Miért van szükségem egy oszcilloszkópra?

Előbb vagy utóbb minden kezdő elektronikai mérnök, ha nem feladja a kísérleteit, olyan áramkörökké nő, ahol nemcsak az áramokat és a feszültségeket, hanem az áramkör dinamikában történő működését is figyelemmel kell kísérnie. Különösen ez szükséges különféle generátorokhoz és impulzuskészülékekhez. Nincs semmi köze oszcilloszkóp nélkül!

Ijesztő eszköz, mi? Egy csomó toll, néhány gomb, sőt a képernyő és a nifiga sem egyértelmű, hogy mi itt és miért. Semmi, most megjavítjuk. Most elmondom, hogyan kell használni az oszcilloszkópot.

Valójában itt minden egyszerű - az oszcilloszkóp, durván szólva, csak ... voltmérő! Csak ravasz, képes megmutatni a mért feszültség alakjának változását.

Mint mindig, egy elvont példával magyarázom

Képzelje el, hogy egy vasút előtt állsz, és egy végtelen vonat, amely pontosan ugyanazokból a kocsikból áll, őrült sebességgel rohan előtte. Ha csak állsz és nézel rájuk, akkor csak az elmosódott szemetet láthatja.

És most felteszünk előtted egy fallal egy ablakot. És akkor csak akkor kezdjük kinyitni az ablakot, amikor a következő autó ugyanabban a helyzetben van, mint az előző. Mivel ugyanazok a kocsik vannak, teljesen választható, ha ugyanazt a kocsit látja. Ennek eredményeként a szemünk elõtt ugyanabban a helyzetben megjelennek a különbözõ, de azonos autók képei, ami azt jelenti, hogy a kép megáll, mint amilyen volt. A lényeg az, hogy az ablak kinyitását a vonat sebességével szinkronizáljuk, hogy amikor kinyitjuk, az autó pozíciója ne változjon. Ha a sebesség nem egyezik meg, akkor az autók előre- vagy hátrafelé haladnak olyan sebességgel, a deszinkronizáció mértékétől függően.

Ugyanezen elven alapul villanófény - olyan eszköz, amely lehetővé teszi a gyorsan mozgó vagy forgó torma vizsgálatát. A függöny gyorsan és gyorsan kinyílik és bezárul.

Tehát az oszcilloszkóp ugyanaz a sáv, csak elektronikus. És nem autókat mutat, hanem a feszültség időszakos változásait. Például ugyanazon a szinuszhoz minden egyes következő periódus hasonló az előzőhöz, tehát miért nem „állítja le”, egyszerre mutatva egy periódust.

Oszcilloszkóp tervezés

Ez keresztül történik sugárcsőeltérítő rendszer és seprőgenerátor.

Egy nyalábcsőben a képernyőre belépő elektronnyaláb a foszfort világítja, és az eltérítő rendszer lemezei lehetővé teszik, hogy ezt a sugárhajtást a képernyő teljes felületén át lehessen vezetni. Minél erősebb az elektródákra alkalmazott feszültség, annál nagyobb a sugár elhajlása. Táplálás egy lemez X fűrészfog feszültség hozzon létre egy beolvasást. Vagyis a sugár balról jobbra mozog, majd hirtelen visszatér és folytatódik. Az Y lemezen alkalmazzuk a vizsgált feszültséget.

Az oszcilloszkóp működésének elve

Akkor minden egyszerű, ha a fűrészszakasz megjelenésének kezdete (a sugár bal szélső szélső helyzetében van) és a jelidőszak eleje egybeesik, akkor a söpörés egy menetében a mért jel egy vagy több periódusa rajzolódik ki, és a kép látszólag leáll. A seprési sebesség megváltoztatásával elérhetjük, hogy csak egy periódus maradjon a képernyőn - azaz a mért jel egy periódusa áthalad egy fűrész periódusban.

összehangolás

A fűrészt és a jelet szinkronizálhatja manuálisan is, beállítva a sebességgombot úgy, hogy a szinuszhullám megálljon, és szintre lehetséges. Vagyis megmutatjuk, hogy a bemeneten milyen feszültségszinten kívánja futtatni a söpörés-generátort. Amint a bemeneti feszültség meghaladja a szintet, a söpörésgenerátor azonnal elindul, és impulzust ad nekünk.

Ennek eredményeként a söprésgenerátor csak akkor adja ki a fűrészt, ha szükséges. Ebben az esetben a szinkronizálás teljesen automatikus. A szint kiválasztásakor figyelembe kell venni egy olyan tényezőt, mint az interferencia.Tehát ha túl alacsony szintet vesz igénybe, akkor a kis zavaró tűk elindíthatják a generátort, amikor nincs rá szükség, és ha túl magas szintet vesz fel, akkor a jel áthaladhat alatta, és semmi sem történik. De itt könnyebb önmagát forgatni, és azonnal minden tisztázódik.

A szinkronizálási jelet külső forrás is szolgáltathatja.

Az oszcilloszkópok felépítéséről és működéséről itt olvashat: Elektronikus oszcilloszkóp

Tehát a kemence elmélethez a gyakorlathoz fordulunk

Megmutatom az oszcilloszkópom példáját, amelyet egyszerre loptak el a Rotor Design Iroda védelmi vállalkozásától :). A szokásos lengés, nem túl kifinomult, de megbízható és egyszerű, mint egy kalapács.

Tehát:

A skála fényereje, fókusza és megvilágítása, szerintem, nem igényel magyarázatot. Ezek a felület beállításai.

U erősítő, fel és le nyilak. Ez a gomb lehetővé teszi a jelkép fel-le mozgatását. Hozzáad egy extra eltolást. Miért? Igen, néha nincs elég képernyőméret a teljes jel elhelyezéséhez. Le kell vezetnünk, és nem a középső, hanem az alsó határt kell nullára venni.

Az alábbiakban egy kapcsolókapcsoló áll, amely a bemenetet közvetlenül a kapacitívról váltja át. Ez a váltókapcsoló az egyik vagy a másik formában kivétel nélkül oszcilloszkópokon működik. A fontos dolog! Lehetővé teszi a jel csatlakoztatását az erősítőhöz közvetlenül vagy kondenzátoron keresztül. Ha közvetlenül csatlakoztatják, akkor az állandó komponens és a változó elmúlik. És csak a változó halad át a konderben.

Például meg kell vizsgálnunk a számítógép áramellátásának zajszintjét. A feszültség 12 volt, és az interferencia nem haladhatja meg a 0,3 voltot. A 12 voltos háttér mellett ezek a nyomorúságos 0,3 voltok teljesen láthatatlanok lesznek. Természetesen növelheti az erősítést az Y mentén, de akkor a grafikon kijön a képernyőn, és az Y mentén nem lesz elegendő az elmozdulás a felső rész megtekintéséhez. Akkor csak meg kell vágnunk a kondenzátort, és akkor az a 12 V állandó áram lerakódik rajta, és csak egy váltakozó jel jut az oszcilloszkópba, ugyanaz a 0,3 volt interferencia. Amit meg lehet erősíteni és látni lehet a teljes növekedésben.

Ezután a koaxiális csatlakozó található a szonda csatlakoztatásához. Minden szonda jelet és földet tartalmaz. A földet általában mínuszra vagy az áramkör közös vezetékére ültetik, és a jelet az áramkör mentén szúrják. Az oszcilloszkóp a szonda feszültségét mutatja a közös vezetékhez viszonyítva. Annak megértése, hogy hol van a jel és hol van a föld ahhoz, hogy egymás után vigyék a kezüket. Ha felveszi a tábornokot, akkor a képernyő továbbra is a holttest pulzusa lesz. És ha felveszi a jelet, akkor egy csomó hullámcsövet fog látni a képernyőn - a testére irányítva, amely jelenleg antennaként szolgál. Néhány szondán, különösen a modern oszcilloszkópokon, az 1:10 vagy 1: 100 közötti feszültség-megosztó egység van beépítve, amely lehetővé teszi, hogy az oszcilloszkópot akár egy aljzatba is dugja, anélkül, hogy megégene. Be- és kikapcsol, amikor a kapcsolót bekapcsolja a szonda.

Szinte minden oszcilloszkóp rendelkezik kalibrációs kimenettel. Amelyen mindig megtalálható egy téglalap alakú jel, amelynek frekvenciája 1KHz és körülbelül fél volt feszültsége. Az oszcilláció modelljétől függően. Magának az oszcilloszkóp működésének ellenőrzésére használják, nos, néha tesztelési célokra is hasznos :)

Két izmos Twisters nyereség és időtartam

Az erősítést a jel Y-tengely mentén történő skálázására használják, és megmutatja azt is, hogy egy osztásonként hány volt volt-e végül.

Mondja el, ha osztásonként 2 volt, és a képernyőn megjelenő jel eléri a dimenziós rács két cellájának magasságát, akkor a jel amplitúdója 4 volt.

Az időtartam meghatározza a söpörés gyakoriságát. Minél rövidebb az intervallum, annál nagyobb a frekvencia, annál több magas frekvenciájú jelet láthat. Itt a sejteket milliméter és mikrosekundumban osztályozzuk. Tehát a jel szélességével kiszámolhatja, hogy hány cellája van, és szorozva a skálával az X tengely mentén, a jel hosszát másodpercben kapja meg. Kiszámolhatja egy időszak időtartamát is, és az időtartam ismeretében könnyű megtalálni az f = 1 / t jelfrekvenciát

A csavarok felső pipete lehetővé teszi a skála megváltoztatását. Általában a kattintáson van, így mindig egyértelműen tudom, mi a skála.

Ezenkívül van egy X bemenet, amelyre a jelét a söprőfűrész helyett felhasználhatja. Így az oszcilloszkóp szolgálhat TV-ként vagy monitorként is, ha olyan képet gyűjtő áramkört gyűjt össze, amely képet alkot. A Swep, illetve a bal és a jobb nyíl szavakkal ellátott fonógép lehetővé teszi a diagram jobbra és balra tartását a képernyőn. Időnként kényelmes a rács megosztásához a kívánt területet felszerelni.

Szinkronizálási blokk

Szintgomb - beállítja azt a szintet, amelytől a fűrészgenerátor elindul.

A belső és külső közötti váltás lehetővé teszi az óraimpulzusok alkalmazását egy külső forrás bemenetére.

A +/- feliratú kapcsoló a szint polaritását váltja be. Nem érhető el minden oszcilloszkópon.

Fogantyú stabilitása - lehetővé teszi a szinkronizálás sebességének manuális megválasztását.

Gyors indulás

Tehát bekapcsolta az oszcillációt. Az első lépés, hogy bezárja a jelzőt a saját földelő krokodiljához. Ebben az esetben a „holttest impulzusának” kell megjelennie a képernyőn. Ha nem jelenik meg, akkor forgassa el a stabilizáló gombokat, az eltolásokat és a szintet - talán csak elrejtett a képernyő mögött, vagy nem indult el a nem megfelelő szint miatt.

Amint megjelenik a csík, állítsa a csavart úgy, hogy nullára álljon. Ha te analóg oszcilloszkóp, főleg ha ősi, akkor hagyja bemelegedni. Bekapcsolás után az enyém újabb tizenöt percig úszik.

Ezután állítsa be a feszültségmérési korlátot. Vigyen egy margóval, ha bármit csökkent. Most, ha az oszcilloszkóp földelő vezetékét az akkumulátor mínuszához köti, a jelvezetéket pedig a pluszhoz, akkor láthatja, hogy a grafikon másfél volttal ugrik. Mellesleg, a régi oszcilloszkópok gyakran elkezdenek zavarodni, tehát hasznos látni, hogy a referencia-feszültségforrás segítségével milyen pontosan jeleníti meg a feszültséget.

Oszcilloszkóp kiválasztása

Ha csak most kezdted, akkor bárki megteszi. Nagyon kívánatos, ha kétcsatornás. Vagyis két próbájával és két Gain-csavarjával rendelkezik az első és a második csatorna számára, amely lehetővé teszi két grafikon egyszerre történő eljutását.

A második legfontosabb oszcilloszkóp-kritérium a frekvencia. A jel maximális frekvenciája, amelyet képes elkapni. Eddig elegendő volt az 1 MHz, hogy ne lendítsem. Az üzletekben forgalmazott oszcilloszkópok frekvenciája már legalább 10 MHz. A legolcsóbb oszcilloszkóp, amit láttam, 5000 dollárba került - OSU-10. Kétcsatornás már tízezer, de arra törekedtem, hogy kilobaxra digitális RIGOL DS1042CD készüléket készítsek. Különböző igények - különböző játékok. De megismétlem, az 1MHz elegendő a kezdéshez és hosszú ideig is. Tehát keressen magának legalább valamilyen oszcilloszkópot. És meg fogja érteni, mire van szüksége.

Lásd még ebben a témában: Az oszcilloszkóp használata