Symulowany i cyfrowy oscyloskop-oscyloskop jest ważnym narzędziem do testowania w inżynierii elektronicznej zwłaszcza gdy mierzymy powtarzające się fale lub sygnały wysokiej częstotliwości Ale wśród początkujących jest pytanie analogowy oscyloskop i cyfrowy oscyloskop-który jest lepszy W większości przypadków cyfrowy oscyloskop jest droższy niż analogowy oscyloskop
Ale dlaczego, Pułkowniku W niniejszym podręczniku odpowiemy na to pytanie i więcej pytań Przedstawimy również sposób działania poszczególnych zakresów i sposób ich identyfikacji Na końcu tego podręcznika powinno być możliwe rozróżnienie pomiędzy tymi dwoma i który z nich najlepiej pasuje do Twojego projektu
Symulowany i cyfrowy oscyloskop-Co to jest oscyloskop
Dostosuj rękę oscyloskopu
Oscyloskop ma wiele nazw Można to nazwać oscyloskopem, o-scope, CRO, DSO, lub oscyloskopem Jest to urządzenie, które wykorzystuje sondę do pomiaru napięcia sygnału pomiędzy dwoma punktami urządzenia elektrycznego lub obwodu
Podczas pomiaru napięcia licznik użytkownika odczytuje odczyty obwodu z jednego punktu w czasie Z drugiej strony, oscyloskop pozwala zmierzyć zmiany napięcia w obwodzie W zasadzie będzie to wymagało tysięcy odczytów i będzie rysowane na ekranie Dzięki temu można łatwo porównywać szczyty napięcia lub obniżenia koron w przypadku zdarzeń przejściowych
Istnieją dwa główne typy oscyloskopów: analogowy oscyloskop (lub analogowy oscyloskop) i cyfrowy oscyloskop Działają prawie identycznie, ale jak widać, oscyloskop cyfrowy ma dodatkowe funkcje, które nie są dostępne w symulowanym oscyloskopie
Symulowany i cyfrowy oscyloskop-Symulowane oscyloskopy
Symulowane oscyloskopy
Kategoria: Źródła Kategoria: Dzielenie się wiki
Gdy producenci wprowadzają analogowy oscyloskop, używają CRT z poziomymi płytami ugięcia, aby pokazać faliste korony
Napięcie na płycie poziomej rury zmienia pozycję wody Kiedy strumień elektronowy uderzy w powłokę fosforową na ekranie, obszar lądowania będzie emitował światło Więc to pokazuje światło, które w końcu stanie się postrzeganą długością fali
Istnieje oscyloskop z dwoma wiązkami, którego można użyć do porównania dwóch różnych sygnałów Będą emitować i wyświetlać dwa wiązki elektronów na płaskim ekranie jednocześnie
Podstawowy oscyloskop analogowy nie ma funkcji pamięci masowej Istnieje jednak możliwość zakupu analogowego oscyloskopu pamięci masowej w celu przechowywania obrazu o długości fali wejściowej Jednak zgodnie z nowoczesnymi standardami te symulowane oscyloskopy pamięci masowej są drogie i bardzo proste
Na początku analogowe oscyloskopy są często duże i nieporęczne Jednak dzięki rozwojowi technologii cyfrowej przyszłość oscyloskopu staje się wystarczająco kompaktowa, aby nadać się do zastosowań serwisowych na miejscu
Symulowany i cyfrowy oscyloskop-Cyfrowy oscyloskop
Cyfrowy oscyloskop serii Rigol DS2000
Kategoria: Źródła Kategoria: Dzielenie się wiki
Wyświetlacze półprzewodnikowe zastępują duże i nieporęczne CRT To znacznie mniejszy zasięg niż głębokość Zapewnia to również więcej możliwości wyświetlania Obecnie najczęściej używany jest oscyloskop
Ponadto pojawienie się oscyloskopu cyfrowego umożliwia dodatkowe funkcje, takie jak standardowa pamięć masowa, ulepszone operacje wyświetlania, lepsze wyzwalacze itp
Typ oscyloskopu cyfrowego
Kiedy producenci i firmy wprowadzają pierwsze cyfrowe oscyloskopy, nazywają je DPO (Digital Fluorescent oscyloskop) i DSO (Digital Storage oscilloskop) Dzieje się tak dlatego, że pierwsze cyfrowe oscyloskopy Współczesny oscyloskop cyfrowy korzysta z monitorów LED lub LCD
W przeszłości wielkość ekranu i rozdzielczość ograniczały analogowe oscyloskopy Odwrotnie, nowoczesne cyfrowe oscyloskopy nie mają tego problemu.
Oscyloskopy mieszane i mieszane w domenie (MSO i MDO)
Agilent 54622D MSO BARDDOWN
Źródło: Flickr
Nowe możliwości dostarczane przez cyfrowe zakresy wykraczały znacznie poza to, co wielu mogło sobie wyobrazić w dniach analogowych. Uwzględnili takie możliwości, jak kanały analizy logicznej poza dwoma lub więcej normalnie dostępnymi kanałami zakresu analogowego. Na przykład dostępne stają się oscyloskopy mieszane (MSO). Możliwe były również inne możliwości, takie jak wyjście generatora funkcji i cyfrowy multimetr.
Prawie wszystkie nowoczesne oscyloskopy mają standardowe modele MSO. Alternatywnie mogą oferować wiele kanałów cyfrowych jako opcję. Ponadto wiele cyfrowych oscyloskopów obejmuje przetwarzanie sygnału w celu wykonania pomiarów w dziedzinie częstotliwości, tj. Analiza widma. Umożliwia to testowanie obwodów, które mogą wymagać mieszanki analizy widma i normalnych pomiarów zakresu.
Prawdziwy oscyloskop domeny mieszanej ma dedykowany złącze RF, które można użyć wyłącznie do pomiarów w dziedzinie częstotliwości. Co ciekawe, zwykle ma wyższą zdolność do analizy spektrum wydajności.
Cyfrowe oscyloskopy próbkowania
Oscyloskop cyfrowy
Źródło: Wikimedia Commons
Inną formą oscyloskopu jest cyfrowy zakres próbkowania. Jest to bardzo wyspecjalizowana forma zakresu, z którego ludzie używają do ograniczonej liczby niszowych aplikacji. Na przykład może patrzeć na aspekty takie jak drganie na sygnałach dobrze w dziesiątkach regionów Gigahertz. W związku z tym nie używamy tych zakresów do średnich zastosowań oscyloskopowych.
W rezultacie mają ograniczony przypadek użycia. Rozpadki występują również w różnych formatach. Mogą występować w standardowych przypadkach ławek do użytku w laboratorium. Natomiast inne są bardziej dostosowane do aplikacji usługowych.
Analogowe vs. cyfrowe oscyloskop-USB i oscyloskopy na bazie komputerów PC
Picoscope 6000 łączący się z laptopem
Źródło: Wikimedia
Oscyloskop na bazie PC może albo być samodzielnym oscyloskopem, albo jako zewnętrzny oscyloskop. Zewnętrzne oscyloskopy oparte na PC wymagają połączenia z komputerem do pracy. Ponadto mogą korzystać z wyświetlacza, zasilania i procesora komputera. Często możesz je połączyć przez interfejs USB.
Jednak niektóre zewnętrzne oscyloskopy mogą korzystać z systemów magistrali komputerowej, takich jak system PXI. Oczywiście musisz zainstalować oprogramowanie Osciloscope i sterowniki na komputerze, aby poprawnie się interfejs.
Z drugiej strony, samodzielne oscyloskopy oparte na PC są wyposażone w wewnętrzne części komputerowe. Mają wewnętrzne mikroprocesory, które przyznają im dodatkowe funkcje, takie jak kontrola instrumentów, automatyczny pomiar i zarządzanie wyświetlaczami. Ponadto pozwalają na bardziej złożone przetwarzanie cyfrowych sygnałów. Przekracza to możliwości wersji analogowych za pomocą CRT pamięci masowej.
Istnieje ogromna różnorodność różnych rodzajów i modeli oscyloskopów. Znając ich cechy i patrząc na ich arkusze specyfikacji, możesz spojrzeć na ich wydajność, czynnik i ogólne możliwości.
Analogowe vs. cyfrowe oscyloskop - kluczowe różnice między oscyloskopami analogowymi i cyfrowymi
Różnice w działaniu
Electronic Engineering Workbench z oscyloskopem
Wśród nowicjusza elektroniki ma ogromne nieporozumienie. Wiele osób zakłada, że tylko analogowe rozszczepienia używają wyświetlaczy CRT. To jest nieprawdziwe. Oscyloskopy cyfrowe, takie jak Oscyloskop Digital Storage Tektronix 2230, wykorzystują wyświetlacz CRT.
Jeśli porównałeś stary zakres analogowy, taki jak Tektronix 2213 do Tektronix 2230 DSO, zauważysz, jak ten ostatni ma więcej elementów sterujących panelami. W związku z tym, istnieje z natury rzeczy większa złożoność działania cyfrowego zakresu pamięci.
Cyfrowy zakres może zrobić wszystko, co może zrobić zakres analogowy. Jednakże, gdy zaczynasz powiększać zakres analogowy, zwłaszcza jeśli jest to niższa częstotliwość, obraz wyjściowy zaczyna migotać. Dzieje się tak z powodu sposobu wyświetlania przebiegów przez ekran kineskopowy.
Oscyloskop cyfrowy rozwiązuje ten problem poprzez zapewnienie bardziej stabilnego obrazu. Tak więc, zamiast wyświetlać zmienne napięcie, DSO będzie próbkować przebiegi w różnych punktach, przechowywać je i wyświetlać. Dzięki temu obraz jest bardziej stabilny i łatwiej jest zobaczyć cały przebieg.
Oscyloskop cyfrowy osiąga to dzięki swojemu konwerterowi analogowo-cyfrowemu (ADC). Przyjmuje on mierzone napięcia jako sygnały analogowe i tłumaczy je na sygnały cyfrowe.
Oscyloskop analogowy nie jest w stanie zapewnić takiej samej trwałości jak cyfrowy. Ponadto, można dostroić efektywną trwałość na cyfrowym zakresie, pozwalając mu odebrać więcej szumu. Kalibracja wyświetlacza pozwala zobaczyć dokładniejszy pomiar i lepszą jakość wykresu. Ponadto, wykorzystanie technologii LCD sprawia, że systemy cyfrowe są lżejsze i bardziej przenośne.
Różnice w specyfikacji
Obraz wektorowy oscyloskopu
Źródło: Commons Wikimedia
Innym sposobem na zrozumienie niektórych różnic pomiędzy oscyloskopami jest obserwacja ich specyfikacji. W tym rozdziale omówimy te specyfikacje:
Analog vs. Digital Oscilloscope- Bandwidth (BW):
Jest to sztandarowa specyfikacja oscyloskopu. Opisuje ona jak wysoką częstotliwość może obsłużyć front-end oscyloskopu i jak szybki czas narastania może uchwycić. Tak więc częstotliwość sygnału i czas narastania tego sygnału są ze sobą nierozerwalnie związane. Aby obliczyć najszybszy czas narastania, który może zobaczyć twój zakres, podziel 0,35 przez określoną szerokość pasma zakresu. Wzór wygląda więc tak: najszybszy możliwy do uchwycenia czas = 0,35 / szerokość pasma.Zarówno oscyloskopy analogowe, jak i cyfrowe mają specyfikacje szerokości pasma. Jednak nowoczesne cyfrowe oscyloskopy znacznie przewyższają możliwości pasmowe starszych oscyloskopów.
Symulowany i cyfrowy oscyloskop-Sample/Sampling Rate:
Ta specyfikacja jest unikalna dla cyfrowych scopów. Mówi ona o tym, w ilu punktach na sekundę oscyloskop zbiera dane. Zasadniczo, sygnał wejściowy przechodzi przez analogowy front end (skąd pochodzi szerokość pasma), a następnie digitizer próbkuje analogowy przebieg.Chociaż częstotliwość próbkowania jest związana z szerokością pasma, nie ma na nią wpływu. Wszystko co robi to pobiera dane z analogowego frontu. Niemniej jednak, szerokość pasma opisuje analogową część oscyloskopu, podczas gdy częstotliwość próbkowania opisuje część cyfrową. Dzięki temu możemy zrozumieć, dlaczego częstotliwość próbkowania jest specyfikacją, która jest wyłączna dla oscyloskopów cyfrowych.
Symulowany i cyfrowy oscyloskop-Głębokość/wielkość pamięci:
Częstotliwość próbkowania i głębokość pamięci to atrybuty, które ściśle wiążą się ze sobą w oscyloskopie. Głębokość pamięci określa jak wiele danych o przebiegach może przechwycić oscyloskop. Im szybsza częstotliwość próbkowania, tym krótsza jest przechwycona fala. Zatem przebiegi o szybszej częstotliwości próbkowania zajmują więcej pamięci. Ponadto, im więcej pamięci można wykorzystać, tym więcej czasu można przechowywać.Głębokość pamięci jest trzecią najważniejszą właściwością oscyloskopu cyfrowego. Ponownie, jest to specyfikacja, która jest unikalna dla oscyloskopów z cyfrową pamięcią. Oscyloskopy analogowe nie przechwytują ani nie rejestrują przebiegów. W związku z tym nie mają właściwości związanych z głębokością pamięci.
Rozdzielczość oscyloskopu analogowego i cyfrowego (bity ADC):
Nowoczesne oscyloskopy są dostępne z 8,10 i 12 bitami ADC. Przetwornik analogowo-cyfrowy pobiera sygnał analogowy, konwertuje go i kwantyzuje na informację cyfrową. Tak więc 8-bitowy ADC jest zdolny do 256 poziomów kwantyzacji (2^8 = 256). Jest to pionowa rozdzielczość ADC.Im wyższa rozdzielczość, tym wyraźniejsza będzie reprezentacja fali. Ponadto, bity ADC będą dyktować zakres wejściowy. Na przykład, skopy z wyższą rozdzielczością będą bardziej odpowiednie do analizy drobnych sygnałów. Jest to kolejna unikalna specyfikacja, której nie posiadają oscyloskopy analogowe.
Oscyloskop analogowy a cyfrowy - wyzwalanie:
Każdy cyfrowy oscyloskop jest wyposażony w pokrętło, które pozwala zmienić poziom wyzwalania na oscyloskopie. Wyzwalacz zasadniczo informuje o tym, kiedy należy wykonać zdjęcie przebiegu.
Standardowe DSO posiada wiele różnych trybów wyzwalania, które mówią jak reagować, gdy napotka zdarzenie wyzwalające. Na przykład, tryb wyzwalania krawędziowego mówi oscyloskopowi, aby wykonał zdjęcie, gdy sygnał dotknie krawędzi siatki na wyświetlaczu. Daje to wszechstronny sposób pomiaru przebiegu.Ponownie, ponieważ analogowe skopy nie przechwytują i nie przechowują danych, wyzwalacze są w większości unikalne dla cyfrowych oscyloskopów magazynowych.
Oscyloskop analogowy a cyfrowy - zalety oscyloskopów analogowych
Istnieje wiele zalet używania oscyloskopów cyfrowych w porównaniu z analogowymi. Ale jakie są korzyści z używania starych oscyloskopów analogowych?
Symulowany i cyfrowy oscyloskop-Łatwiejsza obsługa:
Cyfrowe oscyloskopy mają tendencję do bycia bardziej rozbudowanymi oscyloskopami. Z kolei oscyloskopy analogowe są łatwiejsze w użyciu, ponieważ mają minimalną ilość elementów sterujących i mniej zagmatwane wyświetlacze. Dzięki temu można ich używać do nauki podstaw testowania napięcia. Często, mniej funkcji równa się większej prostocie. Nie musisz spędzać tak dużo czasu na konfigurowaniu analogowych skopów.
Symulowany i cyfrowy oscyloskop-Mniejszy koszt:
Oscyloskopy analogowe są tańsze niż typy cyfrowe. Wynika to z faktu, że są starsze i mają mniej funkcji, a ponieważ można znaleźć wiele używanych oscyloskopów tego typu, są one tańsze.
Symulowany i cyfrowy oscyloskop-Lepsze dla odczytów analogowych:
Odczyty analogowe często pojawiają się lepiej na analogowych ekranach CRT. Są wyraźniejsze i w niektórych przypadkach mogą wydawać się mniej hałaśliwe.
Symulowany i cyfrowy oscyloskop-Dostępność:
Ponownie, ponieważ są starsze, istnieje wiele starych modeli używanych, które można kupić. Dodatkowo, są one mniejszym popytem. Tak więc, większość renomowanych sklepów z elektroniką i sprzętem ma tendencję do bycia pełnym zapasów.
Istnieje wiele zalet używania oscyloskopów cyfrowych w porównaniu z analogowymi. Ale jakie są korzyści z używania starych oscyloskopów analogowych?
Cyfrowe oscyloskopy są zazwyczaj bardziej rozbudowane. Odwrotnie, oscyloskopy analogowe mogą być łatwiejsze w użyciu, ponieważ mają minimalne elementy sterujące i mniej zagmatwane wyświetlacze. Dzięki temu można się na nich nauczyć podstaw testowania napięcia. Często, mniej funkcji równa się większej prostocie. Nie musisz spędzać tyle czasu na konfigurowaniu analogowych oscyloskopów.
Oscyloskopy analogowe są tańsze niż typy cyfrowe. Dzieje się tak dlatego, że są starsze i mają mniej funkcji, a ponieważ można znaleźć wiele używanych oscyloskopów tego typu, są one tańsze.
Analogowe odczyty często lepiej prezentują się na analogowych ekranach CRT. Są wyraźniejsze i w niektórych przypadkach mogą wydawać się mniej hałaśliwe.
Dostępność: Ponownie, ponieważ są starsze, istnieje wiele starych modeli używanych, które można kupić. Dodatkowo, są one mniejszym popytem. Tak więc, większość renomowanych sklepów z elektroniką i sprzętem zwykle jest pełna zapasów.
Wniosek
Dla większości prostych testów w inżynierii elektronicznej, oscyloskopy analogowe działają równie dobrze jak oscyloskopy cyfrowe. Jeśli jesteś początkującym lub hobbystą, możesz odnieść większe korzyści z zakupu oscyloskopu analogowego zamiast cyfrowego. Jednakże, przy zakupie oscyloskopu musisz mieć jasność co do swoich celów i czy funkcje oscyloskopu są z nimi zgodne.
Na przykład trzeba będzie przeanalizować konstrukcję oscyloskopu, pasmo cyfrowe lub analogowe, czas narastania, częstotliwość próbkowania, gęstość kanałów, długość zapisu, szybkość przechwytywania przebiegów, łączność i możliwości rozbudowy. W przypadku oscyloskopów cyfrowych należy zwrócić uwagę na pamięć na kanał i głębokość pamięci. Gdy zrozumiesz te proste specyfikacje, będziesz w stanie rozróżnić, który oscyloskop jest dla Ciebie najlepszy. Teraz, gdy ludzie pytają: "oscyloskop analogowy vs. cyfrowy; który z nich jest lepszy?", będziesz w stanie udzielić im jasnej odpowiedzi. Niemniej jednak mamy nadzieję, że ten przewodnik okazał się pomocny. Jak zawsze, dziękujemy za przeczytanie.