Oscyloskop − najważniejszy przyrząd pomiarowy 6.pdf

Miernictwo

Oscyloskop − najważniejszy

przyrząd pomiarowy

w pracowni elektronika

CZĘŚĆ 6

Oscyloskopy cyfrowe

W poprzednich odcinkach tej serii omówiono

zasadę działania oscyloskopu oraz zaprezentowa−

no oscyloskopy analogowe, począwszy od najpros−

tszych, amatorskich do profesjonalnych.

W tym odcinku podane są informacje o współ−

czesnych oscyloskopach cyfrowych.

Do pełnego zrozumienia wiadomości podanych

w niniejszym artykule potrzebna jest znajomość

materiału zamieszczonego w poprzednich odcin−

kach.

Choć obecnie nie wszyscy Czytelnicy EdW są

w stanie kupić nowoczesny oscyloskop cyfrowy na

własność, jednak przyszłość należy do takich właś−

nie oscyloskopów, a więc każdy powinien poznać

ich działanie i właściwości. Ponadto sposoby i roz−

wiązania zastosowane w oscyloskopach cyfrowych

mogą być z powodzeniem użyte do skonstruowa−

nia użytecznych przystawek przekształcających ja−

kikolwiek, nawet najtańszy, komputer w oscylo−

skop, czy jeszcze bardziej wszechstronny przyrząd

pomiarowy zawierający dodatkowo multimetr,

analizator stanów logicznych czy analizator widma.

Rozwój elektroniki wskazuje też niedwuznacz−

nie, że już niedługo właśnie oscyloskopy cyfrowe

z ekranem ciekłokrystalicznym będą tańsze od os−

cyloskopów z lampą próżniową.

Readout

Jak wspomniano wcześniej, wprowadzenie no−

woczesnej techniki cyfrowej do wnętrza oscylosko−

pu, ogromnie zwiększa jego możliwości.

Przykładowo “w wolnych chwilach”, to znaczy

pomiędzy kolejnymi przebiegami podstawy czasu,

można coś narysować na ekranie. Już od dawna

wykorzystuje się to do wprowadzenia na ekran

znaków i napisów. Względnie proste jest samo

wprowadzanie takich znaków. Podczas wspomnia−

nych przerw oscyloskop przełączany na pracę

w trybie X−Y−Z i ze współpracującego układu cyfro−

wego wysyłane są przebiegi powodujące naryso−

wanie na ekranie cyfr i liter. W niektórych oscylo−

skopach na ekranie podane są w postaci cyfrowej

wartości współczynników wzmocnienia i czasu,

wybrane w torach Y i X. Należy tu jasno powie−

dzieć, że nadal chodzi o zwykłe oscyloskopy ana−

logowe, a jedyną funkcją cyfrową, szczerze mó−

wiąc mało użyteczną, jest wyświetlanie na ekranie

informacji o rodzaju pracy i współczynnikach wy−

branych pokrętłami i przełącznikami.

Kolejnym krokiem w cyfryzacji oscyloskopu jest

dodanie układu (częściowo analogowego, częścio−

wo cyfrowego), który narysuje na ekranie znaczni−

ki, zwane kursorami ułatwiające pomiary napięć

i czasu. Kursory mogą mieć postać pionowych

i poziomych linii, strzałek lub nawet rozjaśnionych

kropek. Dwa takie kursory można za pomocą po−

krętła przesuwać po ekranie, a wspomniany układ

automatycznie obliczy i wyświetli na ekranie w po−

staci cyfrowej odległość między nimi w pionie

i w poziomie, czyli różnicę napięć i czas.

Takią funkcję kursorów i cyfrowy odczyt nazy−

wa się po angielsku Read Out. Jeszcze raz trzeba

podkreślić, że jest to cyfrowy dodatek do klasycz−

nych analogowych oscyloskopów.

Przykładami oscyloskopów tej klasy są oscylo−

skopy produkcji GoldStara z rodziny OS−9000.

Przykładowo model OS−9040RB ma pasmo prze−

noszenia 40MHz, wyposażony jest w układ po−

dwójnej podstawy czasu i funkcję ReadOut, po−

zwalająca za pomocą kursorów mierzyć napięcie

i czas.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/97

Miernictwo

Oscyloskop analogowy

z pamięcią cyfrową

Kolejnym krokiem we wprowadzaniu techniki

cyfrowej do oscyloskopu jest zastosowanie prze−

tworników analogowo−cyfrowych, cyfrowo−analo−

gowych i pamięci. Schemat blokowy oscyloskopu

analogowo−cyfrowego pokazany jest na rys. 27 .

Jest to schemat uproszczony do minimum, by poka−

zać zasadę działania. W rzeczywistości oscyloskop

cyfrowy na pewno ma przynajmniej dwa kanały Y,

a tor X jest znacznie rozbudowany.

W pozycji przełącznika ANALOGOWY − układ

pracuje jak klasyczny oscyloskop.

W pozycji przełącznika CYFROWY − układ ma

dodatkowe możliwości. Przede wszystkim możliwe

jest zapamiętanie przebiegu w pamięci półprze−

wodnikowej RAM.

Często pamięć pozwala zapamiętać kilka prze−

biegów. Jest oczywiste, że mogą to być także prze−

biegi jednorazowe, niepowtarzalne.

Obecnie spotyka się na rynku szereg oscylosko−

pów tego typu. Przy ich zakupie trzeba zwrócić

uwagę na pasmo przenoszenia, podane w materia−

łach reklamowych. Często jest ono różne dla oscy−

loskopu pracującego w trybie analogowym i cyfro−

wym. Zwłaszcza w tańszych modelach w trybie

cyfrowym pasmo może być znacznie węższe,

a wynika to z właściwości zastosowanego (niezbyt

szybkiego) przetwornika analogowo−cyfrowego.

Choć wydawałoby się, że szczytem marzeń bę−

dzie oscyloskop całkowicie cyfrowy, gdzie prze−

Rys. 27.

bieg badany byłby w każdym przypadku zamienia−

ny na postać cyfrową (ułatwia to dokonanie od razu

pomiarów amplitudy i czasu), jednak praktyka po−

kazuje, że oscyloskopy analogowe z pamięcią cyf−

rową cieszyły się i nawet teraz cieszą się dużym

powodzeniem. Wynika to z przyzwyczajenia więk−

szości elektroników, a po części z niedoskonałości

układów wyzwalania. W konsekwencji w więk−

szości przypadków wykorzystuje się oscyloskop

w trybie analogowym, a część cyfrową wykorzys−

tuje się tylko do obserwacji specyficznych przebie−

gów (np. bardzo wolnych, jednorazowych, itp.).

Na fotografiach pokazano takie analogowo−

cyfrowe oscyloskopy.

W następnym odcinku zostaną przedstawione

oscyloskopy całkowicie cyfrowe.

(red)

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/97

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: