Un osciloscopio (CRO (COORDINADORA) a veces abreviada del, para el osciloscopio Cathode-ray, o comúnmente apenas el alcance o el O-alcance ) es un tipo de equipo de prueba electrónico que permita que los voltajes de la señal sean vistos, generalmente como gráfico de dos dimensiones de uno o más diferencias potenciales (eje vertical) eléctrico trazado en función de tiempo o de un cierto otro voltaje (eje horizontal).

Características y aplicaciones

Descripción

Exterior

Un osciloscopio típico es encajonado con una pantalla de visualización, conectadores numerosos de la entrada, y perillas y botones de control en el panel de delante. Para ayudar a la medida, una rejilla llamada la cuadrícula del se dibuja en la cara de la pantalla. Cada cuadrado en la cuadrícula se conoce como división del .

Entradas

La señal de ser medido se alimenta a uno de los conectadores de la entrada, que es generalmente un conectador coaxial tal como un tipo BNC o N. Si la fuente de la señal tiene su propio conectador coaxial, después se utiliza un cable coaxial simple; si no, se utiliza un cable especializado llamó “una punta de prueba del alcance”, suministrada el osciloscopio. Los osciloscopios de fines generales tienen una resistencia de entrada estandardizada de 1 megaohmio paralelamente a una capacitancia de alrededor 20 picofaradios. Esto permite el uso de las puntas de prueba estándar del osciloscopio. Los alcances para el uso con mismo de alta frecuencia pueden tener entradas de 50 ohmios, que se deben conectar directo con una fuente de la señal de 50 ohmios o utilizar con Z₀ o las puntas de prueba del active. Se utiliza para medir voltaje.

El rastro

En su modo más simple, el osciloscopio dibuja en varias ocasiones una linea horizontal llamada el rastro del a través del centro de la pantalla de izquierda a derecha. Uno de los controles, el control de la base de tiempo del, fija la velocidad a la cual se dibuja la línea, y está calibrado en los segundos por la división. Si el voltaje de entrada sale a partir de la cero, se desvía el rastro hacia arriba o hacia abajo. Otro control, el control vertical del, fija la escala de la desviación vertical, y está calibrado en voltios por la división. El rastro resultante es un gráfico del voltaje contra tiempo, con el pasado más distante a la izquierda y el pasado más reciente a la derecha.

Si la señal de entrada es periódica, después un rastro casi estable puede ser obtenido apenas fijando la base de tiempo para emparejar la frecuencia de la señal de entrada. Por ejemplo, si la señal de entrada es 50 una onda del seno del hertzio, después su período es el ms 20, así que la base de tiempo debe ser ajustada de modo que el tiempo entre los barridos horizontales sucesivos sea el ms 20. Este modo se llama el barrido continuo del . Desafortunadamente, la base de tiempo de un osciloscopio no es perfectamente exacta, y la frecuencia de la mayoría de las señales de entrada no es perfectamente estable, así que el rastro mandilará a través de la pantalla que hace medidas difíciles.

Disparador

Para proporcionar un rastro más estable, los osciloscopios modernos tienen una función llamada el disparador del . Al usar el que acciona, el alcance se detendrá brevemente cada vez que el barrido alcanza el derecho extremo de la pantalla. El alcance entonces espera un acontecimiento especificado antes de dibujar el rastro siguiente. El acontecimiento del disparador es generalmente la forma de onda de entrada que alcanza un cierto voltaje definido por el usuario del umbral en la dirección especificada (que va negativa positiva o que va).

El efecto es resynchronize la base de tiempo a la señal de entrada, previniendo la deriva horizontal del rastro. De esta manera, el accionar permite la exhibición de señales periódicas tales como ondas de seno y ondas cuadradas. Los circuitos de disparador también permiten la exhibición de señales aperiódicas tales como solos pulsos o pulsos que no se repitan a una tarifa fija.

Los tipos de disparador incluyen:
disparador externo, un pulso del de una fuente externa conectada con una entrada dedicada en el alcance.
disparador, un borde-detector del borde del que genera un pulso cuando la señal de entrada cruza un voltaje especificado del umbral en una dirección especificada.
el disparador video del, un circuito que extraiga pulsos de sincronización video da formato por ejemplo el amigacho y NTSC y acciona la base de tiempo en cada línea, una línea especificada, cada campo, o cada marco. Este circuito se encuentra típicamente en un dispositivo del monitor de la forma de onda.
el retrasó el disparador, que espera un rato especificado después de un disparador del borde antes de comenzar el barrido. Ningún circuito de disparador actúa instantáneamente, tan hay siempre cierto retardo, pero un circuito de retardo del disparador amplía este retardo a un intervalo sabido y ajustable. De esta manera, el operador puede examinar un pulso particular en un tren largo de pulsos.

Modo X-Y

La mayoría de los osciloscopios modernos tienen varias entradas para los voltajes, y se pueden utilizar así para trazar un voltaje diverso contra otro. Esto es especialmente útil para representar las curvas gráficamente IV ( actual contra características del voltaje ) para los componentes tales como diodos, así como los patrones de Lissajous . Las figuras de Lissajous son un ejemplo de cómo un osciloscopio se puede utilizar para seguir diferencias de la fase entre las señales de entrada múltiples.

Otras características

Algunos osciloscopios tienen los cursores del, que son las líneas que se pueden mover sobre la pantalla para medir el intervalo de tiempo entre dos puntos, o la diferencia entre dos voltajes.

Los osciloscopios pueden tener dos o más canales del de la entrada, permitiendo que exhiban más de una señal de entrada en la pantalla. El osciloscopio tiene generalmente un sistema separado de los controles verticales para cada canal, pero solamente una sistema y base de tiempo que accionan.

El acontecimiento que el usuario quiere ver puede suceder a veces solamente de vez en cuando. Para coger estos acontecimientos, algunos osciloscopios, conocidos como " scopes" del almacenaje;, preservar el barrido más reciente en la pantalla. Esto fue alcanzada original usando una CRT especial, un " " del tubo de almacenaje ;, que conservaría la imagen incluso de un acontecimiento muy breve durante mucho tiempo.

Algunos osciloscopios digitales pueden barrer a las velocidades tan lentas como una vez por la hora, emulando a un registrador de cinta de registro. Es decir, las volutas de la señal a través de la pantalla de la derecha hacia la izquierda. La mayoría de los osciloscopios con este interruptor de la facilidad de un barrido a un modo de cinta de registro aproximadamente un barrido por diez segundos. Esto es porque de otra manera, el alcance parece quebrado: está recogiendo datos, pero el punto no puede ser visto.

Los osciloscopios eran original dispositivos análogos. En épocas más recientes el muestreo de la señal numérica es más de uso frecuente para todos pero los modelos más simples.

Muchos osciloscopios tienen diversos módulos enchufables para diversos propósitos, e., los amplificadores de la alto-sensibilidad de la anchura de banda relativamente estrecha, los amplificadores diferenciados, los amplificadores con 4 o más canales, muestreando los enchufes para las señales repetidores mismo del de alta frecuencia, y los enchufes especial.

Ejemplos del uso

Una de las aplicaciones más frecuentes de alcances es equipo electrónico que funciona incorrectamente de la localización de averías . Una de las ventajas de un alcance es que puede demostrar gráficamente señales: donde un voltímetro puede demostrar un voltaje total inesperado, un alcance puede revelar que está oscilando el circuito. En otros casos la forma exacta de un pulso es importante.

En un pedazo de equipo electrónico, por ejemplo, las conexiones entre las etapas (e. amplificadores electrónicos de los osciladores electrónico de los mezcladores se puede “sondar” para la señal prevista, usar el alcance como trazalíneas simple de la señal. Si la señal prevista es ausente o incorrecta, una cierta etapa precedente de la electrónica no está funcionando correctamente. Puesto que la mayoría de las faltas ocurren debido a un solo componente culpable, cada medida puede probar esa mitad de las etapas de un pedazo complejo de trabajo del equipo, o no causó probablemente la avería.

Una vez que se encuentra la etapa culpable, el sondar adicional puede generalmente decir a un técnico experto exactamente qué componente ha fallado. Una vez que se substituye el componente, la unidad se puede restaurar al servicio, o por lo menos la avería siguiente puede ser aislada.

Otro uso es comprobar el trazado de circuito nuevamente diseñado. Un circuito nuevamente diseñado comportarse mal muy a menudo debido a los errores del diseño, malos niveles voltaicos, la electrónica eléctrica del ruido etc. Digitaces funciona generalmente desde un reloj, así que dual-remontar el alcance que demuestra que la señal de reloj y un dependiente de la señal de la prueba sobre el reloj es útiles. " Scopes" del almacenaje; ser provechoso para el " capturing" acontecimientos electrónicos raros que causan la operación defectuosa.

Otro uso está para las Software Engineers que deben programar electrónica. Un alcance es a menudo la única manera de considerar si el software está funcionando con la electrónica correctamente.

Selección

Los osciloscopios tienen generalmente una lista de comprobación de un cierto sistema de las características antedichas. La medida básica de virtud es la anchura de banda de sus amplificadores verticales. Los alcances típicos para el uso de fines generales deben tener una anchura de banda por lo menos de 100 megaciclos, aunque anchuras de banda mucho más bajas sean aceptables para los usos de la audiofrecuencia. Una gama útil del barrido es a partir un segundo a 100 nanosegundos, con accionar y barrido retrasado.

La principal ventaja de un osciloscopio de la calidad es la calidad del circuito de disparador. Si el disparador es inestable, la exhibición será siempre borrosa. La calidad mejora áspero como la estabilidad de la respuesta y del voltaje de frecuencia del aumento del disparador.

Los osciloscopios análogos han sido desplazados casi total por alcances de la memoria numérica a excepción del segmento de la anchura de banda baja (< 60 megaciclos) del mercado. Las tarifas grandemente crecientes de la muestra han eliminado la exhibición de señales incorrectas, conocida como " aliasing", eso estaba a veces presente en la primera generación de alcances digitales. El mercado usado del equipo de prueba, particularmente lugares en línea de la subasta, tiene típicamente una selección amplia de más viejos alcances análogos disponibles. Sin embargo está llegando a ser más difícil obtener las piezas de recambio para estos instrumentos y los servicios de reparación son generalmente inasequibles del fabricante original.

En fecha 2007, una anchura de banda de 350 megaciclos (BW), 2.5 giga-muestras por el segundo (GS/s), alcance en doble canal de la memoria numérica cuesta sobre US$7000 nuevo. El expediente análogo en tiempo real actual de la anchura de banda, en fecha el febrero de 2007, es llevado a cabo por las familias del osciloscopio DPO70000 y DSA70000 de Tektronix con un BW de 20 gigahertz (no-interpolado) y un índice de la muestra de 50 gigahertz. El expediente equivalente actual de la anchura de banda del muestreo de tiempo para los osciloscopios de la memoria numérica del muestreo, en fecha el junio de 2006, es llevado a cabo por la serie de LeCroy WaveExpert® con un BW de 100 gigahertz.

Software

Muchos osciloscopios proporcionan hoy uno o más interfaces externos para permitir el control alejado del instrumento por el software externo. Estos interfaces (o los autobuses) incluyen el bus de interface de fines generales, Ethernet, el puerto serial, y USB .

Cómo trabaja

Osciloscopio Cathode-ray (CRO)

El tipo más temprano y más simple de osciloscopio consistió en un tubo catódico, un amplificador vertical, una base de tiempo, un amplificador horizontal y una fuente de alimentación . Éstos ahora se llaman los alcances “análogos” para distinguirlos de los alcances “digitales” que llegaron a ser comunes en los años 90 y el 2000s.

Antes de la introducción de la CRO (COORDINADORA) en su forma actual, el tubo catódico había sido ya funcionando como aparato de medición. El tubo catódico es un sobre de cristal evacuado, similar a ése en un sistema blanco y negro de la televisión, con su cara plana cubierta en un material fosforescente (el fósforo ). La pantalla es típicamente menos de 20 cm en el diámetro, mucho más pequeño que el que está en una televisión.

En el cuello del tubo está un arma de electrón, que es un plateado de metal heated con un acoplamiento de alambre (la rejilla) delante de él. Se utiliza un pequeño potencial de la rejilla para bloquear electrones de la aceleración cuando el haz electrónico necesita ser apagado, como durante barrido retraza o cuando ocurren ningunos acontecimientos del disparador. Una diferencia potencial por lo menos de varios cientos de voltios se aplica para hacer la placa heated (el cátodo) negativamente - cargado concerniente a las placas de desviación. Para osciloscopios más altos de la anchura de banda donde el rastro puede moverse más rápido a través de la blanco del fósforo, un voltaje de aceleración positivo de la poste-desviación sobre de 10.000 voltios es de uso frecuente, aumentando la energía (velocidad) de los electrones que pegan el fósforo. La energía cinética de los electrones es convertida por el fósforo en luz visible actualmente impacto. Cuando está encendida, una CRT exhibe normalmente un solo punto brillante en el centro de la pantalla, pero el punto se puede mover alrededor electrostático o magnético. La CRT en un osciloscopio utiliza la desviación electrostática.

el arma de electrón y la pantalla son dos pares opuestos de placas de metal llamadas las placas de desviación. El amplificador vertical genera una diferencia potencial a través de un par de placas, dando lugar a un campo eléctrico vertical a través de el cual el haz electrónico pase. Cuando los potenciales de la placa son iguales, la viga no se desvía. Cuando la placa superior es positiva con respecto a la chapa fonda, la viga se desvía hacia arriba; cuando se invierte el campo, la viga se desvía hacia abajo. El amplificador horizontal hace un trabajo similar con los otros pares de placas de desviación, haciendo la viga mover izquierdo o derecho. Este sistema de la desviación se llama desviación electrostática, y es diferente del sistema electromágnetico de la desviación usado en tubos de televisión. Con respecto a la desviación magnética, la desviación electrostática puede seguir más fácilmente cambios al azar en potencial, pero se limita a los pequeños ángulos de desviación.

La base de tiempo es un circuito electrónico que genera un voltaje de la rampa. Éste es un voltaje que los cambios continuamente y linear con tiempo. Cuando alcanza un valor predefinido la rampa se reajusta, con el voltaje restableciendo su valor inicial. Cuando se reconoce un acontecimiento del disparador se lanza el reajuste, permitiendo que la rampa aumente otra vez. El voltaje de la base de tiempo conduce generalmente el amplificador horizontal. Su efecto es barrer el haz electrónico a la velocidad constante de izquierda a derecha a través de la pantalla, después vuelve rápidamente la viga a la izquierda a tiempo para comenzar el barrido siguiente. La base de tiempo se puede ajustar para emparejar el tiempo del barrido al período de la señal.

Mientras tanto, el amplificador vertical es conducido por un voltaje externo (la entrada vertical) que se tome del circuito o del experimento se está midiendo que. El amplificador tiene una impedancia muy alta, típicamente un megohmio de la entrada, de modo que extraiga solamente una corriente minúscula de la fuente de la señal. El amplificador conduce las placas de desviación verticales con un voltaje que sea proporcional a la entrada vertical. Porque los electrones han sido acelerados ya por centenares de voltio, este amplificador también tiene que entregar casi cientos voltios, y éste con una anchura de banda muy alta. El aumento del amplificador vertical se puede ajustar para adaptarse a la amplitud del voltaje de entrada. Un voltaje de entrada positivo dobla el haz electrónico hacia arriba, y un voltaje negativo lo dobla hacia abajo, de modo que la desviación vertical del punto demuestre el valor de la entrada. La respuesta de este sistema es mucho más rápida que la de aparatos de medición mecánicos tales como el multímetro, donde la inercia del indicador retrasa su respuesta a la entrada.

Cuando todos estos componentes trabajan juntos, el resultado es un rastro brillante en la pantalla que representa un gráfico del voltaje contra tiempo. El voltaje es el el eje vertical, y el tiempo en el horizontal.

Observando señales de alta velocidad, especialmente las señales sin repetición, con una CRO (COORDINADORA) convencional son difíciles, debido al umbral que acciona no-estable o cambiante que hace duro al " freeze" la forma de onda en la pantalla. Esto requiere a menudo el cuarto de ser obscurecido o una capilla especial de la visión que se colocará sobre la cara del tubo de exhibición. Para ayudar en la visión de tales señales, los osciloscopios especiales han pedido prestados de la tecnología de la visión nocturna, empleando una placa de microcanal en la cara del tubo para amplificar señales ligeras débiles.

Aunque una CRO (COORDINADORA) permita que una vea una señal, en su forma básica no tiene ningún medio de la grabación que señale en el papel con el fin de la documentación. Por lo tanto, las cámaras especiales del osciloscopio fueron desarrolladas para fotografiar la pantalla directo. Las cámaras tempranas utilizaron la película del rodillo o de la placa, mientras que en ® polaroid de los años 70 las cámaras instantáneas llegaron a ser populares.

Los controles verticales del amplificador y de la base de tiempo están calibrados para demostrar la distancia vertical en la pantalla que corresponde a una diferencia dada del voltaje, y la distancia horizontal que corresponde a un intervalo de tiempo dado.

La fuente de alimentación es un componente importante del alcance. Proporciona bajas tensiones para accionar el calentador del cátodo en el tubo, y los amplificadores verticales y horizontales. Los altos voltajes son necesarios conducir las placas de desviación electrostáticas. Estos voltajes deben ser muy estables. Cualquier variación causará errores en la posición y el brillo del rastro.

Osciloscopios análogos posteriores agregaron el proceso digital al diseño estándar. La misma arquitectura básica - amplificadores del tubo catódico, verticales y horizontales - fue conservada, solamente el haz electrónico fue controlada por el trazado de circuito digital que podría exhibir los gráficos y el texto mezclados con las formas de onda análogas. Las características adicionales que este sistema proporciona incluyen:
exhibición en pantalla de los ajustes del amplificador y de la base de tiempo;
cursores del voltaje - lineas horizontales ajustables con la exhibición de voltaje;
cursores del tiempo - líneas verticales ajustables con la exhibición del tiempo;
menús en pantalla para los ajustes del disparador y otras funciones.

¡Osciloscopio de la viga dual

Un osciloscopio de la viga dual del era un tipo de osciloscopio usado una vez para comparar una señal con otra. Había dos vigas producidas en el tipo especial de CRT . Desemejante de un " ordinario; dual-trace" el osciloscopio (que time-shared un solo haz electrónico, así perdiendo el cerca de 50% de cada señal), un osciloscopio de la viga dual produjo simultáneamente dos haces electrónicos separados, capturando la totalidad de ambas señales.

Dos pares de placas verticales desviaron las vigas. Las placas verticales para el canal A no tenían ningún efecto en viga del canal B. Semejantemente para el canal B, las placas verticales separadas existieron que desviaron la viga B solamente.

En algunos alcances la base de tiempo, las placas horizontales y el amplificador horizontal eran comunes a ambas vigas; en alcances más elaborados como el Tektronix 556 había dos bases de tiempo independientes y dos sistemas de placas horizontales y de amplificadores horizontales. Así uno podía mirar una señal muy rápida en una viga y una señal lenta en otra viga.

La mayoría de los 'alcances de varios canales no tienen realmente haces electrónicos múltiples. En lugar, exhiben solamente un punto a la vez, pero cambian el punto entre un canal y el otro en los barridos alternos (modo del ALT) o muchas veces por el barrido (modo de la TAJADA). Muy pocos osciloscopios reales de la viga dual del fueron construidos.

Con el advenimiento de la captura de la señal numérica, los osciloscopios verdaderos de la viga dual se convirtieron en obsoletos, pues era entonces posible exhibir dos señales verdadero simultáneas de la memoria usar el ALT o TAJAR técnica de la exhibición, o aún posiblemente un modo de exhibición de trama.

Osciloscopio análogo del almacenaje

Una característica adicional disponible en algunos alcances análogos se llama “almacenaje”. Esta característica permite el patrón del rastro que decae normalmente en una fracción segundo para quedar orientado la pantalla por varios minutos o más de largo. Un circuito eléctrico se puede entonces activar deliberadamente para almacenar y para borrar el rastro en la pantalla.

El almacenaje es realizado usar el principio de la emisión secundaria . Cuando el haz electrónico ordinario de la escritura pasa un punto en la superficie del fósforo, no sólo hace momentáneamente el fósforo iluminar, pero la energía cinética del haz electrónico golpea otros electrones flojamente de la superficie del fósforo. Esto puede dejar una carga positiva neta. Los osciloscopios del almacenaje entonces proporcionan uno o más armas de electrón secundario (llamados el " guns" de la inundación;) eso proporciona una inundación constante de los electrones de poca energía que viajan hacia la pantalla de fósforo. Los electrones de los armas de inundación son más fuerte exhaustos a las áreas de la pantalla de fósforo donde el arma de la escritura ha salido de una carga positiva neta; de esta manera, los electrones de los armas de inundación re-iluminan el fósforo en estas áreas positively-charged de la pantalla de fósforo.

Si la energía de los electrones del arma de inundación se balancea correctamente, cada electrón del arma de inundación el afectar elimina un electrón secundario de la pantalla de fósforo, así preservando la carga positiva neta en las áreas iluminadas de la pantalla de fósforo. De esta manera, la imagen escrita original por el arma de la escritura se puede mantener durante mucho tiempo. Eventual, los pequeños desequilibrios en el cociente de la emisión secundaria causan la pantalla entera al " se descolora el positive" (encenderse para arriba) o causar el rastro original-escrito al " se descolora el negative" (extinguir). Es estos desequilibrios que limitan el último tiempo de almacenaje posible.

Algunos osciloscopios utilizaron terminantemente una forma (con.) binaria de almacenaje conocida como " storage" biestable;. Otros permitieron una serie constante de ciclos cortos, incompletos de la borradura que crearon la impresión de un fósforo con el " persistence" variable;. Ciertos osciloscopios también permitieron la parada parcial o completa de los armas de inundación, permitiendo la preservación (no obstante invisiblemente) de la imagen almacenada latente para la visión posterior. (Descolorándose la negativa positiva o de descoloramiento ocurre solamente cuando los armas de inundación son " on" ; con los armas de inundación apagado, solamente la salida de las cargas en la pantalla de fósforo degrada la imagen almacenada.)

¡Osciloscopio de la memoria numérica

El osciloscopio de la memoria numérica del, o DSO para el cortocircuito, ahora es el tipo preferred para la mayoría de los usos industriales, aunque las CRO (coordinadora) análogas simples todavía sean utilizadas por los aficionados a los hobbys. Substituye el método no fiable del almacenaje usado en alcances análogos del almacenaje por la memoria digital, que puede almacenar datos mientras esté requerida sin la degradación. También permite el proceso complejo de la señal por los circuitos de alta velocidad del proceso de señal numérica .

La entrada vertical, en vez de conducir el amplificador vertical, es convertida a digital por un convertidor de analógico a digital para crear un conjunto de datos que se almacene en la memoria de un microprocesador . El conjunto de datos se procesa y después se envía a la exhibición, que en DSOs temprano era un tubo catódico, pero es más probable ahora ser una pantalla plana del LCD . DSOs con las exhibiciones del LCD del color es común. El conjunto de datos se puede enviar sobre un LAN o un PÁLIDO para procesar o archivar. La imagen de pantalla se puede registrar directo en el papel por medio de una impresora o de un trazador atada, sin la necesidad de una cámara del osciloscopio. Propio software de análisis de la señal del alcance puede extraer muchas características útiles del tiempo-dominio (e. tiempo de subida, anchura de pulso, amplitud), los espectros de la frecuencia, los histogramas y las estadísticas, los mapas de la persistencia, y una gran cantidad de parámetros significativos a los ingenieros en campos especializados tales como telecomunicaciones, análisis del accionamiento de disco y electrónica de energía.

Los osciloscopios de Digitaces son limitados principalmente por el funcionamiento del trazado de circuito de la entrada análoga y de la frecuencia de muestreo. Generalmente la frecuencia de muestreo debe ser por lo menos la tarifa, la frecuencia doble de Nyquist del componente de la alto-frecuencia de la señal observada, si no el alias puede ocurrir.

La memoria numérica también hace posible otro tipo único del osciloscopio, el alcance de la muestra del equivalente-tiempo. En vez de recoger muestras consecutivas después del acontecimiento del disparador, se recoge solamente una muestra. Sin embargo, el osciloscopio puede variar su base de tiempo para medir el tiempo exacto de su muestra, así aumentando el cuadro de la señal sobre las repeticiones subsecuentes de la señal. Esto requiere que un reloj o el patrón de la repetición esté proporcionado. Este tipo de alcance se utiliza con frecuencia para la comunicación muy de alta velocidad porque permite un " muy alto; rate" de la muestra; y ruido bajo de la amplitud comparado a alcances en tiempo real tradicionales.

Para resumir esto: Ventajas sobre el osciloscopio análogo:
Una exhibición más brillante y más grande con el color para distinguir rastros del múltiplo
El muestreo y el promedio equivalentes de tiempo a través de muestras consecutivas o de exploraciones llevan a una resolución más alta abajo al µV
Detección máxima
Pre-disparador
La cacerola y el zumbido fáciles a través de rastros almacenados múltiples permite que los principiantes trabajen sin un disparador Esto necesita una reacción rápida de la exhibición (algunos alcances tienen 1 retardo de s)
Las perillas tienen que ser grandes y vuelta suavemente
También los rastros lentos como la variación de la temperatura a través de un día pueden ser registrados
La memoria del osciloscopio se puede arreglar no sólo como lista unidimensional pero también como matriz bidimensional para simular una pantalla del fósforo. La técnica digital permite un análisis cuantitativo (E. diagrama del ojo)
Tiene en cuenta la automatización, aunque la mayoría de la cerradura de los modelos el acceso a su software

Una desventaja de osciloscopios digitales es la limitada restaura el índice de la pantalla. En un osciloscopio análogo, el usuario puede conseguir un sentido intuitivo de la tarifa del disparador simplemente mirando la regularidad del rastro de la CRT. Para un osciloscopio digital, la pantalla mira exactamente iguales para cualquier tarifa de la señal que exceda la pantalla restaure tarifa. Además, es a veces duro manchar el " glitches" u otros fenómenos raros en las pantallas blancos y negros de osciloscopios digitales estándar; la persistencia leve de los fósforos de la CRT en alcances análogos hace interferencias visibles incluso si muchos disparadores subsecuentes las sobreescriben. Ambas dificultades han sido superadas recientemente por el " oscilloscopes" digital del fósforo;, que almacenan los datos en un muy alto restauran tarifa y la exhiben con intensidad variable, para simular la persistencia del rastro de un alcance de la CRT.

Osciloscopio de las señales encontradas

Un osciloscopio (o MSO) de las señales encontradas del tiene dos clases de entradas, de un pequeño número (típicamente dos o cuatro) de canales análogos, y de un número más grande (típicamente dieciséis) de canales digitales. Estas medidas se adquieren con una sola base de tiempo, se ven en una sola exhibición, y cualquier combinación de estas señales se puede utilizar para accionar el osciloscopio.

Un MSO combina todas las capacidades de la medida y el modelo del uso de un osciloscopio de la memoria numérica (DSO) con algo de capacidades de la medida de un analizador de lógica . De MSOs la carencia típicamente las capacidades digitales avanzadas de la medida y el gran número de canales digitales de la adquisición de analizadores de lógica hechos y derechos, pero ellas es también mucho menos complejo a utilizar. Las aplicaciones típicas de la medida de la mezclado-señal incluyen la caracterización y el depuración de circuitos análogos/digitales híbridos como: El encajó los convertidores de analógico a digital (ADC) de los sistemas, los convertidores de digital a analógico (DACs), y los sistemas de control

Osciloscopio de mano

Éstos están disponibles ahora de varios fabricantes en una variedad de osciloscopios de mano.

Osciloscopio en PC (PCO)

Aunque la mayoría de la gente piense en un osciloscopio como instrumento autónomo en una caja, un nuevo tipo de " oscilloscope" está emergiendo que consiste en un tablero especializado de la adquisición de la señal (que pueda ser un USB externo o el dispositivo del puerto paralelo, o un PCI adicionado interno o tarjeta AIA ). El hardware sí mismo consiste en generalmente un interfaz eléctrico que proporciona el aislamiento y controles de aumento automático, varios los convertidores análogos-numéricos de la hola-velocidad y una cierta memoria de almacenador intermediario, o aún el a bordo DSPs . Dependiendo de la configuración de hardware exacta, el hardware se podía describir mejor como digitizador, un maderero de datos o como parte de un sistema especializado del control automático.

La PC proporciona la exhibición, el interfaz de control, el almacenaje de disco, el establecimiento de una red y a menudo la corriente eléctrica para el hardware de la adquisición. La viabilidad de los osciloscopios en PC depende del uso extenso actual y del bajo costo de PC estandardizadas. Puesto que los precios pueden extenderse de tan poco como $100 a tanto como $3000 dependiendo de sus capacidades, tales instrumentos son particularmente convenientes para el mercado educativo, donde están corrientes las PC pero los presupuestos del equipo son a menudo bajos. El hardware de la adquisición, en ciertos casos, puede consistir en solamente una tarjeta estándar de sonidos o aún un puerto de juego, si las solamente señales audios y de baja frecuencia están implicadas.

Las ventajas de osciloscopios en PC incluyen:
Más barato comparado a un osciloscopio independiente, si se asume que al usuario posee ya una PC, aunque el hardware del profesional-grado PCO (e. con anchura de banda en el megaciclo algo que en la gama del kilociclo) tienda a ser más costoso que e. una tarjeta típica de sonidos del PCI, y algo puede incluso costar más que una nueva PC.
Exportación fácil de datos al software estándar de la PC tal como hojas de balance y procesadores de textos
Capacidad de controlar el instrumento funcionando con un programa de encargo sobre la PC.
Uso del establecimiento de una red de la PC y de las funciones del almacenaje de disco, que costaron extraordinariamente cuando estaban agregados a un osciloscopio autónomo.
La PC tiene típicamente exhibiciones de color más grandes y más altas de la resolución que puedan ser más fáciles de leer. El color se puede utilizar para distinguir formas de onda. Puede también demostrar la información creciente incluyendo más de la forma de onda o de los suplementos como medidas automáticas de la forma de onda y visiónes alternativas simultáneas.
Una portabilidad más fácil cuando está utilizado con una PC del ordenador portátil .

Hay también algunas desventajas, que incluyen:
Necesidad del dueño de instalar software del osciloscopio en la PC.
Tiempo llevado para la PC el cargador, comparado con el arranque casi inmediato de un osciloscopio autónomo (aunque, como algunos osciloscopios modernos son realmente PC o máquinas similares en disfraz, esta distinción está enangostando).
Portabilidad reducida cuando está utilizado con una PC de escritorio .
Inconveniencia de usar la pieza de la pantalla de la PC para la exhibición del osciloscopio.
Si una tarjeta de sonidos se utiliza en vez del hardware dedicado de la adquisición de la señal, la respuesta de frecuencia se limita generalmente en la gama audio, el número de entradas es limitado por el número de canales de la grabación (generalmente no más que los dos canales estéreos generalmente ) y las entradas pueden manejar solamente voltajes del línea-nivel sin el riesgo de daño.
Si el puerto de juego se utiliza como el hardware de la adquisición, la frecuencia de muestreo es muy baja, típicamente debajo de 1 kilociclo, y los voltajes de entrada pueden variar solamente entre el TTL . Además, el puerto de juego no se puede programar fácilmente para una tarifa de muestreo específica, ni puede él ser asignado fácilmente un paso exacto de la cuantificación . Estas limitaciones solamente hacen conveniente para la visualización baja de la precisión de señales de baja frecuencia.

La distinción se está empañando cada vez más, sin embargo, mientras que los vendedores de corriente del osciloscopio tales como Tektronix convierten su línea de productos encima a los osciloscopios en pantalla grande, en PC también, no obstante a las PC equipadas (multi-Gigahertz) de los digitizadores entrados muy rápidos y de los interfaces humanos alto-modificados para requisitos particulares.

Historia

Invención

Los tubos catódicos (CRT) fueron desarrollados en el siglo de fines del siglo diecinueve. En aquel momento, los tubos fueron pensados sobre todo para demostrar y para explorar la física de los electrones (entonces conocidos como rayos catódicos . El Karl Fernando Braun inventó el osciloscopio de la CRT como curiosidad de la física en 1897, aplicando una señal oscilante a las placas de desviación eléctricamente cargadas en un fósforo - CRT revestida. La aplicación de una señal oscilante de la referencia a las placas de desviación horizontal y de una señal de la prueba a las placas de desviación vertical produjo los diagramas transitorios de las formas de onda eléctricas en la pequeña pantalla de fósforo. El primer osciloscopio de la viga dual fue desarrollado en los últimos años 30 por el británico A.Cossor de la compañía (adquirido más adelante por el Raytheon ). La CRT no era un tipo doble verdadero de la viga sino utilizó una viga de la fractura colocando una tercera placa entre las placas de desviación verticales. Era ampliamente utilizada durante WWII para el desarrollo y el mantenimiento del equipo del radar . Aunque extremadamente sea útil para examinar el funcionamiento de los circuitos del pulso no fuera calibrada así que no podría ser utilizada como aparato de medición. Era sin embargo útil en producir curvas de respuesta de SI circuitos y por lo tanto una gran ayuda en su alineación exacta.

El osciloscopio accionado de

Los osciloscopios se convirtieron en una herramienta mucho más útil en el 1946 cuando el Howard Vollum y el Gato Murdock inventaron el osciloscopio accionado de, modelo 511 de Tektronix. Los primeros osciloscopios utilizaron la tecnología análoga en la cual el haz electrónico remontó en la pantalla del osciloscopio remontó directo la forma de onda del voltaje de entrada. Comenzaría un rastro horizontal cuando el voltaje de entrada excedió un umbral ajustable. El accionar permite la exhibición inmóvil de una forma de onda de repetición, pues las repeticiones múltiples de la forma de onda se dibujan sobre el exacto el mismo rastro en la pantalla de fósforo -- sin accionar, las copias múltiples de la forma de onda se dibujan en diversos lugares, dando un revoltijo incoherente o una imagen móvil en la pantalla.

Pues los osciloscopios han llegado a ser más de gran alcance en un cierto plazo, realzado accionando opciones permitir la captura y la exhibición de formas de onda más complejas. Por ejemplo, el holdoff del disparador es una característica en la mayoría de los osciloscopios modernos que se puedan utilizar para definir cierto período que sigue un disparador durante el cual el osciloscopio no accione otra vez. Esto hace más fácil establecer una vista estable de una forma de onda con los bordes múltiples que causarían de otra manera otro disparador.

Tektronix

Vollum y Murdock se encendieron encontrar el Tektronix, el primer fabricante de osciloscopios calibrados (que incluyeron una cuadrícula en la pantalla y produjeron diagramas con las escalas calibradas en el disminuyen de la pantalla). Los últimos desarrollos por Tektronix incluyeron el desarrollo de múltiple-remontan los osciloscopios para comparar señales o por el time- que multiplexaba (vía tajar o remontar la alternación) o por la presencia de los armas de electrón múltiples en el tubo. En 1973, Tektronix introdujo el tubo de almacenaje biestable de la opinión directa (DVBST), que permitió el observar de solas formas de onda del pulso algo que (como previamente) solamente repitiendo formas de onda. Por el final de los 70, con los componentes del transistor algo que los tubos de vacío Tektronix vendía los osciloscopios en los cuales el rastro de la señal viajó a través de la pantalla más rápidamente que la velocidad de la luz . El usar Las placas de microcanal los osciloscopios análogos más-avanzados (por ejemplo, la unidad central de Tek 7104) podrían exhibir un rastro visible (o permitir la fotografía) de un acontecimiento de ciclo simple incluso cuando funcionaron en estas velocidades de barrido extremadamente rápidas.

Osciloscopios de Digitaces

Los primeros osciloscopios de la memoria numérica (DSO) fueron inventados por Gualterio LeCroy (quién fundó el LeCroy Corporation, basado en Nueva York, los E.) después de producir los digitizadores de alta velocidad para la CERN del centro de investigación en Suiza. LeCroy sigue siendo uno de los tres fabricantes más grandes de osciloscopios en el mundo y se jacta actual un alcance con 100GHz una anchura de banda - el más rápido del mundo.

Comenzando en los años 80, los osciloscopios de Digitaces llegaron a ser frecuentes. Los osciloscopios de la memoria numérica utilizan un convertidor de analógico a digital rápido y los chips de memoria para registrar y para demostrar una representación digital de una forma de onda, rindiendo mucho más flexibilidad para accionar, análisis, y la exhibición que posible con un osciloscopio análogo clásico. Desemejante de su precursor análogo, el osciloscopio de la memoria numérica puede demostrar los acontecimientos del pre-disparador, abriendo otra dimensión en la grabación de acontecimientos y de la localización de averías raros o intermitentes de las interferencias electrónicas . En fecha el 2006 la mayoría de los nuevos osciloscopios (aparte de la educación y de algunos mercados muy especializado) son digitales.

Los alcances de Digitaces confían en el uso eficaz de las funciones instaladas de la memoria y del disparador: no bastante memoria y el usuario faltarán los acontecimientos que quieren examinar; si el alcance tiene una memoria grande pero no la acciona según lo deseado, el usuario tendrá dificultad que encuentra el acontecimiento.

Lavado

Durante los años cuando los osciloscopios fueron construidos usar los tubos de vacío (válvulas) y, por lo tanto, mucha de electrónica de alto voltaje, era un procedimiento recomendado del servicio a la colada del los circuitos interiores de su osciloscopio. Esto fue aconsejada para prevenir la acumulación del polvo que pudo haber causado la resistencia baja y el que sigue las trayectorias de de los terminales de alto voltaje. El Tektronix publicó el procedimiento recomendado en su TekScope del compartimiento de la compañía. Implicó un uso apacible, de baja presión del agua y sirve el detergente, seguido por el enjuague y el secado cuidadosos del instrumento. De esta manera, el técnico del servicio podría quitar el polvo y otros contaminantes conductores que pudieron deteriorar de otra manera la calibración correcta del instrumento. El lavado interior de pre-mantenimiento fue continuado de largo después de que los circuitos de semiconductor hubieran substituido los tubos.

Uso como apoyos

En los años 50 y los años 60, los osciloscopios fueron utilizados con frecuencia en películas y programas de televisión para representar el equipo científico y técnico genérico, más o menos de la misma manera que las escalas de Jacob y los frascos de Erlenmeyer del hielo seco habían sido utilizados por completo por una generación primera de cineastas. El 1963– El de la demostración de los 65 E. TV los límites externos utilizó famoso una imagen de las figuras de Lissajous que fluctuaban en un osciloscopio como el fondo a sus créditos de abertura (" El allí no es nada mal con su televisión…. " de ;) mientras que el coloso de la película: El proyecto de Forbin ofrece prominente un osciloscopio rack-mounted de Tektronix RM503. Los osciloscopios están también presentes en la serie televisiva popular PERDIDO, ellos se ven en la sala de ordenadores en la estación preliminar 3 de Dharma - el cisne AKA la portilla.

Ver también

Punta de prueba de la prueba
Pulso del Runt
Interferencia
Tenis para dos -- Un juego de ordenador (análogo) temprano

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Zenithic

Nieszawa (disambiguation)

Random links:

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