны на экране.

Вопрос №5. Может ли недорогой прибор, исправно работающий в лабораторных условиях, использоваться для решения более серьезных задач для более сложного оборудования?

Вряд ли. Цена все же во многом зависит от технических параметров осциллографа. Для решения более сложных задач придется либо апгрейдить имеющийся прибор (если это возможно), либо приобретать новый. Профессиональные осциллографы не могут стоить дешевле 1500 тысяч долларов. Читайте также статью: → «Способы измерения сопротивления заземления, используемые приборы».

Типичные ошибки при выборе и работе с осциллографом

  • Огромное количество ошибок при пользовании осциллографом возникает по причине того, что пользователь сам не знает о всех особенностях и возможностях прибора. Потому перед работой необходимо не только изучить инструкцию, но и посоветоваться с более опытными пользователями. В том числе и на специализированных интернет-форумах.
  • Для работы с гальванически изолированными узлами оборудования или с высоким напряжением ошибкой является использование осциллографа, каналы которого зависимы между собой. Также каждый канал должен быть хорошо изолирован от сети питания самого осциллографа и от других каналов прибора. К серьезным ошибкам, недопустимы для соблюдения точности измерений аналоговым осциллографом, может привести применение неправильно компенсированного пробника.

Оцените качество статьи:

Вопрос: Как использовать осциллограф? – Дом и сад

Содержание статьи:

 

ПОИСК НЕИСПРАВНОСТИ ОСЦИЛЛОГРАФОМ (ПРИМЕР )

Видео взято с канала: TexnoAS


 

Поиск неисправностей с помощью осциллографа

Показать описание

http://www.security-bridge.com Данное видео посвящено поиску неисправностей с помощью осциллографа..
Используя осциллограф надо быть уверенным в его работоспособности. Сделать это довольно просто: если дотронуться до его сигнального щупа, то на экране появится изображение, похожее на синусоиду. Это следствие наводки сетевого напряжения 50 Гц. Конечно, синусоида получается искаженная, однако даже в таком виде она может использоваться в качестве напряжения калиброванной частоты. В этом случае, не прибегая к подсчетам по цене деления переключателя разверток, можно оперативно прикинуть, сколько миллисекунд содержится в одной клетке по горизонтали экрана, помня, что период такого напряжения равен 20 мс. После этого можно подключить сигнальный щуп к исследуемой точке схемы..
В частности, проверяя период следования импульсов на выходе выпрямителя напряжения, можно сразу же определить, осуществляется ли двухполупериодное выпрямление или нет. Действительно, пилообразные импульсы после сглаживающего фильтра по форме схожи как при двухполупериодном выпрямлении, так и при однополупериодном, когда проявляются искажения. Кстати, не всегда удается достоверно проверить качество диодов выпрямительного моста с помощью омметра, поскольку высоковольтные диоды могут обрываться только под напряжением. .
Чтобы окончательно убедиться в целостности кабеля осциллографа следует замкнуть его сигнальный щуп с земляным – в момент их касания изображение синусоиды должно пропадать..
Данный сигнал наводки 50 Гц может использоваться и для проверки целостности конденсаторов большой емкости. Например, щупы можно не закорачивать, а соединять их между собой через такой конденсатор – в этом случае синусоида должна пропадать, так как конденсатор шунтирует источник наводки – человеческое тело..
https://www.youtube.com/watch?v=5gAinKjU6MI.
Подпишитесь на канал рынка безопасности http://www.youtube.com/user/SecurityBridgeVideo1.
Смотреть видео с мобильных устройств http://www.security-bridge.com/mobilnye_prilozheniya.
Давайте общаться:
Twitter https://twitter.com/securitybridge.
ВКонтакте http://vk.com/id64855480.
Facebook https://www.facebook.com/yuri.gedzberg.
ЖЖ http://security-bridge.livejournal.com/.
Google+ https://plus.google.com/u/0/118384940619385747182/posts/p/pub

Видео взято с канала: Юрий Гедзберг


 

Осциллограф.

Для начинающих.Показать описание

На сегодня наиболее приемлемой моделью осциллографа для начинающих является DSO138 не очень мощный, без корпуса, но способен довольно сильно облегчить жизнь начинающему электронщику..
Звуковой диапазон перекрывает полностью, следовательно с помощью данного осциллографа можно производить диагностику и наладку усилителей мощности..
Верхняя граница, указанная в паспорте достигает 200 кГц, однако реально на этих частотах он уже начинает врать, но все же работать с ним на частотах до 50 кГц можно, следовательно он поможет произвести наладку импульсных блоков питания на популярных микросхемах..
Поскольку у меня есть более-менее серьезный осциллограф я сравнил показания и результаты замеров своего осциллографа и DSO138, разница разумеется есть, но для диагностики она не такая уж и большая, а вот результаты измерений радикально будут отличатся от показаний мультиметра, который меандр показывает как половину величины питания постоянного напряжения. .
Себе купил как вспомогательный инструмент есть вероятность залить свой осциллограф водой, а в такой ситуации для этого осцила можно сделать и герметичный корпус, да и в конечно итоге его на так жалко..
Однако в этом осциллографе есть и серьезный недостаток щуп, который идет в комплекте, ну уж больше сильно для начинающих. поэтому лучше купить новый щуп и сразу с делителем 1:10..
Как пользоваться осциллографом станет понятно после просмотра видео: https://www.youtube.com/watch?v=uukms0fJTHA.
Этот я купил здесь: http://alipromo.com/cashback/view/opu08gg2x65d9h5ld3ki598vezgumu9o/.
Осциллограф уже собран, магазин имеет вполне приемлемый рейтинг. В самом магазине довольно много модулей и конструкторов именно для начинающих радиолюбителей, том числе и конструкторы, осциллографы в корпусе и отдельно корпуса. Там же можно заказать и щуп для осциллографа..
Если по какой то причине магазин не понравился, то выбирайте осциллограф и щуп сами:
Осциллографы здесь: http://shopeasy. by/redirect/cpa/o/oyf28udxme4kr5a0m15d3naeizohxt2s/.
Щупы здесь: http://shopeasy.by/redirect/cpa/o/oyf35b6scqsjwny7a8v3bdwf5vtcszmd/

Видео взято с канала: Михаил Майоров


 

Урок №50. Осциллограф. Первое знакомство.

Видео взято с канала: Радиолюбитель


 

Как пользоваться, работать осциллографом практика. How to use an oscilloscope

Показать описание

Друзья, оцените видео лайком делитесь видео с друзьями -это лучшая мотивация для создания новых видео для вас. Шок, осциллограф за 5 минут. Ремонт компьютеров, ноутбуков, мониторов, планшетов. Осциллограф это просто. Краткий курс для новичка, органы управления, обучающее видео, урок. Зачем нужен осциллограф?, как пользоваться, работать c аналоговым или цифровым осциллографом измерительным прибором в ремонте техники практика, какой осциллограф купить для ремонта, ноутбуков, смартфонов, планшетов?, цифровой и или аналоговый, проводим замеры постоянного напряжения с использованием лабораторного блока питания и переменного напряжения на вторичных обмотках трансформатора, изучаем форму электрических сигналов синусоиды, меандра, пилы, на экране осциллографа, проводим расчеты частоты и периода осциллятора (колебательной системы) с помощью формул How to use an oscilloscope practise.
Любой товар на ALIEXPRESS http://ali.pub/ryc7q.
Коврик для пайки жаропрочный 450×300мм http://ali.pub/1yp2ic.
Коврик для пайки жаропрочный 550×350мм http://ali.pub/1yp2px.
Отвертки Xiaomi mijia Wiha http://ali.pub/1yp2wj.
Отвертки Nanch http://ali.pub/1yp396.
Щупы Hantek 60Mhz http://ali.pub/cabw6.
Осциллограф Hantek DSO5102P http://ali.pub/xmf26.
Rigol DS 1054z http://ali.pub/1ypapp.
Генератор частот http://ali.pub/i1gy2 #осциллограф #какпользоватьсяосциллографом #какработатьосциллографом #осциллографдляновичка #осциллографзапятьминут #расчетпериодаосциллятора #формасигнала #формаволны #аналоговыйосциллограф #расчётчастоты #меандр #пила #синусоида

Видео взято с канала: ТЕХСЕРВИС


 

Как пользоваться осциллографом

Видео взято с канала: sxemotehnika.ru


 

Как научиться пользоваться Осциллографом

Показать описание

Очень подробно рассмотрим как пользоваться осциллографом на примере цифрового осциллографа Hantek DC05202P. После первого включения прибора прежде всего необходимо выполнить калибровку и компенсацию емкости измерительных щупов, а также желательно установить русский язык, если имеется такая возможность. Калибровка выполняется автоматически в течение 10 минут при выборе соответствующей функции. Компенсация емкости выполняется путем регулировки подстроечного конденсатора, встроенного в щуп. Различают аналоговые и цифровые осциллографы, но для начинающих однозначно лучшим выбором будет приобретение цифрового прибора..
Чтобы понять, как научиться пользоваться осциллографом, следует понимая, что отображается не его дисплее. А на дисплее отображается всего одна зависимость – это зависимость мгновенного значения напряжения от времени. Для управления способом отображения осциллограммы применяются развертки по времени и по напряжению, то есть график можно сужать или расширять, перемещать, опускать, подымать для большего удобства исследования сигнала. Научиться пользоваться осциллографом довольно просто, поскольку все функциональные кнопки расположены напротив соответствующих меню. Также очень важно понимать и помнить, что осциллограф измеряет только напряжение, поэтому измерительные щупы нужно подсоединять параллельно измеряемому участку электрической цепи, как вольтметр..
Курсы по электронике для начинающих: https://diodov.net/moi-kursy/.
Как научиться правильно пользоваться мультиметром: https://www.youtube.com/watch?v=v0wNooHp5kE.
Переменный ток и его основные параметры: https://www.youtube.com/watch?v=ql3FptpZf8s.
Купить осциллограф Hantek DC05202P можно здесь: http://ali.pub/3rey34.
Получить высокую СКИДКУ на покупку ВСЕХ товаров: http://ali.pub/3mwkwb.
#electronicsclub #электроника #осциллограф #Hantek

Видео взято с канала: ElectronicsClub


Цифровой USB осциллограф из компьютера. Схема и описание

Не секрет, что у начинающих радиолюбителей не всегда есть под рукой дорогое измерительное оборудование. К примеру осциллограф, который даже на китайском рынке, самая дешевая модель стоит порядка нескольких тысяч.
Бывает осциллограф нужен для ремонта различных схем, проверка искажений усилителя, настройки звуковой техники и т.п. Очень часто низкочастотный осциллограф используется при диагностике работы датчиков в автомобиле.
В этом ряде случаем вам поможет наипростейший осциллограф, сделанный из вашего персонального компьютера. Нет, ваш компьютер никак не придется разбирать и дорабатывать. Вам понадобится всего на всего спаять приставку – делитель, и подключить её к ПК через звуковой вход. А для отображения сигнала установить специальный софт. Вот за пару десятков минут у вас появится собственный осциллограф, который вполне может сгодится для анализа сигналов. Кстати можно использовать не только стационарный ПК, но и ноутбук или нетбук.

Конечно, такой осциллограф с большой натяжкой сравним с настоящим прибором, так как имеет маленький диапазон частот, но вещь в хозяйстве очень полезная, чтобы посмотреть выхода усилителя, различные пульсации источников питания и тп.

Схема приставки

Согласитесь, что схема невероятна проста и не потребует много времени для её сборки. Это делитель – ограничитель, который защитит звуковую карту вашего компьютера от опасного напряжения, которое вы можете случайно падать на вход. Делитель может быть на 1, на 10 и на 100. Переменным резистором регулируется чувствительность всей схемы. Подключается приставка к линейному входу звуковой карты ПК.

Собираем приставку

Можно взять бокс от батареек как я или другой пластиковый корпус.

Программное обеспечение

Программа «осциллограф» будет визуализировать сигнал, поданный на вход звуковой карты. Я предложу вам на скачивание два варианта:
1) Простая программа без установки с русским интерфейсом, качаем.

(cкачиваний: 7523)


2) И вторая с установкой, скачать её можно – .


Какой пользоваться – выбирать вам. Возьмите и установите обе, а там выберете.
Если у вас уже установлен микрофон, то после установки и запуска программы можно уже будет наблюдать звуковые волны, которые поступают в микрофон. Значит все хорошо.
Для приставки никаких драйверов больше не потребуется.

Подключаем приставку ко линейному или микрофонному входу звуковой карты и пользуемся на здоровье.


Если у вас никогда в жизни не было опыта работы с осциллографом, то я искренне рекомендую вам повторить эту самоделку и поработать с таким виртуальным прибором. Опыт очень ценный и интересны.

Осциллограф – инструмент, который имеется почти у каждого радиолюбителя. Но для начинающих он стоит слишком дорого.

Проблема высокой стоимости решается просто: есть много вариантов изготовления осциллографа.

Компьютер отлично подойдёт для такой переделки, причём его функциональность и внешний вид никак не пострадают.

Устройство и назначение

Принципиальная схема осциллографа сложна для понимания начинающего радиолюбителя, поэтому рассматривать её нужно не целиком, а предварительно разбив на отдельные блоки:

Каждый блок представляет собой отдельную микросхему, или плату .

Сигнал с исследуемого устройства поступает через вход Y на входной делитель, задающий чувствительность измерительного контура.

После прохождения предварительного усилителя и линии задержки он попадает на конечный усилитель, который управляет вертикальным отклонением индикаторного луча. Чем выше уровень сигнала – тем больше отклоняется луч. Так устроен канал вертикального отклонения.

Второй канал – горизонтального отклонения, нужен для синхронизации луча с сигналом. Он позволяет удерживать луч в заданном настройками месте.

Без синхронизации луч уплывет за границы экрана.

Синхронизация бывает трёх видов: от внешнего источника, от сети и от исследуемого сигнала. Если сигнал имеет постоянную частоту, то синхронизацию лучше использовать от него. В качестве внешнего источника обычно выступает лабораторный генератор сигналов. Вместо него для этих целей подойдёт смартфон с установленным на него специальным приложением, которое модулирует импульсный сигнал и выводит его в гнездо для наушников.

Осциллографы применяются при ремонте, проектировании и настройке различных электронных устройств. Сюда входят диагностика систем автомобиля, устранение неисправностей в бытовой технике и многое другое.

Осциллограф измеряет:

  • Уровень сигнала.
  • Его форму.
  • Скорость нарастания импульса.
  • Амплитуду.

Также он позволяет развёртывать сигнал до тысячных долей секунды и просматривать его в мельчайших подробностях.

Большинство осциллографов имеют встроенный частотомер.

Осциллограф, подключаемый через USB

Есть множество вариантов изготовления самодельных USB осциллографов, но не все из них доступны новичкам. Самым простым вариантом будет его сборка из уже готовых комплектующих. Они продаются в радиомагазинах. Более дешёвым вариантом будет купить эти радиодетали в китайских интернет-магазинах, но нужно помнить о том, что купленные в Китае комплектующие могут прийти в неисправном состоянии, а деньги за них возвращают далеко не всегда. После сборки должна получиться небольшая приставка, подключаемая к ПК.

Этот вариант осциллографа имеет самую высокую точность. Если встает проблема, какой осциллограф выбрать для ремонта ноутбуков и другой сложной техники, лучше остановить свой выбор на нём.

Для изготовления понадобятся:

  • Плата с разведёнными дорожками.
  • Процессор CY7C68013A.
  • Микросхема аналого-цифрового преобразователя AD9288−40BRSZ.
  • Конденсаторы, резисторы, дроссели и транзисторы. Номиналы этих элементов указаны на принципиальной схеме.
  • Паяльный фен для запайки SMD компонентов.
  • Провод в лаковой изоляции сечением 0,1 мм².
  • Тороидальный сердечник для намотки трансформатора.
  • Кусок стеклотекстолита.
  • Паяльник с заземлённым жалом.
  • Припой.
  • Флюс.
  • Паяльная паста.
  • Микросхема памяти EEPROM flash 24LC64.
  • Корпус.
  • USB разъём.
  • Гнездо для подключения щупов.
  • Реле ТХ-4,5 или другое, с управляющим напряжением не более 3,3 В.
  • 2 операционных усилителя AD8065.
  • DC-DC преобразователь.

Собирать нужно по этой схеме:

Обычно для изготовления печатных плат радиолюбители пользуются методом травления. Но сделать таким образом двухстороннюю печатную плату со сложной разводкой самостоятельно не получится, поэтому её нужно заранее заказать на заводе, выпускающем подобные платы.

Для этого нужно отослать на завод чертёж платы, по которому её изготовят. На одном и том же заводе делают разные по качеству платы. Оно зависит от выбранных при оформлении заказа опций.

Для того чтобы получить в итоге хорошую плату, нужно указать в заказе

следующие условия:

  • Толщина стеклотекстолита – не менее 1,5 мм.
  • Толщина медной фольги – не менее 1 OZ.
  • Сквозная металлизация отверстий.
  • Лужение контактных площадок свинецсодержащим припоем.

После получения готовой платы и покупки всех радиодеталей можно приступать к сборке осциллографа.

Первым собирается DC-DC преобразователь, выдающий напряжения +5 и -5 вольт.

Его нужно собрать на отдельной плате и подключить к основной с помощью экранированного кабеля .

Припаивать микросхемы к основной плате нужно аккуратно, не перегревая их. Температура паяльника не должна быть выше трехсот градусов, иначе паяемые детали выйдут из строя.

После установки всех компонентов собирают устройство в подходящий по размеру корпус и подключают к компьютеру USB кабелем. Замыкают перемычку JP1.

Нужно установить и запустить на ПК программу Cypress Suite, перейти во вкладку EZ Console и кликните по LG EEPROM. В появившемся окне выбрать файл прошивки и нажать Enter. Дождаться появления надписи Done, говорящей об успешном завершении процесса. Если вместо неё появилась надпись Error, значит, на каком-то этапе произошла ошибка. Нужно перезапустить прошивальщик и попробовать снова.

После прошивки изготовленный своими руками цифровой осциллограф будет полностью готов к работе.

Вариант с автономным питанием

В домашних условиях радиолюбители обычно пользуются стационарными устройствами. Но иногда возникает ситуация, когда нужно отремонтировать что-то находящееся вдали от дома. В таком случае понадобится портативный осциллограф с автономным питанием.

Перед началом сборки приготовьте следующие комплектующие:

  • Ненужные Bluetooth наушники или аудиомодуль.
  • Планшет или смартфон на Android.
  • Литий-ионный аккумулятор типоразмера 18650.
  • Холдер для него.
  • Контроллер заряда.
  • Гнездо Jack 2,1 Х 5,5 мм.
  • Разъем для подключения измерительных щупов.
  • Сами щупы.
  • Выключатель.
  • Пластиковая коробочка из-под губки для обуви.
  • Экранированный провод сечением 0,1 мм².
  • Тактовая кнопка.
  • Термоклей.

Нужно разобрать беспроводную гарнитуру и достать из неё плату управления. Отпаять от неё микрофон, кнопку включения и аккумулятор. Отложить плату в сторонку.

Вместо блютус-наушников можно использовать Bluetooth аудиомодуль.

Ножом соскрести с коробочки остатки губки и хорошо почистить её с использованием моющих средств. Подождать, пока она высохнет, и вырезать отверстия под кнопку, выключатель и разъёмы.

Припаять провода к гнёздам, холдеру, кнопке и выключателю. Установить их на свои места и закрепить термоклеем.

Провода нужно соединять так, как показано на схеме:

Расшифровка обозначений:

  1. Холдер.
  2. Выключатель.
  3. Контакты «BAT + и «BAT – .
  4. Контроллер заряда.
  5. Контакты «IN + и «IN – .
  6. Разъём Jack 2,1 Х 5,5 мм.
  7. Контакты «OUT+ и «OUT – .
  8. Контакты батареи.
  9. Плата управления.
  10. Контакты кнопки включения.
  11. Тактовая кнопка.
  12. Гнездо для щупов.
  13. Контакты микрофона.

Затем скачать из плеймаркета приложение виртуального осциллографа и установить его на смартфон. Включить блютус модуль и синхронизировать его со смартфоном. Подключить щупы к осциллографу и открыть на телефоне его программную часть.

При касании щупами источника сигнала на экране Android-устройства появится кривая, показывающая уровень сигнала. Если она не появилась, значит, где-то была допущена ошибка.

Следует проверить правильность подключения и исправность внутренних компонентов. Если все в порядке, нужно попробовать запустить осциллограф снова.

Установка в корпус монитора

Этот вариант самодельного осциллографа легко устанавливается в корпус настольного ЖК монитора. Такое решение позволяет сэкономить немного места на вашем рабочем столе.

Для сборки понадобятся:

  • Компьютерный ЖК монитор.
  • DC-DC инвертор.
  • Материнская плата от телефона или планшета с HDMI-выходом.
  • USB разъём.
  • Кусок HDMI кабеля.
  • Провод сечением 0,1 мм².
  • Тактовая кнопка.
  • Резистор на 1 кОм.
  • Двусторонний скотч.

Встроить своими руками в монитор осциллограф сможет каждый радиолюбитель. Для начала нужно снять с монитора заднюю крышку и найти место для установки материнской платы. После того как определились с местом, рядом с ним нужно вырезать в корпусе отверстия для кнопки и USB разъёма.

Второй конец кабеля нужно припаять к плате от планшета. Перед припаиванием каждой жилки прозванивать её мультиметром. Это поможет не перепутать порядок их подключения.

Следующим шагом нужно выпаять с платы планшета кнопку включения и micro USB разъём. К тактовой кнопке и USB гнезду припаять провода и закрепить их в вырезанных отверстиях.

Затем соединить все провода так, как это показано на рисунке, и припаять их:

Поставить перемычку между контактами GND и ID в микро ЮСБ разъёме. Это нужно для перевода USB порта в режим OTG.

Нужно приклеить инвертор и материнку от планшета на двусторонний скотч, после чего защёлкнуть крышку монитора.

Подключить к USB порту мышку и нажать кнопку включения. Пока устройство загружается, включить Bluetooth передатчик. Затем нужно синхронизировать его с приёмником . Можно открыть приложение осциллографа и убедиться в работоспособности собранного устройства.

Вместо монитора отлично подойдёт и старый ЖК телевизор, в котором нет Смарт ТВ. Начинка от планшета по своим возможностям превосходит многие Smart TV системы. Не стоит ограничивать её применение одним лишь осциллографом.

Изготовление из аудиокарты

Осциллограф, собранный из внешнего аудиоадаптера, обойдётся всего в 1,5-2 доллара и займёт минимум времени на своё изготовление. По размеру он получится не больше обычной флешки, а по функционалу не уступит своему большому собрату.

Необходимые детали:

  • USB аудиоадаптер.
  • Резистор на 120 кОм.
  • Штекер mini Jack 3,5 мм.
  • Измерительные щупы.

Нужно разобрать аудиоадаптер, для этого стоит поддеть и расщёлкнуть половинки корпуса.

Выпаять конденсатор C6 и припаять на его место резистор. Затем установить плату обратно в корпус и собрать его.

Следует отрезать от щупов стандартный штекер и припаять на его место мини-джек. Подключить щупы ко звуковому входу аудиоадаптера.

Затем нужно скачать соответствующий архив и распаковать его. Вставить карту в USB разъём.

Осталось самое простое: зайти в Диспетчер устройств и во вкладке «Аудио, игровые и видеоустройства» найти подключённый USB аудиоадаптер. Щёлкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать пункт «Обновить драйвер».

Затем переместить файлы miniscope.exe, miniscope.ini и miniscope.log из архива в отдельную папку. Запустить «miniscope.exe».

Перед использованием программу нужно настроить. Необходимые настройки показаны на скриншотах:

Если коснуться щупами источника сигнала, в окне осциллографа должна появиться кривая:

Таким образом, чтобы превратить аудиоадаптер в осциллограф , нужно приложить минимум усилий. Но стоит помнить, что погрешность такого осциллографа составляет 1-3%, чего явно недостаточно для работы со сложной электроникой. Он отлично подойдёт для начинающего радиолюбителя, а мастерам и инженерам стоит присмотреться к другим, более точным осциллографам.

В наше время использование различных измерительных устройств, построенных на базе взаимодействия с персональным компьютером, достаточно много. Значительным преимуществом их использования является возможность сохранения полученных значений достаточно большого объема в памяти устройства, с последующим их анализом.

Цифровой USB осциллограф из компьютера , описание которого мы приводим в данной статье, является одним из вариантов подобных измерительных инструментов радиолюбителя. Его можно применить в качестве осциллографа и устройства записывающего электрические сигналы в оперативную память и на жесткий диск компьютера.

Схема не сложная и содержит минимум компонентов, в результате чего удалось добиться хорошей компактности устройства.

Основные характеристики USB осциллографа:

  • АЦП: 12 разрядов.
  • Временная развертка (осциллограф): 3…10 мсек/деление.
  • Временной масштаб (рекордер): 1…50 сек/выборка.
  • Чувствительность (без делителя): 0,3 Вольт/деление.
  • Синхронизация: внешняя, внутренняя.
  • Запись данных (формат): ASCII, текстовый.
  • Максимальное входное сопротивление: 1 МОм параллельно к емкости 30 пФ.

Описание работы осциллографа из компьютера

Для осуществления обмена данными, между USB осциллографом и персональным компьютером, применен интерфейс Universal Serial Bus (USB). Данный интерфейс функционирует на базе микросхемы FT232BM (DD2) фирмы Future Technology Devices. Она представляет собой преобразователь интерфейса . Микросхема FT232BM может функционировать как в режиме прямого управления битами BitBang (при использовании драйвера D2XX), так и в режиме виртуального COM-порта (при применении драйвера VCP).

В роли АЦП применена интегральная микросхема AD7495 (DD3) фирмы Analog Devices. Это не что иное, как аналого-цифровой преобразователь с 12 разрядами, с внутренним источником опорного напряжения и последовательным интерфейсом.

В микросхеме AD7495 также есть синтезатор частот, который определяет, с какой скоростью будет происходить обмен информацией между FT232BM и AD7495. Для создания необходимого протокола обмена данными, программа USB осциллографа наполняет выходной буфер USB отдельными значениями битов для сигналов SCLK и CS так, как указано на следующем рисунке:

Измерение одного цикла определяется серией из девятьсот шестидесяти последовательных преобразований. Микросхема FT232BM с частотой, определяемой встроенным синтезатором частот, отправляет электрические сигналы SCLK и CS, параллельно с передачей данных преобразования по линии SDATA. Период 1-го полного преобразования АЦП FT232BM, устанавливающий частоту выборки, соответствует продолжительности периода отправки 34 байтов данных, выдаваемых микросхемой DD2 (16 бит данных + импульс линии CS). Поскольку быстрота передачи данных FT232BM обусловливается частотой внутреннего синтезатора частот, то для модификации значений развертки нужно всего лишь менять значения синтезатора частот микросхемы FT232BM.

Данные, принятые персональным компьютером, после определенной переработки (изменение масштаба, корректировка нуля) выводятся на экран монитора в графическом виде.

Исследуемый сигнал поступает на разъем XS2. Операционный усилитель OP747 предназначен для согласования входных сигналов с остальной схемой USB осциллографа.

На модулях DA1.2 и DA1.3 построена схема сдвига двухполярного входного сигнала в зону положительного напряжения. Поскольку внутренний источник опорного напряжения микросхемы DD3 имеет напряжение 2,5 вольт, то без использования делителей охват входных напряжений равен -1,25..+1,25 В.

Чтобы была возможность исследовать сигналы, имеющие отрицательную полярность, при фактически однополярном питании от разъема USB ( а), использован преобразователь напряжения DD1, который для питания ОУ OP747 вырабатывает напряжение отрицательной полярности. Для защиты от помех аналоговой части осциллографа применены компоненты R5, L1, L2, C3, C7-C11.

Для вывода информации на экран монитора компьютера предназначена программа uScpoe. При помощи данной программы появляется возможность визуально оценивать величину исследуемого сигнала, а так же его форму в виде осциллограммы.

Для управления разверткой осциллографа предназначены кнопки ms/div. В программе можно сохранять осциллограмму и данные в файл при помощи соответствующих пунктов меню. Для виртуального включения и выключения осциллографа используются кнопки Power ON/OF. При отсоединении схемы осциллографа от компьютера, программа uScpoe автоматически переводится в режим OFF.

В режиме записи электрического сигнала (recorder), программа создает текстовый файл, имя которого можно задать по следующему пути: File->Choice data file. изначально формируется файл data.txt. Далее файлы можно импортировать в другие приложения (Excel, MathCAD) для дальнейшей обработки.

(3,0 Mb, скачано: 5 285)

Осциллограф – это портативное устройство, которое создано для тестирования микросхем. Дополнительно многие модели подходят для промышленного контроля и могут использоваться с целью проведения различных измерений. Сделать осциллограф своими руками нельзя без стабилитрона, который является основным его элементом. Устанавливается данная деталь в прибор различной мощности.

Дополнительно приборы в зависимости от модификации могут включать в себя конденсаторы, резисторы и диоды. К основным параметрам модели можно отнести количество каналов. В зависимости от этого показателя меняется предельная полоса пропускания. Также при сборке осциллографа следует учитывать частоту дискретизации и глубину памяти. Для того чтобы делать анализ полученных данных, устройство подключается к персональному компьютеру.

Схема простого осциллографа

Схема простого осциллографа включает в себя стабилитрон на 5 В. Пропускная способность его зависит от типов резисторов, которые устанавливаются на микросхему. Для увеличения амплитуды колебаний используются конденсаторы. Изготовить щуп для осциллографа своими руками можно из любого проводника. При этом порт подбирается в магазине отдельно. Резисторы первой группы минимум сопротивление в цепи должны выдерживать на уровне 2 Ом. При этом элементы второй группы должны быть более мощными. Также следует отметить наличие на схеме диодов. В некоторых случаях они выстраиваются в мосты.

Одноканальная модель

Сделать одноканальный цифровой осциллограф своими руками можно только с применением стабилитрона на 5 В. При этом более мощные модификации в данном случае недопустимы. Связано это с тем, что повышенное предельное напряжение в цепи приводит к увеличению частоты дискретизации. В итоге резисторы в устройстве не справляются. Конденсаторы для системы побираются только емкостного типа.

Минимум резистор сопротивление должен держать на уровне 4 Ом. Если рассматривать элементы второй группы, то параметр пропускания в данном случае должен составлять 10 Гц. Для того чтобы его повысить до нужного уровня, используются различного типа регуляторы. Некоторые специалисты для одноканальных осциллографов советуют применять ортогональные резисторы.

В данном случае следует отметить, что показатель частоты дискретизации они поднимают довольно быстро. Однако негативные моменты в такой ситуации все же присутствуют, и их следует учитывать. В первую очередь важно отметить резкое возбуждение колебаний. Как следствие, растет асимметричность сигналов. Дополнительно существуют проблемы с чувствительностью устройства. В конечном счете, точность показаний может быть не самой лучшей.

Двухканальные устройства

Сделать двухканальный осциллограф своими руками (схема показана ниже) довольно сложно. В первую очередь следует отметить, что стабилитроны в данном случае подходят как на 5 В, так и на 10 В. При этом конденсаторы для системы необходимо использовать только закрытого типа.

За счет этого полоса пропускания устройства способна возрасти до 9 Гц. Резисторы для модели, как правило, применяются ортогонального типа. В данном случае они стабилизируют процесс передачи сигнала. Для выполнения функций сложения микросхемы подбираются в основном серии ММК20. Сделать делитель для осциллографа своими руками можно из обычного модулятора. Это не особенно сложно.

Многоканальные модификации

Для того чтобы собрать USB-осциллограф своими руками (схема показана ниже), стабилитрон потребуется довольно мощный. Проблема в данном случае заключается в повышении пропускной способности цепи. В некоторых ситуациях работа резисторов может нарушаться из-за смены предельной частоты. Для того чтобы решить эту проблему, многие используют вспомогательные делители. Указанные устройства во многом помогают повысить порог предельного напряжения.

Сделать делитель можно при помощи модулятора. Конденсаторы в системе необходимо устанавливать только возле стабилитрона. Для повышения полосы пропускания используются аналоговые резисторы. Параметр отрицательного сопротивления в среднем колеблется в районе 3 Ом. Диапазон по блокированию зависит исключительно от мощности стабилитрона. Если предельная частота резко падает во время включения устройства, то конденсаторы необходимо заменить на более мощные. Некоторые специалисты в данном случае советуют устанавливать диодные мосты. Однако важно понимать, что чувствительность системы в этой ситуации значительно ухудшается.

Дополнительно необходимо сделать щуп для устройства. Для того чтобы осциллограф не конфликтовал с персональным компьютером, целесообразнее микросхему использовать типа ММР20. Сделать щуп можно из любого проводника. В конечном итоге человеку останется только прибрести порт для него. Затем при помощи паяльника вышеуказанные элементы можно соединить.

Сборка устройства на 5 В

На 5 В осциллограф-приставка своими руками делается только с применением микросхемы типа ММР20. Подходит она как для обычных, так и мощных резисторов. Максимум сопротивление в цепи должно составлять 7 Ом. При этом полоса пропускания зависит от скорости передачи сигнала. Делители для устройств могут применяться самых разных видов. На сегодняшний день более распространенными принято считать статические аналоги. Полоса пропускания в такой ситуации будет находиться на отметке 5 Гц. Чтобы ее повысить, необходимо использовать тетроды.

Подбираются они в магазине, исходя из параметра предельной частоты. Для увеличения амплитуды обратного напряжения многие специалисты советуют устанавливать только саморегулируемые резисторы. При этом скорость передачи сигнала будет довольно высокой. В конце работы необходимо сделать щуп для подключения цепи к персональному компьютеру.

Осциллографы на 10 В

Изготавливается осциллограф своими руками со стабилитроном, а также резисторами закрытого типа. Если рассматривать параметры устройства, то показатель вертикальной чувствительности должен находиться на уровне 2 мВ. Дополнительно следует рассчитать полосу пропускания. Для этого берется емкость конденсаторов и соотносится с предельным сопротивлением системы. Резисторы для устройства больше всего подходят полевого типа. Чтобы минимизировать частоту дискретизации, многие специалисты советуют применять только диоды на 2 В. За счет этого можно добиться большой скорости передачи сигнала. Для того чтобы функция слежения выполнялась довольно быстро, микросхемы устанавливаются типа ММР20.

Если запланировать режимы хранения и воспроизведения, то необходимо воспользоваться другим типом. Курсорные измерения в данном случае будут недоступны. Основной проблемой этих осциллографов можно считать резкое падение предельной частоты. Связано это, как правило, с быстрой разверткой данных. Решить поставленную задачу можно только с применением высококачественного делителя. При этом многие также полагаются на стабилитрон. Сделать делитель можно при помощи обычного модулятора.

Как сделать модель на 15 В?

Собирается осциллограф своими руками при помощи линейных резисторов. Предельное сопротивление они способны выдерживать на уровне 5 Мм. За счет этого на стабилитрон не оказывается большого давления. Дополнительно следует позаботиться о выборе конденсаторов для устройства. С этой целью необходимо сделать замеры порогового напряжения. Специалисты для этого используют тестер.

Если применять для осциллографа настроечные резисторы, то можно столкнуться с повышенной вертикальной чувствительностью. Таким образом, полученные данные вследствие тестирования могут быть некорректными. Учитывая все вышесказанное, необходимо применять только линейные аналоги. Дополнительно следует позаботиться об установке порта, который подсоединяется в микросхеме через щуп. Делитель в данном случае целесообразнее устанавливать через шину. Чтобы амплитуда колебаний не была слишком большой, многие советуют использовать диоды вакуумного типа.

Использование резисторов серии ППР1

Изготовить USB-осциллограф своими руками с данными резисторами – задача непростая. В этом случае необходимо в первую очередь оценить емкость конденсаторов. Для того чтобы предельное напряжение не превышало 3 В, важно использовать не более двух диодов. Дополнительно следует помнить о параметре номинальной частоты. В среднем этот показатель составляет 3 Гц. Ортогональные резисторы для такого осциллографа не подходят однозначно. Построечные изменения можно проводить только при помощи делителя. В конце работы надо заняться непосредственно установкой порта.

Модели с резисторами ППР3

Сделать USB-осциллограф своими руками можно с использованием только сеточных конденсаторов. Особенность их заключается том, что уровень отрицательного сопротивления в цепи может достигать 4 Ом. Микросхемы для таких осциллографов подходят самые разнообразные. Если взять стандартный вариант типа ММР20, то необходимо конденсаторов в системе предусмотреть как минимум три.

Дополнительно важно обратить внимание на плотность диодов. В некоторых случаях от этого зависит показатель полосы пропускания. Для стабилизации процесса деления специалисты советуют тщательно проверять проводимость резисторов перед включением устройства. В последнюю очередь подсоединяется непосредственно регулятор к системе.

Устройства с подавлением колебаний

Осциллографы с блоком подавления колебаний используются в наше время довольно редко. Подходят они больше всего именно для тестирования электроприборов. Дополнительно следует отметить их высокую вертикальную чувствительность. В данном случае параметр предельной частоты в цепи не должен превышать 4 Гц. За счет этого стабилитрон во время работы сильно не перегревается.

Делается осциллограф своими руками с применением микросхемы сеточного типа. При этом необходимо в самом начале определиться с типами диодов. Многие в данной ситуации советуют применять только аналоговые типы. Однако в этом случае скорость передачи сигнала может значительно снизиться.

Технологии не стоят на месте, и угнаться за ними не всегда просто. Появляются новинки, в которых хотелось бы разобраться более детально. Особенно это касается разнообразных позволяющих собирать практически любое простое устройство пошагово. Сейчас в их числе и платы Ардуино со своими клонами, и китайские микропроцессорные компьютеры, и готовые решения, идущие уже с программным обеспечением на борту.

Однако для работы со всем вышеперечисленным спектром интересных новинок, равно как и для ремонта цифровой техники, требуется дорогостоящий высокоточный инструмент. Среди такого оборудования – и осциллограф, позволяющий считывать частотные показания и проводить диагностику. Зачастую его стоимость довольно высока, и начинающие экспериментаторы не могут позволить себе такую дорогостоящую покупку. Тут на помощь приходит решение, которое появилось на многих радиолюбительских форумах почти сразу после появления планшетов на системе Андроид. Его суть заключается в том, чтобы с минимальными затратами изготовить осциллограф из планшета, не внося при этом в свой гаджет никаких доработок либо модификаций, а также исключая риски его повреждения.

Что такое осциллограф

Осциллограф – как прибор для измерения и отслеживания частотных колебаний в электрической сети – известен с середины прошлого века. Данными приборами комплектуются все учебные и профессиональные лаборатории, поскольку обнаружить некоторые неисправности или произвести точную настройку оборудования можно только лишь с его помощью. Он может выводить информацию как на экран, так и на бумажную ленту. Показания позволяют увидеть форму сигнала, рассчитать его частоту и интенсивность, а в результате определить источник его появления. Современные осциллографы позволяют рисовать трехмерные цветные частотные графики. Мы же сегодня остановимся на простом варианте стандартного двухканального осциллографа и реализуем его с помощью приставки к смартфону или планшету и соответствующего программного обеспечения.

Самый простой вариант создания карманного осциллографа

Если замеряемая частота находится в диапазоне слышимых человеческим ухом частот, а уровень сигнала не превышает стандартный микрофонный, то собрать осциллограф из планшета на “Андроид” своими руками можно без каких бы то ни было дополнительных модулей. Для этого достаточно разобрать любую гарнитуру, на которой должен обязательно присутствовать микрофон. Если подходящей гарнитуры нет, то потребуется купить звуковой штекер 3,5 мм обязательно с четырьмя контактами. Перед припаиванием щупов уточните распиновку разъема вашего гаджета, ведь их бывает два вида. Щупы необходимо подключить к пинам, соответствующим подключению микрофона на вашем устройстве.

Далее следует загрузить из “Маркета” программное обеспечение, способное замерять частоту на микрофонном входе и рисовать график на основе полученного сигнала. Таких вариантов довольно много. Поэтому при желании будет из чего выбрать. Как и говорилось ранее, не потребовалась переделка планшета. Осциллограф будет готов сразу же после калибровки приложения.

Плюсы и минусы вышеприведенной схемы

К плюсам такого решения однозначно можно отнести простоту и дешевизну сборки. Старая гарнитура или один новый разъем практически ничего не стоят, а времени потребуется всего несколько минут.

Но у этой схемы есть ряд существенных недостатков, а именно:

  • Малый диапазон измеряемых частот (в зависимости от качества звукового тракта гаджета колеблется в пределах от 30 Гц до 15 кГц).
  • Отсутствие защиты планшета или смартфона (при случайном подключении щупов к участкам схемы с повышенным напряжением можно в лучшем случае сжечь микросхему, отвечающую за обработку аудиосигнала на вашем гаджете, а в худшем – полностью вывести из строя ваш смартфон или планшет).
  • На очень дешевых устройствах присутствует значительная погрешность в измерении сигнала, достигающая 10-15 процентов. Для точной настройки оборудования такая цифра недопустима.

Реализация защиты, экранирования сигнала и снижения погрешности

Для того чтобы частично защитить свое устройство от возможного выхода из строя, а также стабилизировать сигнал и расширить диапазон входных напряжений, может использоваться схема простого осциллографа для планшета, которая уже долгое время успешно применяется для сборки приборов для компьютера. В ней применяются дешевые компоненты, среди которых стабилитроны КС119А и два резистора на 10 и 100 кОм. Стабилитроны и первый резистор подключаются параллельно, а второй, более мощный, резистор используется на входе схемы, чтобы расширить максимально возможный диапазон напряжений. В результате пропадает большое количество помех, а напряжение повышается до 12 В.

Само собой, следует учитывать, что осциллограф из планшета работает в первую очередь со звуковыми импульсами. Поэтому стоит позаботиться о качественном экранировании как самой схемы, так и щупов. При желании подробную инструкцию по сборке данной схемы можно найти на одном из тематических форумов.

Программное обеспечение

Для работы с подобной схемой требуется программа, способная рисовать графики на основании входящего звукового сигнала. Найти ее в “Маркете” несложно, вариантов много. Почти все они предполагают дополнительную калибровку, поэтому можно добиться максимально возможной точности, и сделать профессиональный осциллограф из планшета. В остальном данные программы выполняют по сути одну и ту же задачу, поэтому окончательный выбор зависит от требуемого функционала и удобства использования.

Самодельная приставка с Bluetooth-модулем

Если же требуется более широкий диапазон частот, то приведенным выше вариантом ограничиться не получится. Тут на помощь приходит новый вариант – отдельный гаджет, представляющий собой приставку с аналогово-цифровым преобразователем, обеспечивающий передачу сигнала в цифровом виде. Аудиотракт смартфона или планшета в данном случае уже не задействуется, а значит, можно достигнуть более высокой точности измерений. По сути, на этом этапе они представляют собой только портативный дисплей, а вся информация собирается уже отдельным устройством.

Собрать осциллограф из планшета на “Андроид” с беспроводным модулем можно самому. В сети есть пример, когда похожее устройство еще в 2010 году реализовывалось с помощью двухканального аналогово-цифрового преобразователя, созданного на базе микроконтроллера PIC33FJ16GS504, а в качестве передатчика сигнала служил Bluetooth-модуль LMX9838. Устройство получилось довольно функциональным, но сложным в сборке, поэтому для новичков его сделать будет непосильной задачей. Но, при желании, найти подобный проект на тех же радиолюбительских форумах не проблема.

Готовые варианты приставок с Bluetooth

Инженеры не дремлют, и, кроме кустарных поделок, в магазинах появляется все больше приставок, выполняющих функцию осциллографа и передающих сигнал через Bluetooth-канал на смартфон или планшет. Осциллограф-приставка к планшету, подключаемая посредством Bluetooth, зачастую имеет следующие основные характеристики:

  • Предел измеряемой частоты: 1МГц.
  • Напряжение на щупе: до 10 В.
  • Радиус действия: около 10 м.

Этих характеристик вполне достаточно для бытового применения, и все же в профессиональной деятельности иногда возникают случаи, когда и этого диапазона катастрофически не хватает, а реализовать больший с медлительным протоколом Bluetooth попросту нереально. Какой же выход может быть в этой ситуации?

Осциллографы-приставки с передачей данных по Wi-Fi

Данный вариант передачи данных существенно расширяет возможности измерительного устройства. Сейчас рынок осциллографов с таким видом обмена информацией между приставкой и планшетом набирает обороты ввиду своей востребованности. Такие осциллографы практически не уступают профессиональным, поскольку без задержки передают измеряемую информацию на планшет, который тут же выводит ее в виде графика на экран.

Управление осуществляется через простые, интуитивно понятные меню, которые копируют настроечные элементы обычных лабораторных устройств. Кроме того, подобное оборудование позволяет записывать или транслировать в режиме реального времени все происходящее на экране, что может стать незаменимым подспорьем, если нужно попросить совета у более опытного мастера, находящегося в другом месте.

Характеристики осциллографа для в виде приставки с Wi-Fi подключением вырастают в несколько раз, по сравнению с предыдущими вариантами. Подобные осциллографы имеют диапазон измерения до 50 МГц, при этом их можно модифицировать посредством разнообразных переходников. Зачастую в них установлены аккумуляторы для автономного питания, с целью максимально разгрузить рабочее место от ненужных проводов.

Самодельные варианты современных приставок-осциллографов

Само собой, на форумах наблюдается всплеск разнообразных идей, с помощью которых энтузиасты пытаются осуществить свою давнюю мечту – самостоятельно собрать осциллограф из планшета на “Андроид” с Wi-Fi-каналом. Одни модели получаются удачными, другие нет. Тут уже остается вам решать, попытать ли тоже счастья и сэкономить несколько долларов, собрав прибор самостоятельно, или же приобрести готовый вариант. Если не уверены в своих силах, то лучше не рисковать, чтобы потом не сожалеть о потраченных впустую средствах.

В противном случае – добро пожаловать в одно из сообществ радиолюбителей, в котором вам смогут дать дельный совет. Возможно, впоследствии именно по вашей схеме новички будут собирать свой первый в жизни осциллограф.

Программное обеспечение для приставок

Зачастую вместе с покупными осциллографами-приставками поставляется диск с программой, которую можно установить на свой планшет или смартфон. Если такого диска в комплекте нет, то внимательно изучите инструкцию к устройству – скорее всего, в ней есть названия программ, совместимых с приставкой и находящихся в магазине приложений.

Также некоторые из подобных приборов могут работать не только с устройствами под управлением операционной системы “Андроид”, но также и с более дорогими «яблочными» девайсам. В таком случае программа будет однозначно находиться в AppStore, поскольку другой вариант установки не предусмотрен. Сделав осциллограф из планшета, не забудьте проверить точность показаний и, при необходимости, откалибровать прибор.

USB-осциллографы

Если у вас нет портативного устройства вроде планшета, но имеется ноутбук или компьютер, не стоит расстраиваться. Из них также можно сделать прекрасный Самым простым вариантом будет подключение щупов к микрофонному входу компьютера по такому же принципу, как описывалось в начале статьи.

Однако, учитывая его ограничения, этот вариант подойдет далеко не всем. В таком случае может использоваться USB-осциллограф, который обеспечит такие же характеристики, как и приставка с передачей сигнала по Wi-Fi. Стоит отметить, что такие приборы иногда работают с некоторыми планшетами, которые поддерживают технологию подключения внешних устройств OTG. Само собой, ЮСБ-осциллограф также пытаются сделать самостоятельно, причем довольно успешно. По крайней мере, именно этой поделке посвящено большое количество тем на форумах.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Краткое описание как пользоваться осциллографом: 5 правил


Для чего нужен осциллограф: применение и виды

Работа данного устройства основывается на тестировании различных электронных схем. Осциллограф, способен отображать формы любых электрических сигналов, при этом отображает изменения напряжений во времени, согласно чему можно узнать, что происходит в работающей схеме.

Принцип работы, заложенный во всех осциллографах, одинаковый. Но данные устройства, отличаются по способу, согласно которому производится обработка сигнала.

Основные виды осциллографов:

  • Аналоговые;
  • Цифровые.

С появлением данных устройств, аналоговыми были все. Обращая внимание на название устройства, можно понять, что аналоговым, является способ выведения изображения на экран. Для этого в аналоговых осциллографах используется электронно-лучевая трубка, где подаваемое на оси (X и Y) напряжение, двигает по экрану точку.

Горизонталь, указывает на время прохождения сигнала, а вертикаль пропорциональна сигналу на входе. Работа производиться следующим образом. Усиленный сигнал, проходит через электроды устройства, при этом согласно аналоговой технологии, по оси Y электроны отклоняются.

Обратите внимание! Измерения проводимые данным устройством, невозможно получить используя, например мультиметр.

Работа электронного устройства осуществляется посредством преобразования сигнала в цифровой формат, после чего, данные обрабатываются в цифровой форме. Стоит отметить, что цифровые осциллографы могут быть различных модификаций. С цифровым люминофором, стробоскопический и комбинированный.

Существует много различных модификаций осциллографов: 65 а, Н313, 1 112 а, ф 4372.

Осциллограф с 1 49: характеристики

Данное устройство, позволяет вести наблюдение и исследовать формы процессов (электрических). Диапазон частоты варьируется от 0 до 5 мГц. Каждое устройство, обладает отличными друг от друга характеристиками.

Характеристики с 1 49:

  • Осциллограф однолучевой;
  • Напряжения которые измеряет устройство от 20 мВ до 200 В;
  • Интервалы времени от 8 мкс до 0,5 секунды;
  • Пропускание (полоса) от 0 до 5,5 мГц;
  • Погрешность временных интервалов до 10%;
  • Погрешность амплитуды сигнала до 10%;
  • Ширина луча 0,6 мм;
  • Рабочее напряжение 220 Вольт при 50 Гц и 115 Вольт при 400 Гц;
  • Мощность устройства 38 ВА;
  • Экран 36 на 60 мм;
  • Рабочая температура воздуха от – 30 до + 500С.

К параметрам канала Y можно отнести следующие. Его чувствительность составляет от 10 до 20 В/дел. Сопротивление канала на входе достигает 1 мОм. Емкость на входе составляет 50 пикофарад.

К параметрам канала Х относят. Минимальная длительность развертки 0,2 мкс. Максимальная длительность 10 мкс. Сигналы синхронизации внешней от 0,5 до 30 В. Частоты внешней синхронизации от 1 Гц до 5 мГц. Сопротивление на входе 1 мОм.

Обратите внимание! Различные виды осциллографов, имеют незначительное содержание драгметаллов.

Канал Z и его основные параметры. Частоты канала от 30 Гц до 1 мГц. Входное напряжение от 10 до 60 Вольт. Сопротивление на входе 1 мОм. К каждому устройству, прилагается принципиальная схема.

С 1 49: инструкция по эксплуатации для начинающих

На корпусе осциллографа, располагаются большое количество переключателей и регуляторов. Для того чтобы не запутаться во всех, следует изучить назначение каждого.

Регуляторы устройства:

  • Тумблер для включения;
  • Регуляторы фокус и яркость;
  • Поворотная ручка – усиление Y;
  • Переключатель усиление;
  • Регулировка развертки;
  • Тумблер – внутренний и внешний;
  • Регулировка уровня;
  • Регулятор подстройки стабильности.

Включение устройства производиться тумблером (сеть), который располагается с правой стороны экрана.

Изменение толщины луча на экране, можно произвести регулятором с маркировкой (фокус). Яркость экрана настраивается регулятором (яркость).

Обратите внимание! Яркость экрана настраивается в зависимости от внешних условий освещенности.

Размах луча по вертикали регулируется при помощи поворотной ручки (усиление Y). Уровень чувствительности настраивается в зависимости от силы сигнала.

Устройство оснащено специальным разъемом (байонетом), для специального переходника.

Для того чтобы выбрать нужный диапазон измеряемого напряжения, следует вращать поворотную ручку с надписью (усиление).

Сместить по горизонтали начальную точку импульса, необходимо в том случае, если она находится за пределами измерительной шкалы. Для этого используют рукоятку (развертка).

Для применения внешних генераторов, используется специальный разъем с маркировкой (вход Х).

Выбор источника, от которого буде производиться развертка, осуществляется при помощи тумблера (внутренний и внешний).

Для изменения чувствительности сигнала, используют регулятор с маркировкой (уровень).

Синхронизация сигнала с разверткой производится регулировкой рукоятки (стабильность).

Как пользоваться осциллографом: проводим измерения

Перед началом измерительных работ, следует подключить осциллограф к сети. После того, как подключение произведено, при помощи тумблера с маркировкой (сеть), подаем питание на устройство.

Порядок проведения работ:

  • Прогрев осциллографа;
  • Проверка работоспособности;
  • Измерительные работы.

После включения устройства в сеть, необходимо его «прогреть». Делается это для стабилизации всех параметров, для всех составных элементов устройства. Прогрев устройства осуществляется в течение пяти минут.

Затем, используя регуляторы с маркировкой (усиление Y и развертка), необходимо установить измерительный луч в центре экрана устройства.

Далее, прикасаемся щупом устройства к разъему (выход) генератора, то на экране появятся импульсы прямоугольной формы, частота которых будет равна 1 кГц, а напряжение 500 мВольт.

Обратите внимание! Калибровка данным способом проводится при условии, что регулятор (длительность), находиться на делении одна миллисекунда.

Измерение сигнала, осуществляется посредством регулировки рукояток (длительность и усиление), установив их в крайнее левое положение.

Усиление, поднимает измерительный диапазон до того момента, пока на экране не появятся максимально различимые сигналы. Длительностью, узнается частота сигнала.

После того, как все регуляторы выставлены, и на экране стабильный сигнал, производится расчет напряжения и частоты.

Как пользоваться осциллографом (видео)

Теперь у вас есть примерное представление о том, как работает и где применяется осциллограф. Важно понимать, что данное устройства относится к сложному электротехническому оборудованию, и полное его изучение занимает некоторое время.

Как пользоваться осциллографом, учебник для начинающих

Давайте сделаем что-нибудь вместе

Привет, я Питер.

Я онлайн-преподаватель и Maker, автор Maker Education Revolution, KiCad Like a Pro и основатель Tech Explorations.

Я создаю весь контент на веб-сайте Tech Explorations.

Почему? Потому что, как я уже говорил, я педагог и Создатель, и у меня есть Миссия.

Моя миссия — помогать людям изучать электронику, программирование, проектирование печатных плат и многое другое.Самое главное, я хочу помочь как можно большему количеству людей насладиться приключениями в области технологического образования.

Проработав 15 лет преподавателем в университете, я снова решил стать создателем. Как и большинству из нас, в детстве мне было любопытно, и я узнавал, как устроены вещи, экспериментируя с ними (обычно это означало, что я разбирал их на части и надеялся не раскрутить ни одного винта, когда собирал вещи обратно).

Повзрослев, я стал инженером только для того, чтобы отказаться от детской любознательности во имя карьеры.

Я снова стал ребенком, как только получил свой первый Arduino. С ним я начал создавать вещи, возиться с компонентами, тестировать идеи. Несмотря на то, что я был «профессиональным педагогом», только сейчас я понял, насколько ошибочными были мои последние 15 лет образования. Отчасти я был ответственен за уничтожение творческих способностей тысяч учеников, точно так же, как мой был уничтожен во имя того, чтобы быть «настоящим взрослым».

Моя работа в Tech Explorations — учиться и создавать. Я узнаю то, что мне интересно, и создаю образовательный контент.Это содержание является записью моего обучения.

Я создаю этот контент не для обучения “студентов”. Я создаю его, чтобы помочь учащимся узнать то, что они хотят узнать.

В конце концов, все мы учимся и учимся друг у друга.

Я искренне надеюсь, что контент, который я создаю в Tech Explorations, вдохновит как можно больше людей разжечь детское любопытство, учиться и создавать удивительные вещи.

Обучение является социальным

Интернет произвел революцию в издательском деле и обучении.Это самое большое хранилище знаний, которое когда-либо существовало, и оно становится экспоненциально больше. Для всего, что вы хотите узнать, есть большая вероятность, что кто-то написал сообщение в блоге или создал видео об этом.

Отлично! Ну, не совсем так. Несмотря на то, что существует много отличного контента, большая часть того, что доступно в Интернете, не имеет качества и, что наиболее важно, не имеет человеческого отношения.

Лучшее обучение — это общение. Когда вы общаетесь с другими людьми, которые были там, где вы сейчас находитесь, вы учитесь быстрее и лучше.Вам есть с кем отступить, когда вам понадобится помощь, или обсудить идею, когда вы застряли.

В Tech Explorations мы поддерживаем наших студентов с помощью наших инструментов сообщества, потому что мы знаем, что это лучший способ учиться и преподавать.

Помощь является частью обучения

Изучение новых навыков и технологий — это путешествие на неизведанную территорию. Гораздо лучше, если у вас есть карта, а еще лучше, если вы можете обратиться за помощью по радио.

В Tech Explorations мы вложили большие средства в наши инструменты коммуникации, чтобы гарантировать, что ни один студент не останется без внимания. У нас есть три уровня поддержки: форумы сообщества для обсуждения каждого курса, инструмент вопросов и ответов на уровне лекций и служба поддержки.

Наш контент постоянно обновляется и контролируется нашей командой, поэтому мы можем быстро отвечать на вопросы учащихся. Скорость важна, потому что препятствия в обучении могут иметь разрушительные последствия в нашем учебном процессе, поэтому мы делаем все возможное, чтобы помочь нашим ученикам преодолеть их.

Сохраняйте спокойствие и продолжайте учиться

Мир и Интернет очень шумные места.Многие «бесплатные» ресурсы для заработка больше похожи на шумные базары под открытым небом, с надоедливыми отвлекающими факторами, целью которых является помешать вам сделать то, что вы хотите сделать (узнать что-то новое), чтобы вы могли нажать на следующее видео (часто о коте). делает забавный трюк).

Одна только потеря концентрации накапливается во многих сотнях часов потерянной продуктивности обучения на одного учащегося в год.

Сможете ли вы научиться программировать Arduino в фуд-корте торгового центра? В некотором смысле, это то, что многие из нас делают.

В Tech Exploration мы создали спокойную обстановку, подходящую для иммерсивного обучения. Сконцентрируйтесь, выключите мобильный телефон, включите видеолекцию и продолжайте эксперимент.

Вот и все. Ничто другое не должно конкурировать за ваше внимание.

Путь вперед

На этой странице мы предоставили вам множество бесплатных и качественных учебных материалов, возможности для практических экспериментов и даже более крупные проекты, которые вы можете использовать для закрепления своего обучения.Все это в спокойной, дружественной к учащимся обстановке.

Мне часто задают вопрос: “Что мне делать дальше?”

Люди, которые только что освоили новый навык, например, как заставить мигать светодиод или крутить мотор, часто перегружены. Они только что поняли что-то новое, но им трудно понять, что будет дальше.

Это вполне понятно, я сам там был. На самом деле, я чувствую себя так каждый раз, когда узнаю что-то новое, изолированное от его возможностей.

Подумайте об этом: вы только что научились крутить мотор.Как из этого можно построить робота? Как происходит процесс перехода от одного работающего компонента к системе, объединяющей множество компонентов, в работающий гаджет?

Лучший ответ, который я могу дать на этот вопрос, — это простой процесс плюс много настойчивости (она понадобится вам, когда вы решите заняться чем-то важным):

  1. Вам нужен интересный проект. Этот проект дает вам цель и даже путь (хотя путь не ясен в начале).Подумайте о том, о чем проект, и особенно о том, что он должен делать. Это («что он должен делать») и определяет цель вашего проекта. Вам понадобится это для шага 5 этого процесса.
  2. Вам необходимо проанализировать свой проект и разбить его на составляющие. Робот состоит из двигателей, контроллеров двигателей и микроконтроллеров, датчиков, программного обеспечения и рамы, которая скрепляет все вместе. Выясните, каковы основные компоненты вашего проекта.
  3. Основываясь на вашем анализе, определите свой уровень знаний в отношении компонентов проекта .Вы можете хорошо разбираться в двигателях, но не иметь сенсора.
  4. Спланируйте процесс создания прототипа. Эта часть процесса имеет решающее значение, потому что вам нужно принять несколько решений, которые включают аппаратное обеспечение, программное обеспечение и сборку устройства, а также обучение, которое вы должны пройти, чтобы сделать это возможным. Вам не нужно знать все, прежде чем начать, но вам нужно выбрать место для начала. Например, если вам нужно построить колесного робота, вы можете начать с узла колеса и двигателя, чтобы ваш робот мог двигаться, а датчики оставить на потом.Почему? Потому что теперь ты знаешь, как пользоваться моторами. Вы можете научиться использовать датчики позже. Как и многое другое в жизни, начало — это половина всего, что вы делаете. Первая итерация даст вам импульс и уверенность, необходимые для второй, третьей и вплоть до последней итерации.
  5. Повторяйте, пока проект не будет завершен. Вам поможет итеративный процесс прототипирования. Каждая итерация решает проблемы и создает новые. Новые проблемы обычно требуют, чтобы вы узнали что-то новое.Продолжайте, изучите его и вернитесь, чтобы продолжить текущую итерацию. Проект завершен, когда вы достигли цели, поставленной на шаге 1. Но вот в чем загвоздка: в прототипировании, как и в жизни, все подвижно. Ваша первоначальная цель была основана на ранних предположениях о том, чего вы хотите достичь, до того, как вы действительно проделали какую-либо работу для достижения этой цели. В процессе работы над своей целью цель меняется! Помните об этом и знайте, что это нормально. Наслаждайтесь процессом и достижением результата.

Это процесс, которому я следую в своих проектах, включая мои книги и мои курсы. Со временем вы научитесь лучше выбирать проекты и особенно анализировать их, чтобы то, что вы в конечном итоге создаете, было очень близко к вашей первоначальной цели.

Единственный способ усовершенствовать свои навыки управления проектами и создания гаджетов — это делать это.

И мы здесь, чтобы помочь вам 🙂

Основы осциллографа

: Руководство для начинающих | Блоги

Марк Харрис

|&nbsp Создано: 10 сентября 2020 г. &nbsp|&nbsp Обновлено: 21 сентября 2020 г.

Нам, инженерам-электронщикам, невероятно повезло по сравнению с другими инженерными дисциплинами.Мало того, что электроника быстро развивается и расширяется в использовании и функциональности, наше испытательное оборудование дает нам самые большие возможности для диагностики и исследования устройств, которые мы создали. Хотя все инженерные дисциплины имеют фантастические наборы инструментов моделирования, возможность увидеть, как что-то работает в реальном мире, может дать гораздо больше информации.

У нас есть много инструментов, которые позволяют нам увидеть, что делают наши схемы, но вы, как новичок, можете не знать, с чего начать.Два наиболее важных инструмента, которыми вы будете владеть для диагностики любой цепи, — это цифровой мультиметр и осциллограф. Вы можете спросить: «Какой осциллограф или другое контрольно-измерительное оборудование мне нужно приобрести?» который является общим вопросом от студентов и производителей. В этой статье я расскажу об основных принципах работы с осциллографами, которые должен знать каждый инженер, а также о некоторых советах и ​​рекомендациях по работе с различными осциллографами.

Сравнение цифрового мультиметра

и осциллографа

Доступно огромное разнообразие электронных измерительных инструментов и устройств, самым популярным из которых, вероятно, является мультиметр. Мультиметры могут измерять ток, напряжение, сопротивление и часто другие параметры, в зависимости от модели. Некоторые из них включают встроенную настройку температуры для термометров сопротивления или инфракрасные датчики для измерения температуры. Мультиметр используется, чтобы определить, правильно ли работает ваш блок питания, может помочь найти поврежденные детали, измерить правильность падения напряжения или сопротивления деталей, найти место короткого замыкания или обрыва цепи и т. д.

Мультиметр полезен, когда дело доходит до электроники, но быстро находит ограничения, поскольку его частотная характеристика ограничена.Мультиметр идеально подходит для определения среднего напряжения, возможно, даже для подсчета частоты цепи до нескольких сотен килогерц. Однако он не дает никакой визуализации. Когда вам нужно подробно рассмотреть изменение напряжения во времени или визуализировать любой аспект формы сигнала, требуется другое измерительное устройство — осциллограф.

Основы осциллографа

Осциллографы

помогают инженеру измерять различные параметры, такие как напряжение, аналоговые и цифровые сигналы и шум. Современные осциллографы также имеют огромное количество дополнительных функций, полезных для электронщика.

Почти каждый осциллограф, который вы встретите сегодня в продаже, будет цифровым запоминающим осциллографом (DSO) или осциллографом смешанных сигналов (MSO). Осциллограф смешанных сигналов — это цифровой запоминающий осциллограф с дополнительными функциями, объединяющими возможности логического анализатора. Некоторые модели также выполняют БПФ, обеспечивая измерения в частотной области.

Любой тип осциллографа является фантастическим диагностическим инструментом при поиске и устранении неполадок в цепи.Вы можете увидеть точную форму сигнала своей схемы с разрешением в милливольты, а с помощью некоторых осциллографов – с пикосекундным разрешением. Это позволяет уловить короткие переходные выбросы от датчиков, энкодеров или цепей, которые мультиметр не может надежно уловить. Он также позволяет вам просматривать цифровые сигналы, проверять качество переходов границ и просматривать звонки или другие проблемы с целостностью сигнала.

Каналы осциллографа

Осциллографы

имеют несколько каналов. Таким образом, вы можете контролировать сигнал, входящий в цепь, а также выходной сигнал, что делает его идеальным для мониторинга аналоговых фильтров, усилителей и других аналоговых схем.Предположим, вы в основном работаете с цифровыми сигналами. В этом случае осциллографы также являются фантастическим инструментом для вас — вы можете по одному каналу наблюдать за одним сигналом, например, с кнопкой, а затем видеть реакцию микроконтроллера на этот ввод — например, передачу по SPI или I2C. С точными таймингами осциллографа вы можете измерить, сколько времени требуется вашему коду для выполнения или реакции на прерывание. Осциллографы смешанных сигналов делают еще один шаг вперед, интегрируя логический анализатор, который может предоставить вам множество цифровых входных каналов для мониторинга наряду с аналоговыми каналами.

Как измерить электромагнитные помехи с помощью осциллографа

Вы также можете использовать осциллограф в качестве грубого детектора электромагнитных помех ближнего поля, даже если осциллограф не имеет функции БПФ. Например, на изображении ниже я пытаюсь изолировать источник излучаемого шума некачественного коммерческого светодиодного драйвера. Я только что подключил заземляющий провод пробника к наконечнику, что дает мне большой петлевой пробник ближнего поля. Сигнал на экране осциллографа представляет собой чисто излучаемый шум; светодиодный драйвер все еще может быть в корпусе.


Мы можем видеть переключение светодиодного драйвера и сможем отследить потенциальный источник шума и посмотреть на изменение сигнала при добавлении фильтрующих или демпфирующих компонентов в проблемные цепи. Хотя он не заменяет анализатор спектра, осциллограф все же может помочь вам отследить потенциальные проблемы электромагнитных помех, которые могут привести к провалу сертификации. Если вам нужно более точное измерение, вы также можете купить специальные пробники ближнего поля для анализа вашей печатной платы.

Несмотря на то, что осциллографы являются прекрасным диагностическим инструментом, их также можно использовать при планировании проекта. Когда вы моделируете схему с помощью инструмента моделирования, такого как SPICE, например, ваша модель компонента может не быть идеальным представлением реального компонента. Используя осциллограф на макете вашей схемы, вы можете взаимодействовать с ним в режиме реального времени и видеть точный отклик этого компонента, что позволяет вам определить, будет ли ваше моделирование точным или нет. Этот процесс также может значительно улучшить выбор компонентов, пробуя образцы различных частей в тестовой схеме, а не полагаясь на общую модель SPICE для этого типа компонента.

В дополнение к выбору компонентов, вы также часто найдете осциллограф, используемый во время проверки качества производственной платы. Для аналоговых схем, таких как усилители или источники питания, многие модели осциллографов позволяют настраивать режим «годен/не годен», который может немедленно сообщить вам, соответствует ли схема критериям для продолжения производственного процесса.

Какой осциллограф?

Осциллограф является важным инструментом для любого инженера-электронщика, проектировщика аппаратного обеспечения или разработчика встроенного ПО. Они также являются бесценными инструментами для производителей, студентов и любителей электроники. На рынке представлен огромный ассортимент осциллографов. Как же выбрать тот, который соответствует вашим потребностям?

На рынке представлен широкий ассортимент осциллографов по самым разным ценам. Очень дешевый осциллограф может стоить вам 100 долларов, но нет предела возможностям некоторых осциллографов, которые стоят более полумиллиона долларов! Даже некоторые пробники для высококачественных осциллографов стоят больше, чем новый семейный автомобиль.

Прежде чем мы рассмотрим технические характеристики или модели осциллографов, давайте сначала кратко рассмотрим, как работает осциллограф.

Современный цифровой осциллограф принимает аналоговый входной сигнал от пробника и преобразует его в цифровой сигнал для отображения. Он также работает с невероятно широким диапазоном напряжений; даже недорогой осциллограф может иметь максимальное напряжение 1000 В (пиковое)/300 В (среднеквадратичное) и при этом иметь возможность измерять сигналы с амплитудой всего в несколько милливольт. Передняя часть осциллографа обеспечивает масштабирование этого широкого диапазона входных напряжений до уровня, с которым может справиться осциллограф. Этот обработанный сигнал затем используется для запуска осциллографа, а также для входа в цепочку дискретизации и АЦП, которые в конечном итоге заканчиваются как показания в памяти.Эти показания в памяти вы можете рассматривать как список отдельных образцов с временными метками, которые при объединении отобразят вашу форму волны на экране.

Полоса пропускания осциллографа

 Полоса пропускания – один из самых популярных методов сравнения различных осциллографов. Он представляет собой максимальную частоту сигнала, которую можно измерить без особого внимания. Затухание возникает из-за индуктивного и емкостного реактивного сопротивления, которое изменяется с увеличением частоты.Это в конечном итоге ограничивает полосу пропускания аппаратного обеспечения осциллографа. Однако сам зонд также имеет ограничения по пропускной способности. Однако когда вы покупаете осциллограф, входящие в комплект пробники обычно имеют такую ​​же или большую полосу пропускания, чем сам осциллограф. Заявленная полоса пропускания представляет собой точку, в которой сигнал ослабляется на -3 дБ или примерно на 70,7% измеренного сигнала.

При покупке осциллографа он должен иметь более широкую полосу пропускания, чем сигнал максимальной частоты, который вы хотите измерить.Для многих инженеров это, скорее всего, часы/генератор или протокол связи.

Частота дискретизации осциллографа

Частота дискретизации — это количество точек данных, которые осциллограф может преобразовать и сохранить в памяти в секунду. Чем больше образцов вы сможете получить, тем более детальным будет отображаемый сигнал. Частота дискретизации должна быть как минимум в два раза выше частоты вашего сигнала, в идеале как минимум в четыре раза выше частоты сигнала. Многие качественные осциллографы обеспечивают полосу пропускания, в 10–20 раз превышающую их максимальную частоту дискретизации, что позволяет вам уловить небольшие переходные пики или провалы в вашем сигнале.

При низкой частоте дискретизации вы можете полностью пропустить небольшие переходные процессы или флуктуации в сигнале, так как увеличивается вероятность того, что эти переходные процессы попадут между выборками.

Глубина памяти

Глубина памяти осциллографа — это характеристика, которую легко упустить из виду, и она может иметь решающее значение, особенно при высокой частоте дискретизации. Глубина памяти определяет, сколько выборок может быть сохранено и, следовательно, как долго ваш осциллограф может собирать данные. Это влияет на то, насколько вы можете прокручивать сигнал после триггера или насколько вы можете увеличить конкретную область захваченного сигнала.Как правило, чем больше объем памяти, тем лучше; иметь больше данных, как правило, хорошо. Некоторые недорогие осциллографы могут с трудом обрабатывать все данные в своей памяти, если у них есть значительный объем без вычислительной мощности для его резервного копирования. Это может привести к медленным математическим или другим операциям, но в обычных осциллографах производители склонны сохранять разумный объем памяти по сравнению с возможностями обработки.

Увеличение объема памяти также повысит вероятность захвата нечастых/глючных сигналов, что упростит отслеживание «странного поведения» тестируемого устройства.

Другие характеристики

Мы могли бы обсуждать технические характеристики осциллографа на многих страницах, но эти характеристики вряд ли будут столь же важными, как приведенные выше параметры при покупке осциллографа в первый или второй раз. Если вы не хотите расширять возможности приобретаемого вами осциллографа, большинство имеющихся на рынке опций будут «достаточно хороши» для среднего пользователя.

Чего следует избегать?

Прежде чем мы углубимся в рассмотрение некоторых опций для популярных осциллографов, я хочу сделать пару предостережений об очень недорогих устройствах.Обычно я не люблю говорить, что что-то не стоит покупать, но если вы посмотрите на онлайн-рынок, несомненно, есть недорогие устройства, которые называют себя осциллографами, на которые не стоит тратить свое время или деньги.

Вообще говоря, эти предложения элементов, которых следует избегать, сводятся к пропускной способности и частоте дискретизации. Предположим, вы ищете осциллограф для работы с электроникой. В этом случае я бы предложил абсолютную минимальную полосу пропускания 25 МГц с минимальной рекомендуемой полосой пропускания 50 МГц и частотой дискретизации, соизмеримой с полосой пропускания.

Осциллограф-мультиметр

Несмотря на то, что существуют портативные осциллографы с невероятными возможностями, недорогие модели, похожие на мультиметры, таковыми не являются. Они предназначены для наблюдения за сигналом переменного тока от чего-то вроде генератора или настенной розетки и будут очень мало полезны для проектирования электроники или целей тестирования.

Если вы электрик, ремонтирующий генератор, я уверен, что они будут идеальными, работая с микроконтроллером, однако полоса пропускания 20 кГц/200 квыб/с довольно бессмысленна.

Портативные мини-осциллографы с цветным TFT-экраном

Хотя эти маленькие устройства дешевы и выглядят довольно аккуратно, реальность такова, что они просто работают на недорогом микроконтроллере ARM, если вам повезет. При типичной полосе пропускания всего 1 МГц и 10 Мвыб/с даже низкоскоростная связь SPI выходит далеко за рамки возможностей этого устройства. Более дорогие версии могут иметь полосу пропускания до 15 МГц и более с частотой дискретизации до 100 Мвыб/с, но опять же этого недостаточно для использования в современных схемах.

Экран с низким разрешением и в целом ограниченные возможности означают, что вы не получите большого соотношения цены и качества, и вряд ли он будет полезен для разработки или тестирования электроники, которую вы могли бы построить.

Комплект осциллографов

Несмотря на то, что собирать наборы всегда весело, они, по сути, представляют собой голую версию вышеописанного варианта без корпуса и столь же ограничены.


Хотя они намного дешевле, чем описанный выше вариант, их полезность столь же низка.

9 популярных первых осциллографов

По сравнению с вышеперечисленными приборами эти осциллографы очень популярны, а некоторые ненамного дороже вышеперечисленных. Вообще, я предпочитаю 4-х канальный осциллограф. Я часто обнаруживаю, что хочу использовать 3 канала, когда экспериментирую со схемой или диагностирую неисправность. Потратив немного больше на 4-канальный осциллограф, вы получите пространство для роста, если сможете себе это позволить. Однако осциллографы, как правило, исключительно хорошо сохраняют свою ценность, поэтому, если ваш бюджет ограничен и вы не видите срочной необходимости в 3-4 каналах, то 2-канальный вариант может предложить некоторую экономию.

Многие осциллографы предлагают относительно дешевую базовую модель с ограниченными функциями программного обеспечения.Вы можете обновить эти функции программного обеспечения в будущем, купив лицензионный ключ, который можно ввести в область действия, что даст вам возможность обновления без необходимости покупать совершенно новое оборудование. Вы даже можете найти эти обновления в комплекте со скидкой или бесплатно во время распродаж.

Осциллографы в этом списке предлагаются в произвольном порядке, и все они являются отличным выбором для своей целевой аудитории.

Ригол DS1052E


Несмотря на то, что Rigol DS1052E является одним из самых дешевых осциллографов начального уровня, он вполне функционален.Это достаточно простой в использовании двухканальный осциллограф. DS1052E очень популярен среди производителей/студентов/любителей, потому что он предлагает отличное соотношение цены и качества. Он также относительно компактен, что идеально подходит для размещения на небольшом столе для любителей или студентов.

Поскольку это осциллограф очень начального уровня, вы часто можете найти его в хорошем состоянии, поскольку люди переходят на более мощные осциллографы по мере роста их навыков и опыта. Как упоминалось ранее, осциллографы хорошо сохраняют свою ценность, поэтому не ожидайте слишком большой скидки на бывшую в употреблении модель — однако вы можете получить один с разблокированными опциями, которые дают вам больше возможностей, чем новый осциллограф базового уровня.

Несмотря на то, что это очень мощный осциллограф по цене, он всего 2 канала, экран относительно небольшой и имеет низкое разрешение.

Ригол DS1054Z

Я не удивлюсь, если Rigol DS1054Z станет одним из самых продаваемых осциллографов всех времен. По цене, которая лишь немного дороже, чем DS1052E выше, вы получаете огромное количество функций очень дешево. У меня есть DS1054Z, это не мой основной осциллограф, но его компактный и легкий форм-фактор делает его очень удобным для работы с высокотехнологичным оборудованием, когда получение большего осциллографа может быть немного хлопотным.

В дополнение к дополнительным 2 каналам по сравнению с DS1052E, вы также получаете гораздо более солидный экран с высоким разрешением, что значительно упрощает просмотр происходящего. Вы также получаете больше кнопок вокруг экрана, что упрощает доступ к функциям и, как правило, просто улучшает взаимодействие с пользователем.

Ригол МСО5074

В качестве завершающего осциллографа Rigol рассмотрим MSO5074. MSO5074 — это осциллограф смешанного домена, что означает, что он также может выступать в качестве анализатора протоколов с дополнительными цифровыми входами. С опциями программного обеспечения он может действовать как генератор произвольных функций и анализатор спектра, что делает его невероятно разнообразным. Осциллограф серии MSO5000 в настоящее время является моим ежедневным водителем, поскольку соотношение цены и качества, когда я восстанавливал свою домашнюю лабораторию после переезда в другую страну, было непревзойденным.

В дополнение к относительно большому экрану сенсорный экран на удивление удобен в использовании. При покупке прицела я подумал, что сенсорный экран — это какая-то уловка. Однако, когда я использую свой DS1054Z, я слишком часто прикасаюсь к экрану без какого-либо эффекта, поэтому оказалось, что он гораздо полезнее, чем я первоначально ожидал.

Еще одна особенность, которую я нашел удивительно полезной, заключается в том, что у прицела есть выход HDMI, который позволяет мне записывать экран с помощью рекордера HDMI или выводить результат на большой экран. С учетом того, что в наши дни все работают из дома, это довольно интересный вариант, поскольку он позволяет записать проблему с тестируемым устройством и отправить видео другому инженеру. Вы также можете использовать карту захвата HDMI для потоковой передачи изображения с вашего прицела непосредственно на конференц-связь.

Это также невероятно популярный осциллограф, а цена просто фантастическая для его возможностей. Он настолько популярен, что сообщество даже сделало его так, чтобы вы могли играть в классический Doom на прицеле, когда вам нужен перерыв от работы за компьютером.

Tektronix TBS1202B-EDU

Tektronix — хорошо зарекомендовавший себя производитель испытательного оборудования, работающий в отрасли уже несколько десятилетий. TBS1052B-EDU, будучи осциллографом серии 1000, можно непосредственно сравнить с Rigol DS1052E и DS1054Z, указанными выше.По характеристикам Rigol DS1054Z более сопоставим. Однако TBS1202B-EDU является только двухканальным. Осциллограф хорошо подходит в качестве осциллографа начального уровня. DS1054Z предназначен для студентов и учебных заведений.

У

Tek также есть несколько других моделей той же серии, которые значительно дешевле, например, TBS1052C, который представляет собой осциллограф с частотой 50 МГц, такой же, как варианты Rigol, по аналогичной цене.

Мне нравится, что модель TBS1202B-EDU имеет полосу пропускания 200 МГц и частоту дискретизации 2 Гвыб/с, что в два раза больше, чем у других моделей линейки TBS1000.К сожалению, глубина памяти несколько ограничена и составляет всего 2500 точек, в то время как альтернативы той же серии имеют длину записи 20 000 точек.

Tektronix TDS2024C

Осциллограф Tektronix TDS2024C является шагом вперед к осциллографу серии 2000 и имеет 4 канала. Как и в случае с TBS1202B, о котором мы говорили выше, он также имеет полосу пропускания 200 МГц, частоту дискретизации 2 Гвыб/с и длину записи всего 2500 точек. Несмотря на то, что его входные характеристики почти такие же, это более мощный прицел с дополнительными программными функциями, большим количеством каналов и выделенными аппаратными кнопками для всех наиболее часто используемых функций.

К сожалению, размер экрана меньше, чем у осциллографов серии 1000 выше.

Одним из основных преимуществ серии 2000, на мой взгляд, является то, что она поставляется с ограниченными возможностями тестирования, что делает ее отличной для быстрого тестирования и утверждения устройств перед отправкой.

Keysight DSOX1204A

Компания Keysight, ранее известная как Agilent, уже много десятилетий является лидером в области испытательного оборудования. Серия DSOX1000 — это их осциллографы начального уровня, но они ни в коем случае не являются базовыми.Их прицелы серии 1000 выпускаются в вариантах на 70 МГц, 100 МГц и 200 МГц. Благодаря 4 каналам и частоте дискретизации 2 Гвыб/с, а также глубине памяти в 2 миллиона точек, это мощный и практичный прицел.

Опыт компании Keysight в области испытательного оборудования проявляется в разработке пользовательского интерфейса дисплея. Дисплей большой и яркий, с фантастическим макетом, который очень прост в использовании.

Осциллограф Keysight MSOX2004A


Осциллографы Keysight серии 2000 поставляются в вариантах, которые также оснащены опцией 8-канального логического/протокольного анализатора.В прошлом у меня был MSOX2004A, и это очень хорошо спроектированные прицелы с простым, но мощным пользовательским интерфейсом. MSOX2004A — это версия начального уровня осциллографов среднего класса серии 2000 с полосой пропускания 70 МГц, частотой дискретизации 2 Гвыб/с и глубиной памяти в 1 миллион точек, а также 8-канальным логическим анализатором.

В дополнение к функциям логического анализатора/анализатора протоколов осциллограф также имеет опции для генератора сигналов произвольной формы, а встроенный цифровой вольтметр делает его универсальным осциллографом.

Rohde and Schwarz RTB2004


Компания Rohde and Schwarz обычно известна своим высококлассным испытательным оборудованием, особенно в мире радиотехники. Неудивительно, что их осциллограф серии 2000, модель начального уровня, обладает множеством функций и очень высокими техническими характеристиками. RTB2004 имеет множество дополнительных функций, которые можно приобрести позже, что позволяет снизить базовую цену.

Наиболее инновационной особенностью этого осциллографа является наличие 10-битного аналого-цифрового преобразователя. Обычно осциллографы имеют только 8-битный АЦП. Дополнительное разрешение обеспечивает достаточную детализацию сигналов и потенциально позволяет выполнять более точные измерения.

RTB2004 имеет четыре аналоговых канала, полосу пропускания 70 МГц (с возможностью обновления программного обеспечения), частоту дискретизации 2,5 Гвыб/с и глубину памяти 20 миллионов образцов. В дополнение к типичным функциям осциллографа, RTB2004 также может выступать в качестве генератора произвольных функций, анализатора протоколов с 16 цифровыми каналами и анализатора спектра.

Пикоскоп 2000

Серия PicoScope 2000 немного отличается от всего, что мы рассматривали, тем, что они основаны на ПК, а не полностью интегрированы.Вам нужен ноутбук или компьютер, чтобы иметь возможность использовать один из этих осциллографов, при этом обработка будет перенесена на более мощный компьютер с использованием USB-соединения.

Pico Tech хорошо известна своими автомобильными приборами и недорогими осциллографами, подключаемыми к ПК. Хотя модели с более низкой пропускной способностью дешевы, я бы не рекомендовал ничего ниже модели с частотой 50 МГц (2206B), так как она быстро обнаружит свои ограничения при разработке встраиваемых систем.

PicoScope 2206B имеет частоту дискретизации 500 Мвыб/с, что является самой низкой частотой дискретизации среди всех рассмотренных нами осциллографов.Скорость сигнала также ниже по сравнению с другими вариантами.

У предыдущего работодателя был PicoScope. Однако для многих задач мне приходилось брать с собой собственный осциллограф, так как входное напряжение составляло всего 20 В пикового максимума с максимальным пределом 100 В. Я работал с системой на 300 В, поэтому, если вы работаете с чем-то выше 20 В, PicoScope, вероятно, не для вас.

Если пространство ограничено и вы ищете недорогой вариант, PicoScope — отличный вариант.

Как выбрать осциллограф

При покупке вашего первого осциллографа хорошо подумать, для чего вы хотите его использовать или какие схемы вы можете использовать в том, что вы разрабатываете. Импульсный источник питания может иметь частоту до 2 МГц с очень короткими переходными пиками при переключении. Микроконтроллер может быстро генерировать сигналы с частотой 50 МГц+ с помощью своих выводов ввода-вывода или связи, такой как SPI. Колесико энкодера может генерировать очень короткие импульсы, для которых требуется разумная частота дискретизации.

События длиной в микросекунды тривиальны для осциллографов, но подумайте, нужно ли вам быстрее. Какое самое короткое событие/переходный процесс/импульс необходимо увидеть с помощью осциллографа? Рассчитайте требования к полосе пропускания и/или частоте дискретизации, чтобы надежно засвидетельствовать эти сигналы.

Осциллографы

со встроенными логическими/протокольными анализаторами невероятно эффективны для разработчиков микропрограмм. Декодированные цифровые каналы можно использовать для запуска, что позволяет начать запись аналоговых сигналов при обнаружении определенного байта или последовательности байтов в канале связи.

Последние мысли

На рынке есть много отличных вариантов осциллографов, даже для тех, у кого ограниченный бюджет. Даже бюджетные осциллографы сегодня настолько мощны и функциональны по сравнению с альтернативами, представленными на рынке 10 или 15 лет назад, что мы действительно избалованы выбором.

Если вас не привлекает известный бренд, производящий испытательное оборудование с незапамятных времен, Rigol и Siglent предлагают невероятное соотношение цены и качества. Около десяти лет назад Rigol создавала для них недорогие осциллографы Agilent (теперь Keysight) в качестве OEM-партнера и существует с конца 90-х годов. В последнее десятилетие Rigol продолжает быстрыми темпами внедрять инновации.

Последнее десятилетие я пользовался оборудованием Keysight и Rigol в основном и очень уважаю оба бренда.Rigol часто считают брендом для любителей и бюджетников, но если сравнивать характеристики, особенно с устройствами более высокого класса, то для меня это явный победитель, если добавить к этому розничную цену. Если вы не планируете доводить свой осциллограф до крайних пределов, большинство технических характеристик мелких деталей можно практически считать эквивалентными у большинства основных игроков на рынке. Моя новая лаборатория бытовой электроники на 80% состоит из Rigol, на 20% из Siglent после того, как я сопоставил все варианты в выставочных залах поставщиков — я очень стараюсь, чтобы логотип на оборудовании не повлиял на решение.

Я не добавил Siglent в этот список, так как еще один недорогой китайский поставщик, поскольку сообщество производителей и любителей в конечном итоге предпочитает Rigol. Некоторые элементы оборудования от Siglent превосходят Rigol по сходной цене, но я чувствую, что Rigol по-прежнему удерживает преимущество в осциллографах. Hantek (и все другие бренды, под которыми продается оборудование) и Owon тоже не попали в этот список, поскольку я чувствую, что они еще не находятся в той же лиге, что и Rigol и Siglent, по качеству или стоимости – будучи немного дешевле, вы могли бы а также потратить немного больше денег на технически более совершенные варианты с большей поддержкой сообщества.

В конечном счете, ваше решение должно зависеть от того, для чего вы собираетесь использовать оборудование, каков ваш бюджет и каковы могут быть ваши будущие потребности. Я считаю, что из этого списка Keysight предлагает самые простые в использовании осциллографы, Rigol предлагает лучшее соотношение цены и качества, а R&S предлагает наиболее интересные варианты. Все показанные здесь основные принципы работы с осциллографами в целом применимы к моделям, представленным выше.

Хотите узнать больше о том, как Altium Designer может помочь вам в разработке вашей следующей печатной платы? Поговорите с экспертом Altium.

Как пользоваться осциллографом

Введение

Вы когда-нибудь обнаруживали, что при поиске и устранении неполадок в цепи требуется больше информации, чем может предоставить простой мультиметр? Если вам нужно получить информацию о частоте, шуме, амплитуде или любой другой характеристике, которая может меняться со временем, вам нужен осциллограф!

Оскопы

— важный инструмент в лаборатории любого инженера-электрика. Они позволяют вам видеть электрические сигналы по мере их изменения во времени, что может иметь решающее значение для диагностики того, почему ваша схема таймера 555 не мигает правильно или почему ваш генератор шума не достигает максимального уровня раздражения.

ХАМлаб – 160-6 10Вт

Остался только 1! WRL-15001

HAMlab — полнофункциональный приемопередатчик SDR с диапазоном частот 160–10 м и выходной мощностью 10 Вт, построенный на базе платформы STEMlab…

Описано в этом руководстве

В этом учебном пособии вы познакомитесь с понятиями, терминологией и системами управления осциллографами.Он разбит на следующие разделы:

  • Основы O-Scopes — Введение в то, что именно представляют собой осциллографы, что они измеряют и почему мы их используем.
  • Словарь осциллографов — глоссарий, охватывающий некоторые из наиболее распространенных характеристик осциллографов.
  • Устройство O-Scope — обзор наиболее важных систем осциллографа — экрана, элементов управления по горизонтали и вертикали, триггеров и пробников.
  • Использование осциллографа — Советы и рекомендации для тех, кто впервые использует осциллограф.

Мы будем использовать Gratte GA1102CAL — удобный цифровой осциллограф среднего уровня — в качестве основы для обсуждения области применения. Другие o-scopes могут выглядеть иначе, но все они должны иметь схожий набор механизмов управления и интерфейса.

Предлагаемая литература

Прежде чем продолжить работу с этим учебным пособием, вы должны быть знакомы с приведенными ниже концепциями. Посмотрите учебник, если хотите узнать больше!

Видео


Основы O-Scopes

Основное назначение осциллографа — графическое представление электрического сигнала по мере его изменения во времени . Большинство осциллографов создают двумерный график с временем по оси x и напряжением по оси y .

Пример дисплея осциллографа. Сигнал (желтая синусоида в данном случае) отображается на горизонтальной оси времени и вертикальной оси напряжения.

Элементы управления, окружающие экран осциллографа, позволяют вам регулировать масштаб графика как по вертикали, так и по горизонтали, что позволяет увеличивать и уменьшать масштаб сигнала.Также имеются элементы управления для установки триггера на прицеле, который помогает сфокусировать и стабилизировать изображение.

Что могут измерять осциллографы

В дополнение к этим основным функциям многие осциллографы имеют измерительные инструменты, которые помогают быстро определить частоту, амплитуду и другие характеристики формы волны. Как правило, осциллограф может измерять как временные характеристики, так и характеристики напряжения:

  • Временные характеристики :
    • Частота и период — Частота определяется как количество повторений сигнала в секунду. И период является обратным этому (количество секунд, которое занимает каждый повторяющийся сигнал). Максимальная частота, которую может измерить осциллограф, варьируется, но часто она находится в диапазоне сотен МГц (1E6 Гц).
    • Рабочий цикл — Процент периода, в течение которого волна является положительной или отрицательной (имеются как положительные, так и отрицательные рабочие циклы). Рабочий цикл — это соотношение, которое говорит вам, как долго сигнал «включен» по сравнению с тем, как долго он «выключен» в каждом периоде.
    • Время нарастания и спада — Сигналы не могут мгновенно перейти от 0 В к 5 В, они должны плавно возрастать.Продолжительность волны, идущей от нижней точки к высокой, называется временем нарастания, а время спада измеряет обратное. Эти характеристики важны при рассмотрении того, как быстро схема может реагировать на сигналы.
  • Характеристики напряжения :
    • Амплитуда — Амплитуда является мерой величины сигнала. Существует множество измерений амплитуды, включая размах амплитуды, который измеряет абсолютную разницу между точками высокого и низкого напряжения сигнала.С другой стороны, пиковая амплитуда измеряет только то, насколько высоким или низким является сигнал после 0 В.
    • Максимальное и минимальное напряжения — Осциллограф может точно сказать вам, насколько высоким и низким становится напряжение вашего сигнала.
    • Среднее и среднее напряжение — Осциллографы могут вычислить среднее или среднее значение вашего сигнала, а также могут сообщить вам среднее значение минимального и максимального напряжения вашего сигнала.

Когда использовать O-Scope

О-скоп полезен в различных ситуациях поиска и устранения неисправностей, в том числе:

  • Определение частоты и амплитуды сигнала, что может иметь решающее значение при отладке входных, выходных или внутренних систем схемы. Из этого вы можете определить, неисправен ли компонент в вашей цепи.
  • Определение количества шума в вашей схеме.
  • Идентификация формы волны — синусоидальная, квадратная, треугольная, пилообразная, комплексная и т. д.
  • Количественное определение разности фаз между двумя разными сигналами.

Осциллограф Lexicon

Изучение того, как пользоваться осциллографом, означает знакомство с целым лексиконом терминов.На этой странице мы познакомим вас с некоторыми важными модными словечками o-scope, с которыми вы должны быть знакомы, прежде чем включать их.

Основные технические характеристики осциллографа

Некоторые прицелы лучше других. Эти характеристики помогают определить, насколько хорошо вы можете ожидать работу прицела:

  • Полоса пропускания — Осциллографы чаще всего используются для измерения сигналов с определенной частотой. Однако ни один осциллограф не идеален: у всех есть пределы скорости изменения сигнала.Полоса пропускания осциллографа определяет диапазон частот , который он может надежно измерить.
  • Цифровые и аналоговые — Как и почти все электронное, о-скопы могут быть аналоговыми или цифровыми. Аналоговые осциллографы используют электронный луч для прямого отображения входного напряжения на дисплее. Цифровые осциллографы включают в себя микроконтроллеры, которые дискретизируют входной сигнал с помощью аналого-цифрового преобразователя и отображают это показание на дисплее. Как правило, аналоговые осциллографы старше, имеют меньшую пропускную способность и меньше функций, но они могут иметь более быстрый отклик (и выглядеть намного круче).
  • Количество каналов — Многие осциллографы могут одновременно считывать более одного сигнала, отображая их все на экране одновременно. Каждый сигнал, считанный осциллографом, подается в отдельный канал. Очень распространены двух-четырехканальные прицелы.
  • Частота дискретизации — Эта характеристика уникальна для цифровых осциллографов, она определяет, сколько раз в секунду считывается сигнал. Для осциллографов с более чем одним каналом это значение может уменьшиться, если используется несколько каналов.
  • Время нарастания — Указанное время нарастания осциллографа определяет самый быстрый нарастающий импульс, который он может измерить. Время нарастания осциллографа очень тесно связано с пропускной способностью. Его можно рассчитать как Время нарастания = 0,35 / Пропускная способность .
  • Максимальное входное напряжение — Каждый элемент электроники имеет свои пределы, когда речь идет о высоком напряжении. Все осциллографы должны быть рассчитаны на максимальное входное напряжение. Если ваш сигнал превышает это напряжение, есть большая вероятность, что прицел будет поврежден.
  • Разрешение — Разрешение осциллографа показывает, насколько точно он может измерять входное напряжение. Это значение может изменяться по мере настройки масштаба по вертикали.
  • Вертикальная чувствительность — Это значение представляет минимальное и максимальное значения вашей вертикальной шкалы напряжения. Это значение указано в вольтах на дел.
  • База времени — База времени обычно указывает диапазон чувствительности на горизонтальной оси времени. Это значение указано в секундах на деление.
  • Входной импеданс — Когда частоты сигнала становятся очень высокими, даже небольшой импеданс (сопротивление, емкость или индуктивность), добавляемый к цепи, может повлиять на сигнал. Каждый осциллограф добавит к считываемой цепи определенный импеданс, называемый входным импедансом. Входные импедансы обычно представляются как большой резистивный импеданс (> 1 МОм) параллельно (||) с небольшой емкостью (в диапазоне пФ). Влияние входного импеданса более заметно при измерении очень высокочастотных сигналов, и используемый вами пробник может компенсировать его.

На примере GA1102CAL приведены характеристики, которые можно ожидать от осциллографа среднего уровня:

Характеристика Значение
MHZ
Образ отбора проб 1 GSA / S (1E9 Образцы в секунду)
Время наращивания
Channel Count 2
01
Максимальное входное напряжение 400V
Разрешение 80503
Вертикальная чувствительность 2mv / div – 5V / div
База времени 2ns / div – 50s / div
Входное сопротивление 1 МОм ±3% || 16 пФ ±3 пФ

Зная эти характеристики, вы сможете выбрать осциллограф, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Но вам все равно нужно знать, как его использовать… на следующей странице!


Анатомия O-Scope

Хотя области действия не могут быть абсолютно одинаковыми, все они должны иметь некоторые общие черты, которые делают их работу одинаковой. На этой странице мы обсудим несколько наиболее распространенных систем осциллографа: дисплей, горизонтальную, вертикальную, триггер и входы.

Дисплей

Осциллограф бесполезен, если он не может отображать информацию, которую вы пытаетесь проверить, что делает дисплей одним из наиболее важных разделов осциллографа.

Каждый дисплей осциллографа должен быть перечеркнут горизонтальными и вертикальными линиями, называемыми делениями . Масштаб этих делений изменяется с помощью горизонтальной и вертикальной систем. Вертикальная система измеряется в «вольтах на деление», а горизонтальная — «секундах на деление». Как правило, осциллографы имеют около 8-10 делений по вертикали (напряжение) и 10-14 делений по горизонтали (секунд).

Старые прицелы (особенно аналоговые) обычно имеют простой монохромный дисплей, хотя интенсивность волны может варьироваться.Более современные осциллографы оснащены многоцветными ЖК-экранами, которые очень помогают отображать более одной формы волны одновременно.

Многие дисплеи прицелов расположены рядом с набором из примерно пяти кнопок — либо сбоку, либо под дисплеем. Эти кнопки можно использовать для навигации по меню и управления настройками осциллографа.

Вертикальная система

Вертикальная секция осциллографа управляет шкалой напряжения на дисплее. В этой секции традиционно две ручки, которые позволяют индивидуально управлять положением по вертикали и вольт/дел.

Более критичная ручка вольта на деление позволяет установить вертикальную шкалу на экране. Вращение ручки по часовой стрелке уменьшает масштаб, а против часовой стрелки увеличивает. Меньший масштаб — меньше вольт на деление на экране — означает, что вы больше «приближаетесь» к форме волны.

Дисплей GA1102, например, имеет 8 делений по вертикали, а ручка вольт/дел позволяет выбрать шкалу от 2 мВ/дел до 5 В/дел. Таким образом, при максимальном увеличении до 2 мВ/дел дисплей может отображать форму сигнала с разрешением 16 мВ сверху вниз.При полном «уменьшении масштаба» осциллограф может отображать форму волны в диапазоне более 40 В. (Зонд, как мы обсудим ниже, может еще больше увеличить этот диапазон.)

Ручка положения управляет вертикальным смещением сигнала на экране. Поверните ручку по часовой стрелке, и волна переместится вниз, против часовой стрелки она переместится вверх по дисплею. Вы можете использовать ручку положения, чтобы сместить часть сигнала за пределы экрана.

Совместное использование ручек положения и вольт/дел позволяет увеличить только крошечную часть сигнала, которая вам наиболее интересна.Если бы у вас была прямоугольная волна 5 В, но вас заботило только то, насколько сильно она звенит на краях, вы могли бы увеличить нарастающий фронт, используя обе ручки.

Горизонтальная система

Горизонтальная часть прицела управляет шкалой времени на экране. Как и вертикальная система, горизонтальная система управления имеет две ручки: положение и секунды/дел.

Ручка секунд на деление (с/дел) вращается для увеличения или уменьшения масштаба по горизонтали.Если вы повернете ручку s/div по часовой стрелке, количество секунд, которое представляет каждое деление, уменьшится — вы «приблизите» шкалу времени. Поверните против часовой стрелки, чтобы увеличить шкалу времени и отобразить на экране больше времени.

Если снова использовать GA1102 в качестве примера, дисплей имеет 14 делений по горизонтали и может отображать от 2 нс до 50 с на деление. Таким образом, при максимальном увеличении по горизонтальной шкале осциллограф может отображать форму волны 28 нс, а при максимальном уменьшении он может отображать сигнал по мере его изменения в течение 700 секунд.

Ручка положения может перемещать осциллограмму вправо или влево от дисплея, регулируя горизонтальное смещение .

Используя горизонтальную систему, вы можете настроить количество периодов сигнала, которое вы хотите видеть. Вы можете уменьшить масштаб и показать несколько пиков и впадин сигнала:

Или вы можете увеличить масштаб и использовать ручку положения, чтобы показать только крошечную часть волны:

Триггерная система

Секция триггера посвящена стабилизации и фокусировке осциллографа.Триггер сообщает осциллографу, какие части сигнала «запустить» и начать измерение. Если ваш сигнал периодический , триггером можно управлять так, чтобы дисплей оставался статичным и не дрожал. Плохо спровоцированная волна будет производить вызывающие припадки стремительные волны, подобные этой:

Секция триггера прицела обычно состоит из ручки уровня и набора кнопок для выбора источника и типа триггера. Ручку уровня можно повернуть, чтобы установить триггер на определенную точку напряжения.

Ряд кнопок и экранных меню составляют остальную часть триггерной системы. Их основная цель — выбрать источник запуска и режим. Существует множество типов триггеров , которые управляют активацией триггера:

  • Триггер edge — это самая простая форма триггера. Это заставит осциллограф начать измерение, когда напряжение сигнала превысит определенный уровень. Триггер по фронту можно настроить так, чтобы он улавливал нарастающий или спадающий фронт (или оба).
  • Триггер импульса сообщает осциллографу, что нужно ввести указанный «импульс» напряжения. Вы можете указать продолжительность и направление импульса. Например, это может быть крошечный всплеск 0 В -> 5 В -> 0 В, или это может быть провал продолжительностью в несколько секунд с 5 В до 0 В и обратно до 5 В.
  • Триггер наклона можно настроить на запуск осциллографа при положительном или отрицательном наклоне в течение заданного периода времени.
  • Существуют более сложные триггеры для фокусировки на стандартизированных сигналах, несущих видеоданные, например NTSC или PAL .Эти волны используют уникальный шаблон синхронизации в начале каждого кадра.

Обычно также можно выбрать режим запуска , который, по сути, сообщает осциллографу, насколько сильно вы относитесь к своему триггеру. В режиме автоматического запуска осциллограф может попытаться нарисовать форму сигнала, даже если он не запускается. Нормальный режим отрисует вашу волну, только если увидит указанный триггер. И одномодовый ищет указанный вами триггер, когда он его видит, он рисует вашу волну, а затем останавливается.

Зонды

Осциллограф хорош только в том случае, если вы действительно можете подключить его к сигналу, а для этого вам нужны пробники. Пробники — это устройства с одним входом, которые направляют сигнал от вашей схемы к осциллографу. У них есть острый наконечник , который входит в точку на вашей схеме. Наконечник также может быть оснащен крючками, пинцетом или зажимами, чтобы облегчить фиксацию на цепи. Каждый пробник также включает в себя зажим заземления , который необходимо безопасно прикрепить к общей точке заземления на тестируемой цепи.

Хотя пробники могут показаться простыми устройствами, которые просто подключаются к цепи и передают сигнал в осциллограф, на самом деле многое зависит от конструкции и выбора пробника.

В идеале пробник должен быть невидимым — он не должен оказывать никакого влияния на тестируемый сигнал. К сожалению, все длинные провода имеют собственную индуктивность, емкость и сопротивление, поэтому, несмотря ни на что, они будут влиять на показания прицела (особенно на высоких частотах).

Существует множество типов датчиков, наиболее распространенным из которых является пассивный датчик , входящий в комплект большинства осциллографов.Большинство «стандартных» пассивных пробников имеют аттенюатор и . Ослабляющие пробники имеют большое сопротивление, специально встроенное и шунтированное небольшим конденсатором, что помогает свести к минимуму влияние, которое длинный кабель может оказать на нагрузку цепи. Последовательно с входным импедансом осциллографа этот пробник с ослаблением создает делитель напряжения между вашим сигналом и входом осциллографа.

Большинство пробников имеют резистор 9 МОм для ослабления, который в сочетании со стандартным входным сопротивлением 1 МОм на осциллографе создает делитель напряжения 1/10.Эти датчики обычно называются датчиками с ослаблением 10X . Многие пробники имеют переключатель для выбора между 10X и 1X (без затухания).

Пробники с ослаблением

отлично подходят для повышения точности на высоких частотах, но они также уменьшают амплитуду вашего сигнала. Если вы пытаетесь измерить сигнал очень низкого напряжения, вам, возможно, придется использовать пробник 1X. Вам также может потребоваться выбрать настройку на вашем осциллографе, чтобы сообщить ему, что вы используете ослабленный зонд, хотя многие осциллографы могут автоматически определять это.

Помимо пассивного аттенюированного пробника существует множество других пробников. Активные датчики — это датчики с питанием (для них требуется отдельный источник питания), которые могут усиливать ваш сигнал или даже предварительно обрабатывать его, прежде чем он попадет в ваш осциллограф. Хотя большинство пробников предназначены для измерения напряжения, существуют пробники, предназначенные для измерения переменного или постоянного тока. Токоизмерительные датчики уникальны, потому что они часто зажимаются вокруг провода, фактически никогда не вступая в контакт с цепью.


Использование осциллографа

Бесконечное разнообразие сигналов означает, что вы никогда не сможете работать с осциллографом одинаково дважды. Но есть некоторые шаги, которые вы можете рассчитывать выполнять практически каждый раз, когда тестируете схему. На этой странице мы покажем пример сигнала и шаги, необходимые для его измерения.

Выбор и настройка зонда

Во-первых, вам нужно выбрать зонд. Для большинства сигналов отлично подойдет простой пассивный пробник , входящий в комплект поставки.

Затем, перед подключением к осциллографу, установите затухание на пробнике. 10X — наиболее распространенный коэффициент затухания — обычно является наиболее всесторонним выбором. Однако, если вы пытаетесь измерить очень низковольтный сигнал, вам может понадобиться использовать 1X.

Подсоедините зонд и включите осциллограф

Подключите зонд к первому каналу осциллографа и включите его. Наберитесь терпения, некоторые прицелы загружаются так же долго, как и старый ПК.

Когда осциллограф загрузится, вы должны увидеть деления, масштаб и зашумленную плоскую линию сигнала.

На экране также должны отображаться ранее установленные значения времени и вольт на деление. Пока не обращая внимания на эти масштабы, внесите эти корректировки, чтобы перевести прицел в стандартную настройку :

.
  • Включите канал 1 и выключите канал 2.
  • Установить канал 1 на Связь по постоянному току .
  • Установите источник триггера на канал 1 — без внешнего источника или запуска по альтернативному каналу.
  • Установите тип триггера на передний фронт, а режим триггера на автоматический (в отличие от одиночного).
  • Убедитесь, что ослабление щупа осциллографа на вашем осциллографе соответствует настройке на вашем щупе (например, 1X, 10X).

Для получения помощи в выполнении этих регулировок обратитесь к руководству пользователя вашего осциллографа (в качестве примера можно привести руководство GA1102CAL).

Проверка зонда

Подключим этот канал к осмысленному сигналу. Большинство осциллографов будут иметь встроенный генератор частоты , который излучает надежную волну с заданной частотой — на GA1102CAL выход прямоугольной волны 1 кГц находится в правом нижнем углу передней панели.Выход генератора частоты имеет два отдельных проводника — один для сигнала и один для земли. Подсоедините заземляющий зажим пробника к земле, а наконечник пробника к сигнальному выходу.

Как только вы соедините обе части зонда, вы должны увидеть, как сигнал начинает танцевать на вашем экране. Попробуйте повозиться с системными ручками по горизонтали и вертикали , чтобы управлять осциллограммой по экрану. Вращение ручек шкалы по часовой стрелке «приблизит» ваш сигнал, а против часовой стрелки уменьшит масштаб.Вы также можете использовать ручку положения для дальнейшего определения формы сигнала.

Если ваша волна по-прежнему нестабильна, попробуйте повернуть ручку положения триггера . Убедитесь, что триггер не находится выше самого высокого пика сигнала . По умолчанию тип триггера должен быть установлен на край, что обычно является хорошим выбором для таких прямоугольных волн.

Попробуйте повозиться с этими ручками так, чтобы на экране отобразился один период вашей волны.

Или попробуйте максимально уменьшить шкалу времени, чтобы показать десятки квадратов.

Компенсация ослабленного пробника

Если ваш пробник настроен на 10X, и у вас нет идеально прямоугольной формы сигнала, как показано выше, вам может потребоваться компенсация пробника . Большинство пробников имеют утопленную головку винта, которую можно вращать для регулировки шунтирующей емкости пробника.

Попробуйте повернуть триммер с помощью небольшой отвертки и посмотрите, что произойдет с формой сигнала.

Отрегулируйте подстроечный колпачок на рукоятке зонда, пока не получите прямоугольную волну с прямым краем .Компенсация необходима только в том случае, если ваш зонд ослаблен (например, в 10 раз), и в этом случае это критично (особенно если вы не знаете, кто последним использовал ваш прицел!).

Советы по зондированию, запуску и масштабированию

После того, как вы скомпенсировали пробник, пришло время измерить реальный сигнал! Иди найди источник сигнала (частотный генератор?, Террор-Мин?) и возвращайся.

Первым ключом к обнаружению сигнала является нахождение надежной точки заземления . Прикрепите заземляющий зажим к известному заземлению, иногда вам может понадобиться небольшой провод в качестве промежуточного звена между заземляющим зажимом и точкой заземления вашей цепи.Затем подключите наконечник пробника к тестируемому сигналу. Наконечники зондов существуют в различных форм-факторах — подпружиненный зажим, тонкий наконечник, крючки и т. д. — постарайтесь найти тот, который не требует, чтобы вы все время удерживали его на месте.

⚡ Внимание! Будьте осторожны при размещении зажима заземления при проверке неизолированной цепи (например, не питаемой от батареи или использующей изолированный источник питания). При проверке цепи, заземленной на сетевое заземление, обязательно подсоедините зажим заземления к стороне цепи , подключенной к сетевому заземлению .Это почти всегда отрицательная/заземленная сторона цепи, но иногда может быть и другая точка. Если точка, к которой подключен зажим заземления, имеет разность потенциалов, вы создадите прямое короткое замыкание и можете повредить свою схему, осциллограф и, возможно, себя! Для дополнительной безопасности при тестировании цепей, подключенных к сети, подключите ее к источнику питания через изолирующий трансформатор.

После того, как ваш сигнал появится на экране, вы можете начать с настройки масштабов по горизонтали и вертикали, по крайней мере, до “приблизительного” уровня вашего сигнала.Если вы исследуете прямоугольную волну 5 В 1 кГц, вам, вероятно, понадобится вольт/дел где-то около 0,5–1 В, а секунды/дел установите примерно на 100 мкс (14 делений будут показывать примерно полтора периода).

Если часть вашей волны поднимается или опускается на экране, вы можете настроить вертикальное положение , чтобы переместить его вверх или вниз. Если ваш сигнал чисто постоянного тока, вы можете отрегулировать уровень 0 В в нижней части дисплея.

После того, как вы установили весы примерно, может потребоваться запуск сигнала. Запуск по фронту — когда осциллограф пытается начать сканирование, когда он видит рост (или падение) напряжения выше заданного значения — это самый простой в использовании тип. Используя триггер по фронту, попробуйте установить уровень триггера на точку на осциллограмме, которая видит нарастающий фронт только один раз за период .

Теперь просто масштабируйте, позиционируйте, запускайте и повторяйте , пока не найдете именно то, что вам нужно.

Дважды отмерь, один раз отрежь

После определения области, запуска и масштабирования сигнала настало время измерить переходные процессы, периоды и другие свойства сигнала.Некоторые осциллографы имеют больше инструментов измерения, чем другие, но все они, по крайней мере, имеют деления, по которым вы сможете хотя бы оценить амплитуду и частоту.

Многие осциллографы поддерживают различные инструменты автоматического измерения, они могут даже постоянно отображать наиболее важную информацию, например частоту. Чтобы получить максимальную отдачу от вашего объема, вам нужно изучить все функции измерения , которые он поддерживает. Большинство осциллографов автоматически вычисляют для вас частоту, амплитуду, коэффициент заполнения, среднее напряжение и ряд других волновых характеристик.

Использование инструментов измерения осциллографа для определения V PP , V Max , частоты, периода и коэффициента заполнения.

Третьим измерительным инструментом, предоставляемым многими осциллографами, являются курсоры . Курсоры — это подвижные маркеры на экране, которые можно размещать либо на оси времени, либо на оси напряжения. Курсоры обычно идут парами, поэтому вы можете измерить разницу между одним и другим.

Измерение звона прямоугольной волны с помощью курсоров.

После того, как вы измерили необходимое количество, вы можете приступить к настройке схемы и измерить еще несколько! Некоторые осциллографы также поддерживают , сохраняя , , печатая или , сохраняя осциллограмму, поэтому вы можете вспомнить ее и вспомнить те старые добрые времена, когда вы измеряли этот сигнал.

Чтобы узнать больше о возможностях вашего прицела, обратитесь к его руководству пользователя!


Основы осциллографа | Руководство по чтению и эксплуатации

Типы волн

Большинство волн можно разделить на следующие типы:

  • Синусоидальные волны.
  • Квадратные и прямоугольные волны.
  • Пилообразные и треугольные волны.
  • Формы шагов и импульсов.
  • Периодические и непериодические сигналы.
  • Синхронные и асинхронные сигналы.
  • Сложные волны.

Далее мы рассмотрим каждый из этих типов волн.

Синусоидальные волны

Синусоида является основной формой волны по нескольким причинам. Он обладает гармоничными математическими свойствами: это та же форма синуса, которую вы, возможно, изучали на уроках тригонометрии.

Напряжение в настенной розетке изменяется по синусоиде. волны

Большинство источников питания переменного тока производят синусоидальные волны (переменный ток означает переменный ток, хотя напряжение также меняется; постоянный ток означает постоянный ток, что означает постоянный ток и напряжение, такие как батарея.) Затухающая синусоида — это особый случай, который вы можете увидеть в цепи, которая колеблется, но со временем затухает.

Квадратные и прямоугольные волны

Прямоугольная волна — еще одна распространенная форма волны. По сути, прямоугольная волна представляет собой напряжение, которое включается и выключается (или становится высоким и низким) через равные промежутки времени. Это стандартная волна для тестирования усилителей. Хорошие усилители увеличивают амплитуду прямоугольной волны с минимальными искажениями.

Телевидение, радио и компьютерные схемы часто используют прямоугольные волны для сигналов синхронизации.Прямоугольная волна похожа на прямоугольную, за исключением того, что высокие и низкие временные интервалы не имеют одинаковой длины. Это особенно важно при анализе цифровых схем.

Пилообразные и треугольные волны

Пилообразные и треугольные волны возникают в схемах, предназначенных для линейного управления напряжением, таких как горизонтальная развертка аналогового осциллографа или растровая развертка телевизора.

Переходы между уровнями напряжения этих волн изменяются с постоянной скоростью.Эти переходы называются рампами.

Ступенчатые и импульсные формы

Такие сигналы, как шаги и импульсы, возникающие редко или непериодически, называются одиночными или переходными сигналами.

Ступенька указывает на внезапное изменение напряжения, похожее на изменение напряжения, которое вы видите при включении выключателя питания.

Импульс указывает на внезапные изменения напряжения, аналогичные изменениям напряжения, которые вы видите, если включить и снова выключить выключатель питания. Импульс может представлять собой один бит информации, проходящий через компьютерную цепь, или это может быть сбой или дефект в цепи.

Набор импульсов, путешествующих вместе, создает серию импульсов. Цифровые компоненты компьютера взаимодействуют друг с другом с помощью импульсов. Эти импульсы могут быть в форме последовательного потока данных, или несколько сигнальных линий могут использоваться для представления значения на параллельной шине данных. Импульсы также распространены в рентгеновском, радиолокационном и коммуникационном оборудовании.

Периодические и непериодические сигналы

Повторяющиеся сигналы называются периодическими сигналами, а сигналы, которые постоянно изменяются, называются непериодическими сигналами.Неподвижное изображение аналогично периодическому сигналу, в то время как фильм аналогичен непериодическому сигналу.

Синхронные и асинхронные сигналы

Когда между двумя сигналами существует временная связь, эти сигналы называются синхронными. Часы, данные и адресные сигналы внутри компьютера являются примерами синхронных сигналов.

Асинхронные сигналы — это сигналы, между которыми не существует временной зависимости. Поскольку между актом прикосновения к клавише на клавиатуре компьютера и часами внутри компьютера не существует временной корреляции, эти сигналы считаются асинхронными.

Сложные волны

Некоторые формы сигналов сочетают в себе характеристики синусов, прямоугольных, ступенчатых и импульсных сигналов для получения сигналов сложной формы. Информация о сигнале может быть встроена в виде изменений амплитуды, фазы и/или частоты.

Например, хотя сигнал на рис. 6 представляет собой обычный составной видеосигнал, он состоит из множества циклов высокочастотных сигналов, встроенных в низкочастотную огибающую.

В этом примере важно понимать относительные уровни и временные отношения шагов.Чтобы просмотреть этот сигнал, вам нужен осциллограф, который улавливает низкочастотную огибающую и смешивает высокочастотные волны с градацией интенсивности, чтобы вы могли видеть их общую комбинацию в виде изображения, которое можно интерпретировать визуально.

Осциллографы с цифровым люминофором (DPO) лучше всего подходят для просмотра сложных волн, таких как видеосигналы, показанные на рис. 6. Их дисплеи предоставляют необходимую информацию о частоте появления или градации интенсивности, которая необходима для понимания формы сигнала. действительно делает.

Некоторые осциллографы могут особым образом отображать определенные типы сложных сигналов. Например, телекоммуникационные данные могут отображаться в виде глазковой диаграммы или диаграммы созвездия:

.

Рисунок 6 : Композитный видеосигнал NTSC является примером сложной волны.

Сигналы цифровых данных телекоммуникаций

могут отображаться на осциллографе в виде особого типа сигнала, называемого глазковой диаграммой. Название происходит от сходства формы волны с серией глаз (рис. 7).

Глазковые диаграммы создаются, когда цифровые данные от приемника оцифровываются и применяются к вертикальному входу, в то время как скорость передачи данных используется для запуска горизонтальной развертки. Глазковая диаграмма отображает один бит или единичный интервал данных со всеми возможными переходами границ и состояниями, наложенными в одном комплексном представлении.

Диаграмма созвездия представляет собой представление сигнала, модулированного с помощью схемы цифровой модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция или фазовая манипуляция.

Как пользоваться осциллографом: полное руководство по установке

Методы измерения с помощью осциллографа

Вы можете выполнить два основных измерения с помощью осциллографа:

  • Измерение напряжения
  • Измерение времени

Почти все остальные измерения основаны на одном из этих двух фундаментальных методов.

В этом разделе обсуждаются методы использования осциллографа для визуального выполнения измерений на экране осциллографа. Это обычная методика для аналоговых приборов, и она также может быть полезна для быстрой интерпретации показаний цифрового осциллографа.

Обратите внимание, что большинство цифровых осциллографов включают в себя средства автоматизированного измерения, которые упрощают и ускоряют стандартные задачи анализа, тем самым повышая надежность и достоверность ваших измерений. Однако знание того, как выполнять измерения вручную, как описано здесь, поможет вам понять и проверить автоматические измерения.

Измерение напряжения

Напряжение – это количество электрического потенциала, выраженное в вольтах, между двумя точками цепи. Обычно одна из этих точек заземлена (ноль вольт), но не всегда. Напряжения также могут быть измерены от пика к пику. То есть от максимальной точки сигнала до его минимальной точки. Вы должны быть осторожны, чтобы указать, какое напряжение вы имеете в виду. Осциллограф — это прибор для измерения напряжения. После того, как вы измерили напряжение, другие величины можно легко вычислить.Например, закон Ома гласит, что напряжение между двумя точками цепи равно произведению тока на сопротивление. Из любых двух из этих величин можно вычислить третью по формуле, показанной ниже.

Напряжение = Ток x Сопротивление

Другой удобной формулой является степенной закон, который гласит, что мощность сигнала постоянного тока равна напряжению, умноженному на силу тока. Расчеты для сигналов переменного тока более сложны, но суть здесь в том, что измерение напряжения — это первый шаг к вычислению других величин.На рис. 66 показано напряжение одного пика (V p ) и размах напряжения (V p–p ).

Рисунок 66 : Пиковое напряжение (V p ) и размах напряжения (V p-p ).

Самый простой метод измерения напряжения заключается в подсчете количества делений сигнала на вертикальной шкале осциллографа. Регулировка сигнала так, чтобы он покрывал большую часть экрана по вертикали, обеспечивает наилучшие измерения напряжения, как показано на рис. 67.Чем большую площадь дисплея вы используете, тем точнее вы можете прочитать измерение.

Рисунок 67 : Измерьте напряжение на центральной вертикальной линии координатной сетки.

Многие осциллографы имеют курсоры, которые позволяют выполнять измерения формы сигнала автоматически, без необходимости подсчета меток на координатной сетке. Курсор — это просто линия, которую вы можете перемещать по дисплею. Две горизонтальные линии курсора можно перемещать вверх и вниз, чтобы ограничить амплитуду сигнала для измерения напряжения, а две вертикальные линии перемещаются вправо и влево для измерения времени.Показания показывают напряжение или время в их положениях.

Измерение времени и частоты

Вы можете производить измерения времени, используя горизонтальную шкалу осциллографа. Измерения времени включают измерение периода и длительности импульсов. Частота обратна периоду, поэтому, как только вы знаете период, частота равна единице, деленной на период. Как и измерения напряжения, измерения времени более точны, когда вы настраиваете часть измеряемого сигнала так, чтобы она покрывала большую область дисплея, как показано на рис. 68.

Рисунок 68 : Измерьте время на центральной горизонтальной линии координатной сетки.

Измерение ширины импульса и времени нарастания

Во многих приложениях важны детали формы импульса. Импульсы могут искажаться и вызывать сбои в работе цифровой схемы, а синхронизация импульсов в последовательности импульсов часто имеет большое значение.

Стандартными измерениями импульса являются время нарастания и длительность импульса. Время нарастания — это время, за которое импульс переходит от низкого к высокому напряжению.Условно время нарастания измеряется от 10% до 90% полного напряжения импульса. Это устраняет любые неравномерности в углах перехода импульса.

Ширина импульса — это время, которое требуется импульсу для перехода от низкого уровня к высокому и обратно к низкому. Обычно ширина импульса измеряется при 50% полного напряжения. На рис. 69 показаны эти точки измерения.

Рисунок 69 : Точки измерения времени нарастания и длительности импульса.

Импульсные измерения часто требуют тонкой настройки запуска.Чтобы стать экспертом в захвате импульсов, вы должны узнать, как использовать задержку запуска и как настроить цифровой осциллограф на сбор данных перед запуском, как описано в Главе 4 «Системы и органы управления осциллографа». Горизонтальное увеличение — еще одна полезная функция для измерения пульса, поскольку она позволяет увидеть мелкие детали быстрого пульса.

Узнайте больше о том, как использовать осциллограф, в Центре обучения осциллографам и загрузите наш плакат «Основы осциллографа» с пошаговыми инструкциями по настройке осциллографа, чтобы повесить его в своей лаборатории.Если вы еще не приобрели осциллограф или хотите обновить его для проведения более сложных тестов, купите осциллографы Tektronix сегодня.

Выбор осциллографа | Пико Технология

Частота дискретизации

Жизнь с аналоговыми осциллографами была проста: вы просто выбирали необходимую полосу пропускания. Для цифровых осциллографов одинаково важны частота дискретизации и объем памяти. Для DSO частота дискретизации обычно указывается в мегавыборках в секунду (МС/с) или гигасемплах в секунду (Гвыб/с).Критерий Найквиста гласит, что частота дискретизации должна как минимум в два раза превышать максимальную частоту, которую вы хотите измерить: для анализатора спектра этого может быть достаточно, но для осциллографа вам потребуется как минимум 5 выборок для точного восстановления формы волны.

Большинство осциллографов имеют две разные частоты дискретизации (режимы) в зависимости от измеряемого сигнала: выборка в реальном времени и выборка в эквивалентном времени (ETS), часто называемая повторяющейся выборкой. Однако ETS работает только в том случае, если измеряемый сигнал является стабильным и повторяющимся, так как этот режим работает путем построения формы волны из последовательных сборов данных.

Например, 12-разрядный АЦП-212/100 Pico Technology будет производить выборку со скоростью 100 Мвыб/с в реальном времени или, для повторяющихся сигналов, со скоростью 5 Гвыб/с. На рис. 1а показан прямоугольный сигнал с частотой 20 МГц, захваченный с частотой дискретизации 50 Мвыб/с, что почти неузнаваемо по сравнению с рис. 1б, где тот же сигнал захвачен с частотой 5 Гвыб/с. Теперь 5 Гвыб/с звучит великолепно, но помните, что если сигнал является переходным или изменяющимся (скажем, видеоволна), то ETS не будет работать, и вам придется полагаться на полосу пропускания в реальном времени (один кадр), которая обычно гораздо ниже.

Небольшой совет: производители прицелов любят выделять наиболее звучащую спецификацию, поэтому вам, возможно, придется внимательно изучить спецификации, чтобы определить, применима ли указанная частота дискретизации ко всем сигналам или только к повторяющимся. Вы можете обнаружить, что прицел, который вы планируете приобрести, не соответствует назначению.

Некоторые осциллографы имеют разную частоту дискретизации в зависимости от количества используемых каналов. Обычно частота дискретизации в одноканальном режиме в два раза выше, чем в двухканальном: еще раз проверьте технические характеристики.

Рис. 1a: Прямоугольная волна 20 МГц, захваченная с частотой дискретизации 50 Мвыб/с.

Рис. 1b: прямоугольная волна 20 МГц, захваченная на скорости 5 Гвыб/с.

🥇 Обзор 7 лучших осциллографов для начинающих, которые можно купить

Finalscope поддерживается читателями. Как партнеры, мы зарабатываем на соответствующих покупках.

Являетесь ли вы инженером-электронщиком, любителем, новичком или профессионалом, наличие осциллографа — отличный выбор для вашего рабочего места. Это красивый и фундаментальный инструмент, который позволяет вам отслеживать всю электронику, куда бы вы ни пошли.

Осциллограф — это устройство, которое анализирует или измеряет изменения электрического сигнала для изучения поведения системы в пределах полосы пропускания. Это устройство отображает электрический сигнал во времени, чтобы увидеть каждую деталь сигнала, включая частоту, искажение, амплитуду и форму.

Выбор лучшего осциллографа для любителя или осциллографа любого уровня может быть немного сложным, поскольку необходимо учитывать несколько производителей и технические параметры.

Но вы можете расслабиться, так как к концу этого поста у вас будет список лучших осциллографов для начинающих вместе с подробным руководством по покупке.

Сравнительная таблица лучших осциллографов для начинающих 8 05 Mpts3 фунта55555555 дюймов TFT-LCD 800 x 480

1

Sainsmart DSO212 Размер карманного размера портативный портативный портативный мини-осциллограф – лучший мини Scope
Осциллограф Модель Дисплей / экран Каналы Пропускная способность Частота дискретизации Захват Скорость Длина Запись Вес Размеры Основные характеристики
Siglent SDS1104X-E Экран TFT-LCD 4 100 МГц 1 Гвыб/с 100 000 осц./с 3,00 10 x 17 x 15 дюймов Управление по Wi-Fi, экранный график Боде, математический сопроцессор, исторические формы сигналов, измерение строба и масштабирования
Siglent Technologies SDS1202X-E 200 МГц 3
03 2 канала 200 МГц 1 GSA / S 1 GSA / S 400 000 кадров / с 14 мпс 16,53 фунтов 16,53 фунта 10 x 15 x 17 дюймов Инновационная цифровая триггерная система. Захват сигналов, функция отображения сортировки, высокочастотный разрешение
RIGOL DS1054Z 7 дюймов дисплей 4 канала 50 MHZ 1 GSA / S 30 000 WFMS / S 14 мпс 6.60 фунтов 13 x 7 x 5 дюймов 13 x 7 x 5 дюймов Расширенные срабатывания, хорошая конструкция, ультра быстрая выборка, последовательный шина
Hantek DSO5O72P большой 7-дюймовый дисплей 2 канала 70 МГц 1 GSA / S до 40K 8,82 фунтов 8,82 фунтов четыре математические функции, включая FFT, несколько автоматических измерений, USB-хост, 2.8 дюймов 320 x 240 TFT дисплей 1 аналог и 1 внутренний 1 MHZ 10 MSA / S 10 MSA / S 3,17 унций 3,9 x 2,2 х 0,4 дюйма портативный и портативный , маленькие кнопки, колесики, волны,
Owon HDS1021M серии HDS портативные цифровые хранения 3,5 “цвет TFT-LCD Single 20 MHZ 100 мс / с 100 мс / с 6000 очков 455 G 455 G 180 x 115 x 40mm USB-интерфейсный кабель, инструменты регулировки зонда, набор проводов испытаний, кабель регулировки зонда, вывод 60504 Technologies
Siglent Technologies SDS1052DL 7 “8 x 18 цветной ЖК-дисплей TFT Два канала 50 МГц 500 Мвыб./с 32 тыс. точек для 1 канала 7.36 фунтов 10 x 17 x 15 дюймов Встроенные 12 языков, хранение одной клавиши, печать одной клавиши, интерактивная справка

8 лучших осциллографов для начинающих, обзоры

1.   Цифровой USB-осциллограф Siglent SDS1104X-E, 100 МГц, 4 канала, лучшие характеристики

>> Проверить текущую цену

Теперь, начиная с самого первого, у нас есть этот эффективный осциллограф от Siglent.Это многофункциональное устройство, которое делает выборку в реальном времени быстрой и беспроблемной. Благодаря функциям измерения Gate и Zoom пользователь может установить произвольный интервал статистики сигнала и анализа данных. Следовательно, нет никаких шансов засвидетельствовать ошибки измерения.

Он использует аппаратную функцию Pass/Fail, выполняя 40 000 решений в секунду. Вы можете определить шаблоны испытаний и сделать подходящий долгосрочный мониторинг сигналов или автоматическое тестирование линейки продуктов.Надежный математический сопроцессор и функция БПФ поддерживают несколько оконных функций для выполнения в соответствии с различными требованиями к измерению спектра.

Эксклюзивная функция истории позволяет воспроизводить текущие инициированные события в многочисленных сегментах памяти, при этом в каждом сегменте хранятся метки времени и формы сигналов. Информация о шинном протоколе может быть интуитивно и быстро отображена в виде таблицы, расшифровывающей события.

В многоуровневом режиме точно измеряется отклик контура управления источником питания, отображаются списки результатов и экспортируются данные на USB-диск.Новая функциональность веб-сервера обеспечивает простое управление с простой веб-страницы и прекрасные возможности удаленного устранения неполадок и мониторинга.

ПРОФИ

  • Адаптивный пользовательский интерфейс
  • 14 сегментов сетки сигналов
  • Полезные функции удаленного доступа
  • Встроенный веб-сервер быстро обновляется и позволяет просматривать сигналы
  • 4 полнофункциональных вертикальных канала
  • Возможность внешней памяти
  • Простота использования и надежный

ПРОТИВ

  • Не включает RTS
  • Охлаждающий вентилятор немного шумит
Вердикт  

В целом работает хорошо, но с небольшим шумом.Он загружен множеством функций, которые позволяют легко выполнять полезные измерения. Экран четкий и большой с цветовой кодировкой. Входящие в комплект поставки 4 щупа имеют превосходное качество и могут быть легко закреплены в небольших помещениях. Это отличный выбор для любителей или тех, кому нужен недорогой 4-канальный осциллограф.

Последнее обновление от 15 января 2022 г. / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

2. Цифровой осциллограф Siglent Technologies SDS1202X-E, 200 МГц, 2 канала — лучшее программное обеспечение и характеристики

>> Проверить текущую цену

Следующий осциллограф в нашем списке снова от Siglent Technologies с 2-канальной конфигурацией.Этот осциллограф имеет полосу пропускания 200 МГц и обеспечивает частоту дискретизации в реальном времени до 1 GSA/использование. Основанный на технологии Spo нового поколения, он обеспечивает превосходную производительность и точность сигнала.

Позволяет проводить точные измерения до 14 миллионов точек, обеспечивая оптимальную точность измерений за меньшее время. Он может управлять модулем USB AWG и сканировать амплитуду и фазо-частотную характеристику устройств, а также отображать данные в виде диаграммы Боде. Кроме того, имеется эксклюзивный многоуровневый режим для точного контроля отклика контура управления источником питания.

Новый встроенный веб-сервер позволяет пользователям управлять SDS1004X-E с простой веб-страницы. Это отлично подходит для удаленного мониторинга и устранения неполадок. С компьютерным и мобильным стилем веб-страницы можно виртуально управлять панелью управления.

С помощью этого устройства вы можете удобно отслеживать пользовательские тестовые шаблоны и сравнивать их. Большой 7-дюймовый ЖК-экран TFT с разрешением 800 x 480 обеспечивает четкое представление данных.

ПРОФИ

  • низкий уровень фонового шума
  • бесплатное последовательное декодирование, включая SPI, IIC, CAN, UART и LIN
  • точное измерение и использование всех 14 Мбит памяти
  • большой 7-дюймовый TFT LCD дисплей с разрешением 800 x 400 и экранный график Боде
  • Быстрый сопроцессор

ПРОТИВ

  • Немного сложно установить положение триггера на экране
  • Необходимо обновить программное обеспечение, чтобы использовать все возможности
Вердикт  

Это мощное и впечатляющее устройство с такими функциями, как постоянство изображения, цветовой градиент, FTT и другие.Его превосходное качество сборки, надежное программное обеспечение и хорошие характеристики сочетаются с широкими измерительными возможностями, USB-осциллографом, портами Ethernet и многим другим. Простой в использовании интерфейс наряду с другими возможностями премиум-класса делает его пятизвездочным продуктом.

Последнее обновление от 15 января 2022 г. / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

3. Цифровой осциллограф Rigol DS1054Z – лучший для повседневного использования

>> Проверить текущую цену

Обладая аналоговой полосой пропускания 50 МГц для 4 аналоговых каналов, это устройство обеспечивает максимальную скорость захвата сигнала 30 000 осц/с.Усовершенствованный параметр запуска увеличения глубины памяти гарантирует, что вы сможете эффективно выполнять все задачи.

Запись сигналов в режиме реального времени и функция ретрансляции Serial Bus Analysis OptionFind out делают его одним из самых продаваемых устройств во всем мире. Самое лучшее в этом устройстве — это количество функций, которые вы получаете по надежной цене.

Прочная конструкция этого оборудования хорошо дополняется инновационной технологией UltraVision, обеспечивающей большую глубину памяти.Это может быть увеличено до 24 Мбит/с. Кроме того, он позволяет вам сосредоточиться на определенной части сохраненной формы волны.

Большой 7-дюймовый дисплей с разрешением 800 x 480 пикселей позволяет четко видеть каждую деталь. Его использование позволяет повысить удобство использования и более надежный анализ, а также увеличить частоту дискретизации.

ПРОФИ

  • Отличное соотношение цены и качества
  • Интуитивный интерфейс
  • Простой в использовании интерфейс
  • Большой и яркий экран
  • Функция настройки интенсивности сигнала
  • Большой объем памяти и частота дискретизации
  • Может быть обновлен до нескольких режимов запуска
  • особенности

ПРОТИВ

  • Создать высокий уровень шума
  • БПФ не на должном уровне
  • Триггеры временами привередливы
Вердикт  

Хотя у этого осциллографа есть некоторые недостатки, он все же заслуживает пятизвездочного рейтинга из-за значительного улучшения по сравнению с предыдущими версиями.Он поставляется по доступной цене и при этом предлагает множество функций. Это недорогая прочная конструкция, отлично подходящая для простого использования. Он идеально подходит для домашнего использования, использования в образовательных целях и других областях. Этот прицел очень мощный и отличный во многих отношениях, за исключением того, что он немного больше, менее портативный и при этом стоит меньше.

Последнее обновление от 15 января 2022 г. / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

4. Цифровой осциллограф Hantek DSO5O72P — лучший бюджет

>> Проверить текущую цену

Если вы все еще не можете создать идеальный осциллограф, обязательно попробуйте его.Это профессиональное устройство в рамках бюджета любителя. Тем, кто уже использует прицел, будет очень легко переключиться на него.

Он соответствует всем спецификациям и хорошо спроектирован. Устройство имеет больше возможностей, чем другие устройства, доступные в этом ценовом диапазоне. Интуитивно понятный графический пользовательский интерфейс прост в использовании, а чтобы у вас не возникло никаких проблем, к нему прилагается простое для понимания руководство.

Это мультитестер, который позволяет быстро получать показания различных измерений в режиме реального времени, таких как Vp-p, максимальное напряжение, среднее напряжение, минимальное напряжение и т. д.Экран абсолютно яркий, четкий и понятный. Различные режимы, такие как режимы захвата, запускают режимы и другие, обеспечивают максимальное удобство использования.

Установив время ширины, вы можете запускать большие и меньшие импульсы. Это значительно ускоряет измерения частоты, напряжения и других показаний. Существует специальный автоматический режим для нескольких сигналов. Вы можете настроить цвета экрана и каналы, а также настроить устройство на временную базу 2 нс.

ПРОФИ

  • Полоса пропускания 70–200 МГц
  • Высокая частота дискретизации в реальном времени
  • Большой 7-дюймовый дисплей
  • Длина записи до 40 КБ
  • USB-хост и стандартное подключение устройств
  • Многочисленные автоматические измерения
  • которые позволяют проводить анализ в режиме реального времени

ПРОТИВ

  • Обновить прошивку довольно сложно.
  • Невозможно сохранить файл в формате PNG.
Вердикт  

Превосходный цифровой прицел, идеально подходящий для любителей. Его функциональность очень похожа на некоторые дорогие и известные бренды. Он позволяет легко регистрировать сигналы и поставляется с пробником, который достаточно хорош для выполнения всех обычных задач. Экран регулируется, а прицел имеет множество вентиляционных отверстий и очень тихий вентилятор.

Последнее обновление от 15 января 2022 г. / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

5. SainSmart DSO212 Карманный портативный мини-осциллограф – лучший мини-скоп

>> Проверить текущую цену

Если производительность и портативность являются двумя ключевыми функциями, которые вам нужны в вашем осциллографе, то это устройство от SainSmart должно быть первым в вашем списке. Обладая передовой производительностью, он оснащен четким и ярким экраном, который позволяет легко снимать показания со сложной мелкой электроники. Превосходные возможности этого устройства делают его идеальным для целого ряда приложений.

Это портативное и легкое устройство весом всего 3,17 унции. Благодаря компактному размеру он удобно помещается в кармане и позволяет снимать показания в любое время и в пути. Если вы не хотите, чтобы ваш осциллограф занимал слишком много места, этот, безусловно, вам подойдет.

Обеспечивая максимальную частоту дискретизации 10 Мвыб./с и два цифровых канала, это отличный выбор для тех, кому требуется удобство использования. Функции позволяют получать надежные результаты сигналов, включая пилообразные, прямоугольные, синусоидальные и треугольные сигналы.

ПРОФИ

  • Мощный и простой в использовании
  • Встроенный генератор сигналов
  • Точные горизонтальные и вертикальные измерения
  • 8 МБ места для хранения
  • Удобное управление
  • 2,8-дюймовый яркий цветной дисплей с разрешением 320 x 240
  • Компактный и портативный в любом кармане
  • Широкое применение для различных областей применения, таких как техническое обслуживание электроники, проектирование, обучение

ПРОТИВ

  • Зонд работает, но не прочный.
  • Немного трудно нажать на переключатель.
  • Трудно читаемые сигналы ниже -50 дБ
Вердикт

Пользоваться этим устройством абсолютно просто, так как оно имеет простую конструкцию. Все органы управления и кнопки вынесены на переднюю панель, что делает ее использование удобным. Маленькие кнопки с колесиком упрощают внешний вид, что делает его отличным решением для повседневного использования.

Последнее обновление от 15 января 2022 г. / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

6. Портативный цифровой запоминающий HDS-осциллограф Owon серии HDS1021M — лучший портативный осциллограф

>> Проверить текущую цену

Прицел Owon — отличное решение для тех, кто ищет портативный электрический прибор. Оснащенный одним каналом, он предлагает скорость 20 МГц. Это портативное решение идеально подходит для просмотра электрических сигналов с помощью цифрового мультиметра с автоматическим и ручным выбором диапазона для измерения постоянного и переменного напряжения до 400 В.

Он обеспечивает максимальную частоту дискретизации 100 Мвыб/с и длину записи 6000 точек для получения подробных осциллограмм.18 автоматических измерений, таких как частота, период и размах, позволяют проводить глубокий анализ сигналов. Вы можете легко сохранить до 4 сигналов во встроенной памяти.

В ручном режиме можно выбрать рабочий диапазон. Другой режим является автоматическим, что позволяет автоматически выбирать соответствующий рабочий диапазон. Вы также получаете доступ к функции относительного дельта, которая позволяет измерять эталонное значение и отображать последующие измерения как отрицательные или положительные отклонения от этого значения.

Благодаря зуммеру непрерывности цепи вы можете быть уверены в том, что цепь проводит электричество. Проверка диода определяет функционирование цепи. Другие включенные функции включают 17,5 нс и несколько функций запуска с цветным ЖК-экраном TFT, которые позволяют четко просматривать измерения и формы сигналов.

ПРОФИ

  • Яркий высококонтрастный экран
  • Точное отображение частоты
  • Работает на батарейках и компактен
  • Превосходная функция мультиметра
  • Защищенный чехол
  • Набор хороших проводов
  • легкий

ПРОТИВ

  • Слабая поддержка клиентов
  • Установка сложна и требует времени.
  • Медленный отклик экрана
Вердикт

Это легкий прицел, который очень хорошо работает. Предлагаемые измерительные провода и щупы отличаются высоким качеством. Его можно легко разместить на скамейке для выполнения различных функций. Благодаря батарейному питанию вам никогда не придется беспокоиться о розетке. Точные результаты отображения, легко читаемый дисплей и множество богатых функций делают его одним из лучших портативных осциллографов для начинающих.

Последнее обновление от 15 января 2022 г. / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

7. Siglent Technologies SDS1052DL + цифровая память 50 МГц – лучший осциллограф общего назначения

>> Проверить текущую цену

Последний осциллограф в нашем списке принадлежит компании Silgent. Он обладает стандартными функциями и идеально подходит для базового использования. Разработанный с двумя каналами, он предлагает частоту дискретизации 50 МГц.

Этот двухканальный блок идеально подходит для электронных приложений, таких как ремонт, обслуживание, сборочные линии, проектирование продуктов и другие.Он обеспечивает максимальную частоту дискретизации в реальном времени 500 мс/с и длину записи 32 кбит/с для одного канала.

Новый экран с высоким разрешением делает считывание всех данных чрезвычайно удобным. Усовершенствованные триггеры для изоляции определенных сигналов в сочетании с другими богатыми функциями делают его отличным решением для большинства ваших требований.

Встроенный частотомер, интерфейсы LAN и USB, автоматические измерения и функции масштабирования делают его отличным решением для таких приложений, как обучение и образование, контроль качества продукции, проверка работоспособности электрических цепей, промышленные измерения и контроль, а также контроль качества продукции.

ПРОФИ

  • Обычная память 2 мегапикселя
  • Функция Pass/Fail
  • Отображение 5 параметров
  • 32 вида автоматических измерений
  • Функция масштабирования
  • ЖК-дисплей с высоким разрешением
  • Автоматические 9093 6 ручных и 8 триггерных измерений
  • 6 90

    ПРОТИВ

    • Курсор приходится настраивать снова и снова.
    • Базовое программное обеспечение для ПК, но оно работает.
    Вердикт

    Это невероятное устройство с множеством функций по низкой цене. Он обслуживает все виды основных и специальных приложений и имеет все функции, такие как база данных, DC, AC, цифровые и другие. Достойная конструкция и удобный вес позволяют легко носить с собой. Вы можете сохранить как данные измерений, так и данные сигнала на флэш-накопитель. Если вам нужен продукт отличного качества по доступной цене, дерзайте.

    Последнее обновление от 15 января 2022 г. / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

    Рассмотрение перед покупкой | Лучшие осциллографы для начинающих Руководство по покупке

    При выборе осциллографа необходимо учитывать несколько характеристик и параметров.Вам необходимо заранее проверить некоторые важные факторы, благодаря которым вы сможете купить лучший осциллограф.

    1. Полоса пропускания

    Это одна из важнейших характеристик осциллографа. Полоса пропускания определяет диапазон частот, который осциллограф может точно измерить. Он оценивается в герцах и для телескопов для начинающих, которые в основном находятся в диапазоне мегагерц. Полоса пропускания осциллографа в идеале должна быть в пять раз больше, чем максимальная частота сигнала, чтобы обеспечить точное представление формы волны.

    2. Номера каналов

    Количество входных каналов имеет жизненно важное значение для осциллографа, поскольку позволяет узнать количество сигналов, которые вы можете просматривать и оценивать одновременно. Обычно осциллографы начального уровня имеют 2-4 канала.

    3. Частота дискретизации

    Другим важным моментом, который необходимо учитывать, является частота дискретизации, то есть количество выборок, которые осциллограф делает в секунду. Более высокая частота дискретизации означает более высокое разрешение сигнала.Это обеспечивает более правильное представление более быстрых сигналов или идентификацию внезапных событий.

    4. Объем памяти

    Объем памяти осциллографа для хранения сигналов. Большая глубина памяти означает, что вы можете собирать сигналы с самой высокой частотой дискретизации. Это отличная функция, и вы должны выбрать хороший размер глубины памяти. Память осциллографа напрямую связана с его частотой дискретизации. Чем больше у вас есть, тем выше вы сможете поддерживать частоту дискретизации, поскольку вы можете собирать данные за более длительный период времени.

    5. Обновление сигнала

    Время, необходимое осциллографу для обновления экрана. Это жизненно важная функция для тех, кто хочет быстро оценить и не хочет проводить много времени на экране.

    6. Размер

    В лаборатории используются настольные осциллографы. Это люди, которые используют этот прибор для других диагнозов. Для людей, которые носят свои устройства то тут, то там, большое беспокойство вызывает их размер.

    7. Стоимость

    Другим важным моментом, который следует учитывать, является стоимость. Дешевый осциллограф имеет ограниченные возможности. Следовательно, убедитесь, что вы тратите достаточно денег на такие функции, как дополнительные каналы, БПФ, встроенный генератор волн, хорошая пропускная способность и большой объем памяти.

    Вот некоторые из важных особенностей, которые следует учитывать. В дополнение к ним есть и другие аспекты, которые необходимо учитывать, чтобы сделать покупку выгодной.

    • Математические функции, такие как БПФ.
    • Удобный графический интерфейс
    • USB-накопитель
    • Внешний запуск
    • Функция дистанционного управления
    • Прочная конструкция
    • Низкий уровень шума
    • Чтение без электромагнитных помех
    • Высококачественный сигнал датчика 6 для снижения искажений

    Часто задаваемые вопросы

    Q1. Мне действительно нужен осциллограф?

    А. Да, он вам нужен, если вы заботитесь об электронике. Это помогает четко знать схему, что упрощает решение проблемы. Это важный инструмент для понимания электроники и лучшего ее понимания

    Q2. Какая пропускная способность требуется?

    А . Чтобы проверить полосу пропускания, вам нужно умножить самую высокую частоту на 5. Например, если максимальная частота составляет 10 МГц, осциллограф для начинающих должен иметь полосу пропускания 50 МГц. Вы также можете использовать область с более высокой пропускной способностью, но это будет стоить вам больше денег.Важно отметить, что устройство с более высокой пропускной способностью может создавать высокий уровень шума.

    Q3. Какова минимальная требуемая частота дискретизации?

    A. Частота дискретизации должна в два раза превышать максимальную измеряемую частоту. Например, если максимальная частота составляет 10 МГц, осциллограф должен иметь частоту дискретизации 20 МС/с. Если вы покупаете прицел с более высоким коэффициентом, он будет стоить дороже.

    Q4. Какая точность и разрешение требуются?

    А .Восьмибитное разрешение позволяет обнаруживать изменение сигнала на 0,4%. Это полезно для таких приложений, как датчики шума, звука, вибрации и мониторинга, а восьмибитный осциллограф часто не подходит. В этом случае можно рассмотреть 16- или 12-битные альтернативы. Осциллограф с более высоким разрешением обеспечивает более точные измерения.

    Q5. Что можно измерить осциллографом?

    А . Осциллографы полезны для настройки для измерения напряжения электрического сигнала, который графически представлен в виде сигналов.Вы можете просто нажимать кнопки, чтобы увидеть частоту сигнала, который вы пытаетесь идентифицировать, и другие статистические данные, такие как средняя частота и стандартное отклонение.

    Подведение итогов

    Все вышеупомянутые лучшие осциллографы для начинающих в нашем списке великолепны, и вы не будете разочарованы, если выберете любой из них.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.