Un osciloscop este un tip de instrument de laborator care este, în general, utilizat pentru a afișa forme de undă simple sau repetitive pe afișaj. Aceste forme de undă pot fi analizate pentru diferite proprietăți, cum ar fi frecvența, amplitudinea, timpul de creștere, distorsiunea, intervalul de timp etc. Osciloscoapele sunt utilizate în diferite domenii ale industriilor precum inginerie, medicină, știință, telecomunicații, industria auto etc. Într-un osciloscop, există sunt două tehnici utilizate pentru stocarea semnalelor; stocare analogică și digitală. Stocarea analogică este capabilă de viteze mai mari, deși este mai puțin versatilă în comparație cu stocarea digitală. Acest articol discută o prezentare generală a unui osciloscop de stocare analogic – lucru și aplicațiile sale.

Ce este osciloscopul analogic de stocare?

Un osciloscop de stocare analogic este un fel de osciloscop, folosit pentru a stoca forme de undă pentru vizualizare ulterioară. Aceste tipuri de osciloscoape erau foarte simple în ceea ce privește performanța lor și erau foarte costisitoare, deci utilizate în mod obișnuit doar pentru aplicații specializate. Aceste osciloscoape utilizează un CRT special (tub catodic) printr-o facilitate de persistență lungă. Aceste CRT-uri aveau capacitatea de a varia persistența, cu toate acestea, dacă urme extrem de luminoase au fost păstrate peste perioade lungi de timp, atunci există șansa de a arde urma permanent pe afișaj. Prin urmare, aceste afișaje trebuie utilizate cu grijă.

Osciloscop cu stocare analogică

Funcționarea osciloscopului analogic de stocare

Osciloscoapele analogice de stocare funcționează folosind un CRT special cu capacitate de persistență lungă. Un CRT special, printr-un aranjament, este utilizat pentru a stoca sarcina în zona de afișare unde fasciculul de electroni a lovit, permițând astfel fluorescenței să rămână mult mai mult decât afișajele normale.

Acest osciloscop funcționează pur și simplu prin aplicarea unei tensiuni care este măsurată direct la un fascicul de electroni care se deplasează pe ecranul osciloscopului. Fasciculul este îndreptat către un ecran acoperit cu fosfor, care strălucește atunci când este lovit de fascicul. Fasciculul este apoi deviat de semnal, urmărind forma de undă pe ecran. Tensiunea va devia fasciculul în sus și în jos proporțional pentru a urmări forma de undă pe afișaj. Deci, aceasta oferă o imagine imediată a formei de undă.

Specificații

The specificațiile unui osciloscop de stocare analogic includ următoarele.

Dimensiunea sau dimensiunea este aproximativă: 305(L) x 135(H) x 365(D)mm.
Impedanța de intrare este de 1 M Ohm.
Modul de declanșare este AUTO/TV-V/ NORM/TV-H.
X Y Diferența de fază este sub sau echivalentă cu 3 grade, DC – 50KHz.
Selectarea polarității este + sau -.
Declanșarea cu sensibilitate ridicată este echivalentă cu 1 mV/diviziune.
Funcții de mărire incrementală ale canalului Ch1 pentru o inspecție mai clară.
Are un circuit de separare sincron TV pentru a afișa un semnal TV constant.
CRT este un ecran de formă dreptunghiulară de 6 inchi cu un reticulat interior, 8 x10 div, unde 1 div = 1 cm.
Modul de afișare este CH1, CH2, ADD, ALT și CHOP.
Timpul de creștere este ≤ 8,8 ns.
Tensiunea maximă de intrare este 250V ≤ 1KHz.
Cuplajul de intrare este AC, DC și GND.
Precizia este de ± 3%.
Sursa de declanșare este CH1, CH2, VERT, LINE și EXT.
Sensibilitatea și frecvența este de 20Hz ~ 60MHz.
Calibrarea formei de undă este 1KH ± 20% frecvență și 0,5V ± 10% tensiune.
Alimentarea este de 220V / 110V ± 10%; 50/60Hz.
Greutatea sa este de aproximativ 9 kg.

Diagrama bloc al osciloscopului de stocare analogică

O diagramă bloc al osciloscopului de stocare analogică este prezentată mai jos, care utilizează un CRT. Tipul de CRT utilizat în acest osciloscop este electrostatic în loc de deflexie magnetică, deoarece oferă un control mult mai rapid al fluxului de electroni și permite osciloscoapelor analogice să atingă o funcționare de foarte înaltă frecvență. Osciloscopul analogic include un număr de blocuri de circuite și este capabil să furnizeze imagini stabile cu forme de undă de intrare.

Diagrama bloc al osciloscopului de stocare analogică

Intrări de semnal

Există o serie de comenzi asociate cu intrarea semnalului sau cu axa Y pe afișaj. În multe cazuri, semnalele vor fi suprapuse într-o polarizare DC. Deci, este necesar să conectați un condensator în serie prin intrare pentru a vă asigura că DC este blocat. Când se utilizează un condensator, alegerea opțiunii AC va semnifica faptul că semnalele de joasă frecvență pot fi restricționate.

Y Atenuator

Atenuatorul Y este folosit pentru a vă asigura că semnalele sunt prezentate amplificatorului Y la nivelul necesar sau nu.

Și amplificator:

Amplificatorul Y din osciloscop oferă pur și simplu amplificarea pentru a furniza ieșirea. Acest amplificator este în principal liniar, deoarece acesta va decide precizia osciloscopului.

Circuit de deviere Y:

Când semnalul amplificat de la amplificatorul y este transmis circuitului de deflexie Y, atunci acesta furnizează plăcilor CRT la nivelurile necesare. Deviația utilizată pe CRT este electrostatică, deoarece aceasta oferă deviația de mare viteză necesară pentru acest osciloscop.

Circuitul de declanșare:

Sistemul de declanșare este utilizat pentru a se asigura că o formă de undă stabilă este afișată sau nu pe afișaj. Este necesar să setați semnalul de rampă să înceapă într-un punct similar pe fiecare ciclu al semnalului de intrare care trebuie verificat. În acest mod, un punct similar al formei de undă va fi afișat într-o poziție similară pe afișaj.

În diagrama bloc de mai sus, un semnal este primit de la ieșirea amplificatorului Y și este transmis unui alt amplificator de condiționare. După aceea, este trecut printr-un circuit de declanșare Schmitt care oferă puncte unice de comutare atunci când forma de undă crește și scade. Sensul necesar este ales pentru declanșare, astfel încât punctul de declanșare să poată avea loc fie pe marginile crescătoare, fie pe marginile descrescătoare ale formei de undă care pot fi selectate înainte de a fi date circuitului de rampă, oriunde semnalul de declanșare oferă punctul de pornire pentru rampă.

Dintr-o sursă externă, este posibil să se utilizeze un semnal. Deci, aceasta poate fi o caracteristică foarte potrivită, deoarece poate fi necesară obținerea declanșatorului de la o altă sursă în afară de semnalul de intrare.

Blanking Amplificator

Un amplificator de golire este utilizat pentru a curăța ecranul pe parcursul acestei faze de zbor înapoi. Este nevoie doar de elementul de resetare al rampei pentru a produce un impuls care este transmis grilei CRT-ului. Acest lucru reduce fluxul de electroni și șterge eficient afișajul pentru această perioadă.

Generator de rampă (bază de timp)

Controlul bazei de timp este unul dintre controalele esențiale ale osciloscopului de stocare analogic. Aceasta va avea o mare diferență de viteză și va fi ajustată în timp pentru fiecare diviziune a domeniului de aplicare CRT . Selectarea vitezei corecte a bazei de timp pentru a afișa forma de undă particulară necesară este esențială.

Funcționarea acestui osciloscop de stocare analogic este; folosește CRT pentru a afișa semnale atât pe axele orizontale, cât și pe cele verticale. De obicei, axa verticală este valoarea instantanee a tensiunii de intrare, iar axa orizontală este forma de undă a rampei.

Când tensiunea formei de undă în rampă crește, urma se deplasează pe afișaj în direcție orizontală. Odată ce ajunge la sfârșitul ecranului, forma de undă revine la zero și urma se întoarce la început. Prin utilizarea acestei abordări, axa orizontală corespunde timpului, în timp ce axa verticală corespunde amplitudinii. Deci, în acest mod, diagramele comune ale formelor de undă pot fi afișate pe CRT.

Osciloscop cu stocare digitală vs osciloscop cu stocare analogică

Diferența dintre osciloscop cu stocare digitală iar osciloscopul analogic de stocare include următoarele.

“cum se face un redresor de punte ”

Osciloscop cu stocare digitală	Osciloscop cu stocare analogică
Într-un osciloscop de stocare digitală, o cantitate mare de energie este furnizată la CRT de stocare.	Într-un osciloscop de stocare analogic, o cantitate mică de energie este furnizată la CRT de stocare.
Acest osciloscop are o lățime de bandă și o viteză de scriere reduse în comparație cu osciloscopul de stocare analogic.	Acest osciloscop are lățime de bandă și viteză de scriere mare.
CRT în osciloscopul de stocare digitală nu este scump.	CRT în osciloscopul de stocare analogic este scump.
Acest osciloscop adună datele pur și simplu după declanșare.	Acest osciloscop colectează întotdeauna datele și se oprește odată declanșat.
Acest osciloscop are memorie digitală.	Nu există memorie digitală în acest osciloscop.
Nu poate funcționa printr-un timp stabil de reîmprospătare CRT.	Funcționează printr-un timp stabil de reîmprospătare CRT.
Acest osciloscop nu poate genera o imagine luminoasă pentru semnale cu frecvență mai mare.	Acest osciloscop poate genera imagini luminoase chiar și pentru semnale de frecvență mai mare.
În acest tip de osciloscop, baza de timp este generată de un circuit în rampă.	În acest tip de osciloscop, baza de timp este generată de un circuit în rampă.
Acest osciloscop are o rezoluție mai mică.	Acest osciloscop are o rezoluție mai mare.
Viteza de operare a acestui osciloscop este mai mare.	Viteza de operare a acestui osciloscop este mai mică.
Acest osciloscop nu are efect de aliasing.	Acest osciloscop are un efect de aliasing, astfel încât lățimea de bandă de stocare funcțională este limitată.
Oferă o rezoluție mai mică.	Oferă o rezoluție mai mare datorită ADC utilizat în el.
Acest osciloscop nu funcționează într-un mod de vizualizare înapoi.	Acest osciloscop funcționează într-un mod retrospectiv pentru a descrie înregistratoarele de forme de undă.

Avantaje și dezavantaje

The Avantajele osciloscopului analogic de stocare includ următoarele.

Osciloscoapele analogice de stocare sunt în mod normal foarte mai puțin costisitoare.
Aceste osciloscoape sunt capabile să ofere o gamă bună de performanțe pentru multe situații de laborator și service.
Aceste osciloscoape oferă performanțe precise, în special pentru exerciții de laborator.
Aceste osciloscoape nu necesită microprocesor, ADC sau memorie de achiziție pentru măsurare.

The dezavantajele osciloscoapelor analogice de stocare includ următoarele.

Nu oferă caracteristici suplimentare în comparație cu osciloscoapele digitale
Aceste dispozitive nu sunt potrivite pentru analiza tranzitorii cu timp de creștere ascuțit de frecvență mai mare din circuitele electronice.
Aceste osciloscoape nu sunt ușor de utilizat, așa că trebuie să aveți o pregătire practică.

Aplicații

The aplicații ale osciloscoapelor analogice de stocare includ următoarele.

Afișează forme de undă cu o singură lovitură și cu perioade lungi.
Osciloscopul analogic este utilizat pentru a furniza imagini stabile cu forme de undă de intrare.
Aceste tipuri de osciloscoape sunt utilizate pe scară largă pentru observarea în timp real a evenimentelor care au loc o singură dată.
Este folosit pentru a afișa semnale de frecvență foarte joasă.
Aceste osciloscoape sunt utilizate în principal acolo unde timpul de afișare pe ecran este prea scurt pentru a verifica semnalele de măsurat.
Acest osciloscop este folosit pentru a mapa și afișa tensiunile de intrare variabile constante ale semnalului, folosind un fascicul de electroni.

Î: Care este frecvența maximă care poate fi măsurată de un osciloscop de stocare analogic?

R: Frecvența maximă care poate fi măsurată de un osciloscop de stocare analogic este în general în intervalul de la câțiva megaherți la zeci de megaherți.

Î: Care sunt avantajele utilizării unui osciloscop cu stocare analogică față de un osciloscop cu stocare digitală?

“redresor cu undă completă, cu bara centrală ”

R: Un osciloscop de stocare analogic este capabil să captureze și să afișeze forme de undă complexe cu rezoluție înaltă, să afișeze mai multe forme de undă în același timp și să stocheze forma de undă pentru o perioadă de timp după ce semnalul nu mai este prezent. În plus, osciloscoapele cu stocare analogică sunt în general mai puțin costisitoare decât osciloscoapele cu stocare digitală.

Î: Cum funcționează CRT-ul de stocare într-un osciloscop de stocare analogic?

R: CRT de stocare într-un osciloscop de stocare analogic este capabil să păstreze imaginea formei de undă pe ecran pentru o perioadă de timp după ce semnalul nu mai este prezent. Acest lucru permite utilizatorului să analizeze forma de undă chiar dacă semnalul nu mai este prezent.

Î: Care sunt diferitele tipuri de declanșatoare disponibile într-un osciloscop de stocare analogic?

R: Tipurile de declanșatoare disponibile într-un osciloscop de stocare analogic includ declanșarea marginii, declanșarea lățimii impulsului și declanșarea video.

Î: Cum afișează un osciloscop de stocare analogic mai multe forme de undă în același timp?

R: Un osciloscop de stocare analogic poate afișa mai multe forme de undă în același timp, folosind o tehnică numită „dual-beam” sau „dual-trace” care utilizează două fascicule de electroni pentru a afișa două semnale simultan.

Î: Cum se compară un osciloscop cu stocare analogică cu un osciloscop cu stocare digitală în ceea ce privește durabilitatea?

R: Un osciloscop de stocare analogic este mai puțin durabil decât un osciloscop de stocare digitală datorită utilizării unui tub cu raze catodice, care este fragil și poate fi ușor deteriorat.

Î: Care este durata de viață tipică a tubului catodic într-un osciloscop de stocare analogic?

R: Durata de viață tipică a tubului catodic într-un osciloscop de stocare analogic este de aproximativ 10.000 până la 15.000 de ore de funcționare.

Î: Se poate folosi un osciloscop de stocare analogic pentru a măsura semnale de joasă frecvență?

R: Da, un osciloscop de stocare analogic poate fi folosit pentru a măsura semnale de frecvență joasă, dar poate necesita utilizarea unui filtru trece-jos extern.

Î: Care sunt tipurile comune de sonde utilizate cu un osciloscop de stocare analogic?

R: Tipurile comune de sonde utilizate cu un osciloscop de stocare analogic includ sonde pasive, sonde active și sonde diferențiale.

Astfel, aceasta este o prezentare generală a stocării analogice osciloscop – de lucru cu aplicatii. Într-un osciloscop de stocare analogic, există multe comenzi care permit instrumentului să afișeze semnalul cu precizie în modul necesar, cum ar fi controlul focalizării, controlul intensității, intrările de semnal, baza de timp, declanșarea etc. Iată o întrebare pentru dvs., ce este un osciloscop cu stocare digitală?