Analoogsalvestusostsilloskoop: plokkskeem, töö ja rakendused

Ostsilloskoop on teatud tüüpi laboriinstrument, mida tavaliselt kasutatakse üksikute või korduvate lainekujude kuvamiseks ekraanil. Neid lainekujusid saab analüüsida erinevate omaduste, nagu sagedus, amplituud, tõusuaeg, moonutused, ajaintervall jne, osas. Ostsilloskoope kasutatakse erinevates tööstusharudes, nagu tehnika, meditsiin, teadus, telekommunikatsioon, autotööstus jne. Ostsilloskoobis on on kaks signaalide salvestamiseks kasutatavat tehnikat; analoog- ja digitaalsalvestus. Analoogsalvestus on võimeline suurema kiirusega, kuigi see on digitaalse salvestusega võrreldes vähem mitmekülgne. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet an analoogsalvestusostsilloskoop – töö ja selle rakendused.

Mis on analoogsalvestusostsilloskoop?

Analoogsalvestusostsilloskoop on ühte tüüpi ostsilloskoobid, mida kasutatakse lainekujude salvestamiseks hilisemaks visualiseerimiseks. Seda tüüpi ostsilloskoobid olid oma toimivuse poolest väga lihtsad ja väga kulukad, mistõttu neid kasutati tavaliselt ainult spetsiaalsetes rakendustes. Need ostsilloskoobid kasutavad spetsiaalset CRT-d (katoodkiiretoru) pika püsivuse abil. Nendel CRT-del oli võimalus muuta püsivust, kuid kui eriti eredaid jälgi hoiti pikkade ajavahemike kohal, on võimalus jälg jäädavalt ekraanile põletada. Seega tuleb neid kuvareid kasutada ettevaatlikult.

Analoogsalvestusostsilloskoobi töö

Analoogsalvestusostsilloskoobid töötavad spetsiaalse pika püsivusvõimega CRT abil. Spetsiaalset CRT-d kasutatakse laengu salvestamiseks kuvapiirkonnas, kuhu elektronkiir tabas, võimaldades seega fluorestsentsil püsida palju kauem kui tavalistel ekraanidel.

See ostsilloskoop lihtsalt töötab, rakendades pinget, mida mõõdetakse otse elektronkiirele, mis liigub üle ostsilloskoobi ekraani. Kiir on suunatud fosforiga kaetud ekraanile, mis kiirga tabamisel helendab. Seejärel suunatakse tala signaal kõrvale, jälgides lainekuju ekraanil. Pinge suunab kiiret proportsionaalselt üles ja alla, et jälgida lainekuju ekraanil. Nii et see annab kohese lainekuju pildi.

Tehnilised andmed

The analoogsalvestusostsilloskoobi spetsifikatsioonid sisaldama järgmist.

• Mõõtmed või suurus on ligikaudsed: 305 (L) x 135 (K) x 365 (P) mm.
• Sisendtakistus on 1 M Ohm.
• Päästikurežiim on AUTO/TV-V/ NORM/TV-H.
• X Y faaside erinevus on alla 3 kraadi või sellega samaväärne, DC – 50KHz.
• Polaarsuse valik on + või -.
• Kõrge tundlikkusega käivitamine võrdub 1 mV/jaotisega.
• Ch1 kanali järkjärgulised suurendusfunktsioonid selgemaks kontrollimiseks.
• Sellel on teleri sünkroonne eraldusahel, mis kuvab püsiva telesignaali.
• CRT on 6-tolline ristkülikukujuline ekraan sisemise ruudustikuga, 8 x 10 div, kus 1 osa = 1 cm.
• Ekraani režiimid on CH1, CH2, ADD, ALT ja CHOP.
• Tõusmisaeg on ≤ 8,8 ns.
• Sisendpinge maksimum on 250V ≤ 1KHz.
• Sisendühendus on AC, DC ja GND.
• Täpsus on ± 3%.
• Päästikuallikaks on CH1, CH2, VERT, LINE ja EXT.
• Tundlikkus ja sagedus on 20Hz ~ 60MHz.
• Lainekuju kalibreerimine on 1KH ± 20% sagedus ja 0,5V ± 10% pinge.
• Toide on 220V / 110V ± 10% ; 50/60 Hz.
• Selle kaal on umbes 9 kg.

Analoogmälu ostsilloskoobi plokkskeem

Allpool on näidatud analoogsalvestusostsilloskoobi plokkskeem, mis kasutab CRT-d. Selles ostsilloskoobis kasutatav kineskoobi tüüp on magnetilise läbipainde asemel elektrostaatiline, kuna see tagab palju kiirema elektronvoo juhtimise ja võimaldab analoogostsilloskoopidel saavutada väga kõrge sagedusega tööd. Analoogostsilloskoop sisaldab mitmeid vooluahela plokke ja see on võimeline tagama stabiilse sissetuleva lainekuju kujutise.

Signaali sisendid

Ekraanil on signaalisisendi või Y-teljega seotud hulk juhtnuppe. Paljudel juhtudel kattuvad signaalid alalisvoolu eelpingestusega. Seega on vaja kondensaatorit sisendi kaudu järjestikku ühendada, et veenduda alalisvoolu blokeerimises. Kui kasutatakse kondensaatorit, tähendab vahelduvvoolu valiku valimine, et madalsageduslikud signaalid võivad olla piiratud.

Y Atenuaator

Y-summutit kasutatakse selleks, et veenduda, kas signaalid esitatakse Y-võimendile vajalikul tasemel või mitte.

Ja võimendi:

Ostsilloskoobi Y-võimendi tagab väljundi saamiseks lihtsalt võimenduse. See võimendi on peamiselt lineaarne, kuna see määrab ostsilloskoobi täpsuse.

Y läbipainde ahel:

Kui y-võimendi võimendatud signaal suunatakse Y-paindeahelasse, edastatakse see CRT-plaatidele nõutaval tasemel. CRT-l kasutatav läbipaine on elektrostaatiline, kuna see tagab selle ostsilloskoobi jaoks vajaliku kiire läbipainde.

Käivitusahel:

Päästikusüsteemi kasutatakse tagamaks, et ekraanil kuvatakse stabiilne lainekuju või mitte. Igas kontrollitava sissetuleva signaali tsüklis on vaja seadistada rambisignaal algama sarnasest punktist. Sel viisil kuvatakse lainekuju sarnane punkt ekraanil sarnases kohas.

Ülaltoodud plokkskeemil võetakse Y-võimendi väljundist vastu signaal ja see antakse veel ühele konditsioneerimisvõimendile. Pärast seda juhitakse see läbi Schmitti päästikahela, mis annab lainekuju suurenemisel ja vähenemisel üksikud lülituspunktid. Päästikule valitakse vajalik tunnetus, et trigeripunkt saaks toimuda kas lainekuju suurenevatel või kahanevatel servadel, mida saab valida enne rambi ahelasse andmist, kus iganes trigersignaal annab rambi alguspunkti.

Samuti on võimalik kasutada signaali välisest allikast. Seega võib see olla väga sobiv funktsioon, kuna võib osutuda vajalikuks päästiku hankimine muust allikast peale sissetuleva signaali.

Tühinev võimendi

Ekraani puhastamiseks kogu selle tagasilennu faasi jooksul kasutatakse summutusvõimendit. CRT võrgule edastatava impulsi tekitamiseks kulub ainult rambi lähtestuselement. See vähendab elektronide voogu ja tühjendab ekraani tõhusalt selleks ajaks.

Kaldtee generaator (ajabaas)

Ajabaasi juhtseade on analoogsalvestusostsilloskoobi üks olulisi juhtnuppe. Sellel on tohutu kiiruse erinevus ja seda kohandatakse ajaliselt iga ulatuse jaotuse jaoks CRT . Vajaliku konkreetse lainekuju kuvamiseks on oluline valida õige ajabaasi kiirus.

Selle analoogsalvestusostsilloskoobi töö on; see kasutab CRT-d signaalide kuvamiseks nii horisontaal- kui ka vertikaalteljel. Tavaliselt on vertikaaltelg sissetuleva pinge hetkeväärtus ja horisontaaltelg rambi lainekuju.

Kui rambi lainekuju pinge suureneb, liigub jälg üle ekraani horisontaalsuunas. Kui see jõuab ekraani lõppu, jõuab lainekuju tagasi nulli ja jälg läheb tagasi algusesse. Seda lähenemisviisi kasutades vastab horisontaaltelg ajale, vertikaaltelg aga amplituudile. Nii saab CRT-l kuvada lainekujude ühiseid graafikuid.

Digitaalne salvestusostsilloskoop vs analoogsalvestusostsilloskoop

Erinevus vahel digitaalne salvestusostsilloskoop ja analoogsalvestusostsilloskoop sisaldab järgmist.

Eelised ja miinused

The Analoogsalvestusostsilloskoobi eelised sisaldama järgmist.

• Analoogsalvestusostsilloskoobid on tavaliselt väga odavamad.
• Need ostsilloskoobid on võimelised pakkuma head jõudlust paljudes labori- ja teenindusolukordades.
• Need ostsilloskoobid tagavad täpse jõudluse, eriti laboriharjutuste puhul.
• Need ostsilloskoobid ei vaja mõõtmiseks mikroprotsessorit, ADC-d ega andmemälu.

The Analoogsalvestusostsilloskoopide puudused sisaldama järgmist.

• Võrreldes digitaalsete ostsilloskoopidega, ei paku see lisafunktsioone
• Need seadmed ei sobi elektrooniliste vooluahelate kõrgema sagedusega järsu tõusu ajaga siirdeprotsesside analüüsimiseks.
• Nende ostsilloskoopide kasutamine pole lihtne, seega peate läbima praktilise koolituse.

Rakendused

The analoogsalvestusostsilloskoopide rakendused sisaldama järgmist.

• See kuvab ühe kaadri ja pika perioodi lainekujusid.
• Analoogostsilloskoopi kasutatakse stabiilse sissetuleva lainekuju kujutise saamiseks.
• Seda tüüpi ostsilloskoope kasutatakse laialdaselt ainult ühe korra juhtuvate sündmuste reaalajas jälgimiseks.
• Seda kasutatakse väga madala sagedusega signaalide kuvamiseks.
• Neid ostsilloskoope kasutatakse peamiselt siis, kui ekraanil kuvamise aeg on mõõdetavate signaalide kontrollimiseks liiga lühike.
• Seda ostsilloskoopi kasutatakse signaali konstantsete muutuvate sisendpingete kaardistamiseks ja kuvamiseks elektronkiire abil.

K: Mis on maksimaalne sagedus, mida saab mõõta analoogsalvestusostsilloskoobiga?

V: Maksimaalne sagedus, mida saab mõõta analoogmälu ostsilloskoobiga, on üldiselt mõne megahertsi kuni kümnete megahertside vahemik.

K: Millised on analoogsalvestusostsilloskoobi kasutamise eelised digitaalse salvestusostsilloskoobi ees?

V: Analoogsalvestusostsilloskoop suudab jäädvustada ja kuvada kõrge eraldusvõimega keerulisi lainekujusid, kuvada korraga mitut lainekuju ja salvestada lainekuju teatud aja jooksul pärast seda, kui signaali enam ei esine. Lisaks on analoogsalvestusostsilloskoobid üldiselt odavamad kui digitaalsed salvestusostsilloskoobid.

K: Kuidas salvestus-CRT töötab analoogsalvestusostsilloskoobis?

V: Analoogsalvestusostsilloskoobi salvestus-CRT suudab hoida lainekuju kujutist ekraanil teatud aja jooksul pärast seda, kui signaali enam ei esine. See võimaldab kasutajal analüüsida lainekuju isegi siis, kui signaali enam ei ole.

K: Millised on analoogsalvestusostsilloskoobi erinevat tüüpi päästikud?

V: Analoogsalvestusostsilloskoobis saadaolevate päästikute tüübid hõlmavad servapäästikut, impulsi laiuse päästikut ja videopäästikut.

K: Kuidas kuvab analoogsalvestusostsilloskoop korraga mitut lainekuju?

V: Analoogsalvestusostsilloskoop suudab kuvada korraga mitut lainekuju, kasutades tehnikat, mida nimetatakse 'kahekiireks' või 'kahejälgimiseks', mis kasutab kahte elektronkiirt kahe signaali samaaegseks kuvamiseks.

K: Kuidas on analoogsalvestusostsilloskoop vastupidavuse poolest võrreldav digitaalse salvestusostsilloskoobiga?

V: Analoogsalvestusostsilloskoop on vähem vastupidav kui digitaalne salvestusostsilloskoop, kuna selles kasutatakse katoodkiiretoru, mis on habras ja võib kergesti kahjustada saada.

K: Mis on katoodkiiretoru tüüpiline eluiga analoogsalvestusostsilloskoobis?

V: Analoogsalvestusostsilloskoobi katoodkiiretoru tüüpiline eluiga on umbes 10 000 kuni 15 000 töötundi.

K: Kas analoogsalvestusostsilloskoopi saab kasutada madala sagedusega signaalide mõõtmiseks?

V: Jah, madalsageduslike signaalide mõõtmiseks saab kasutada analoogsalvestusostsilloskoopi, kuid selleks võib olla vaja kasutada välist madalpääsfiltrit.

K: Milliseid sonde kasutatakse tavaliselt analoogsalvestusostsilloskoobiga?

V: Analoogsalvestusostsilloskoobiga kasutatavate tavaliste sondide tüübid on passiivsed sondid, aktiivsed sondid ja diferentsiaalsondid.

Seega on see ülevaade analoogsalvestusest ostsilloskoop – töökorras rakendustega. Analoogsalvestusostsilloskoobis on palju juhtnuppe, mis võimaldavad instrumendil kuvada signaali täpselt nõutaval viisil, näiteks fookuse juhtimine, intensiivsuse juhtimine, signaali sisendid, ajabaas, päästik jne. Siin on teile küsimus, mis on digitaalne salvestusostsilloskoop?