Analogový paměťový osciloskop: Blokové schéma, fungování a jeho aplikace

Osciloskop je typ laboratorního přístroje, který se obecně používá k zobrazení jednotlivých nebo opakovaných průběhů na displeji. Tyto průběhy lze analyzovat pro různé vlastnosti, jako je frekvence, amplituda, doba náběhu, zkreslení, časový interval atd. Osciloskopy se používají v různých oblastech průmyslu, jako je strojírenství, lékařství, věda, telekomunikace, automobilový průmysl atd. V osciloskopu jsou dvě techniky používané k ukládání signálů; analogové a digitální úložiště. Analogové úložiště je schopné vyšších rychlostí, i když je méně univerzální ve srovnání s digitálním úložištěm. Tento článek pojednává o přehledu an analogový paměťový osciloskop – práce a její aplikace.

Co je analogový paměťový osciloskop?

Analogový paměťový osciloskop je jeden druh osciloskopu, který se používá k ukládání průběhů pro pozdější vizualizaci. Tyto typy osciloskopů byly velmi jednoduché z hlediska jejich výkonu a byly velmi nákladné, takže se běžně používaly pouze pro speciální aplikace. Tyto osciloskopy využívají speciální CRT (katodovou trubici) s dlouhou perzistencí. Tyto CRT měly schopnost měnit perzistenci, avšak pokud byly extrémně jasné stopy drženy nad dlouhými časovými obdobími, pak existuje šance, že stopu trvale vypálí na displeji. Proto je nutné tyto displeje používat opatrně.

Provoz analogového paměťového osciloskopu

Analogové paměťové osciloskopy pracují pomocí speciálního CRT s dlouhou perzistencí. Speciální CRT podle uspořádání se používá k uložení náboje v oblasti displeje, kam dopadl elektronový paprsek, což umožňuje, aby fluorescence zůstala mnohem déle než normální displeje.

Tento osciloskop jednoduše funguje tak, že se přímo měřené napětí aplikuje na elektronový paprsek, který se pohybuje po obrazovce osciloskopu. Paprsek je nasměrován na fosforem potaženou obrazovku, která při dopadu paprskem svítí. Paprsek je pak vychylován signálem a sleduje tvar vlny na obrazovce. Napětí bude vychylovat paprsek nahoru a dolů proporcionálně pro sledování tvaru vlny na displeji. To poskytuje okamžitý obraz průběhu.

Specifikace

The specifikace analogového paměťového osciloskopu zahrnout následující.

• Rozměr nebo velikost je přibližná: 305 (Š) x 135 (V) x 365 (H) mm.
• Vstupní impedance je 1 M Ohm.
• Režim spouštění je AUTO/TV-V/NORM/TV-H.
• X Y fázový rozdíl je menší nebo ekvivalentní 3 stupňům, DC – 50 kHz.
• Volba polarity je + nebo -.
• Spouštění s vysokou citlivostí odpovídá 1 mV/dílek.
• Funkce přírůstkového zvětšení kanálu Ch1 pro jasnější kontrolu.
• Má TV synchronní separační obvod pro zobrazení stálého TV signálu.
• CRT je 6palcová obrazovka obdélníkového tvaru s vnitřní mřížkou, 8 x 10 divů, kde 1 div = 1 cm.
• Režim zobrazení je CH1, CH2, ADD, ALT a CHOP.
• Doba náběhu je ≤ 8,8 ns.
• Maximální vstupní napětí je 250 V ≤ 1 kHz.
• Vstupní vazba je AC, DC a GND.
• Přesnost je ± 3 %.
• Zdroj spouštění je CH1, CH2, VERT, LINE a EXT.
• Citlivost a frekvence je 20Hz ~ 60MHz.
• Kalibrace průběhu je 1KH ± 20 % frekvence a 0,5 V ± 10 % napětí.
• Napájení je 220V / 110V ± 10% ; 50/60 Hz.
• Jeho hmotnost je přibližně 9 kg.

Blokové schéma analogového paměťového osciloskopu

Níže je uvedeno blokové schéma analogového paměťového osciloskopu, které používá CRT. Typ CRT použitý v tomto osciloskopu je elektrostatický místo magnetického vychylování, protože poskytuje mnohem rychlejší řízení proudu elektronů a umožňuje analogovým osciloskopům dosáhnout velmi vysokofrekvenčního provozu. Analogový osciloskop obsahuje řadu obvodových bloků a je schopen poskytovat stabilní příchozí obrazy průběhu.

Vstupy signálu

Na displeji je řada ovládacích prvků spojených se vstupem signálu nebo osou Y. V mnoha případech budou signály superponovány ve stejnosměrném předpětí. Takže je nutné zapojit kondenzátor do série přes vstup, aby se zajistilo, že DC je blokován. Když je použit kondenzátor, volba AC možnosti bude znamenat, že nízkofrekvenční signály mohou být omezeny.

Y Atenuátor

Y atenuátor se používá k zajištění toho, aby signály byly do zesilovače Y prezentovány na požadované úrovni nebo ne.

A zesilovač:

Y zesilovač v osciloskopu jednoduše poskytuje zesílení pro zajištění výstupu. Tento zesilovač je převážně lineární, protože to rozhoduje o přesnosti osciloskopu.

Y vychylovací obvod:

Když je zesílený signál ze zesilovače y přiveden do vychylovacího obvodu Y, pak poskytuje deskám CRT na požadovaných úrovních. Výchylka použitá na CRT je elektrostatická, protože poskytuje vysokorychlostní výchylku, která je pro tento osciloskop vyžadována.

Spouštěcí obvod:

Spouštěcí systém se používá k zajištění toho, aby se na displeji zobrazoval stabilní tvar vlny nebo ne. Je nutné nastavit signál rampy tak, aby začínal v podobném bodě v každém cyklu příchozího signálu, který má být kontrolován. Tímto způsobem bude podobný bod na křivce zobrazen na podobné pozici na displeji.

Ve výše uvedeném blokovém schématu je signál přijímán z výstupu zesilovače Y a je předán do dalšího kondicionačního zesilovače. Poté prochází Schmittovým spouštěcím obvodem, který poskytuje jednotlivé spínací body, když se tvar vlny zvyšuje a snižuje. Potřebný smysl pro spouštění je zvolen tak, aby se spouštěcí bod mohl odehrávat buď na rostoucích nebo klesajících hranách tvaru vlny, které lze vybrat před přivedením do obvodu rampy, ať už spouštěcí signál udává počáteční bod rampy.

Z externího zdroje je také možné využít signál. Takže to může být velmi vhodná funkce, protože může být nutné získat spoušť z jiného zdroje kromě příchozího signálu.

Zatemňovací zesilovač

Během této fáze zpětného chodu se k čištění obrazovky používá zatemňovací zesilovač. Stačí pouze resetovací prvek rampy k vytvoření impulsu, který je dán mřížce CRT. To snižuje tok elektronů a efektivně vymaže displej na tuto dobu.

Generátor ramp (časová základna)

Ovládání časové základny je jedním ze základních ovládacích prvků na analogovém paměťovém osciloskopu. To bude mít obrovský rozdíl v rychlosti a bude upraveno v čase pro každou divizi na rozsahu CRT . Výběr správné rychlosti časové základny pro zobrazení konkrétní požadované křivky je zásadní.

Činnost tohoto analogového paměťového osciloskopu je; používá CRT k zobrazení signálů v horizontální i vertikální ose. Typicky je svislá osa okamžitá hodnota příchozího napětí a vodorovná osa je tvar vlny rampy.

Když se napětí křivky rampy zvýší, křivka se pohybuje po displeji v horizontálním směru. Jakmile dorazí na konec obrazovky, tvar vlny se vrátí na nulu a stopa se vrátí na začátek. Při použití tohoto přístupu horizontální osa odpovídá času, zatímco vertikální osa odpovídá amplitudě. Takže tímto způsobem lze na CRT zobrazit běžné grafy křivek.

Digitální paměťový osciloskop vs analogový paměťový osciloskop

Rozdíl mezi digitální paměťový osciloskop a analogový paměťový osciloskop zahrnuje následující.

Výhody a nevýhody

The výhody analogového paměťového osciloskopu zahrnout následující.

• Analogové paměťové osciloskopy jsou obvykle velmi levnější.
• Tyto osciloskopy jsou schopny poskytnout dobrý rozsah výkonu pro mnoho laboratorních a servisních situací.
• Tyto osciloskopy poskytují přesné výkony, zejména pro laboratorní cvičení.
• Tyto osciloskopy nevyžadují pro měření mikroprocesor, ADC nebo akviziční paměť.

The nevýhody analogových paměťových osciloskopů zahrnout následující.

• Nenabízí další funkce ve srovnání s digitálními osciloskopy
• Tato zařízení nejsou vhodná pro analýzu vysokofrekvenčních přechodových jevů s ostrým náběhem v elektronických obvodech.
• Ovládání těchto osciloskopů není jednoduché, takže musíte mít praktický výcvik.

Aplikace

The aplikace analogových paměťových osciloskopů zahrnout následující.

• Zobrazuje jednorázové a dlouhodobé průběhy.
• Analogový osciloskop se používá k poskytování stabilních příchozích obrazů průběhu.
• Tyto typy osciloskopů se široce používají pro pozorování událostí v reálném čase, které se stanou pouze jednou.
• Používá se k zobrazení velmi nízkofrekvenčních signálů.
• Tyto osciloskopy se používají hlavně tam, kde je doba zobrazení na obrazovce příliš krátká na kontrolu měřených signálů.
• Tento osciloskop se používá k mapování a zobrazování konstantních proměnných vstupních napětí signálu pomocí elektronového paprsku.

Otázka: Jaká je maximální frekvence, kterou lze měřit analogovým paměťovým osciloskopem?

Odpověď: Maximální frekvence, kterou lze měřit analogovým paměťovým osciloskopem, je obecně v rozsahu několika megahertzů až desítek megahertzů.

Otázka: Jaké jsou výhody použití analogového paměťového osciloskopu oproti digitálnímu paměťovému osciloskopu?

Odpověď: Analogový paměťový osciloskop je schopen zachytit a zobrazit složité průběhy s vysokým rozlišením, zobrazit více průběhů současně a uložit průběh po určitou dobu poté, co již signál není přítomen. Navíc jsou analogové paměťové osciloskopy obecně levnější než digitální paměťové osciloskopy.

Otázka: Jak funguje paměťová CRT v analogovém paměťovém osciloskopu?

A: Paměťová obrazovka CRT v analogovém paměťovém osciloskopu je schopna udržet obraz průběhu na obrazovce po určitou dobu poté, co signál přestane být přítomen. To umožňuje uživateli analyzovat průběh, i když signál již není přítomen.

Otázka: Jaké jsou různé typy spouštění dostupné v analogovém paměťovém osciloskopu?

Odpověď: Typy spouštění, které jsou k dispozici v analogovém paměťovém osciloskopu, zahrnují spouštění na hraně, spouštění šířky pulzu a spouštění videa.

Otázka: Jak analogový paměťový osciloskop zobrazuje více křivek současně?

Odpověď: Analogový paměťový osciloskop může zobrazovat více křivek současně pomocí techniky zvané „dual-beam“ nebo „dual-trace“, která používá dva elektronové paprsky k zobrazení dvou signálů současně.

Otázka: Jak si stojí analogový paměťový osciloskop ve srovnání s digitálním paměťovým osciloskopem z hlediska životnosti?

Odpověď: Analogový paměťový osciloskop je méně odolný než digitální paměťový osciloskop kvůli použití katodové trubice, která je křehká a může se snadno poškodit.

Otázka: Jaká je typická životnost katodové trubice v analogovém paměťovém osciloskopu?

Odpověď: Typická životnost katodové trubice v analogovém paměťovém osciloskopu je přibližně 10 000 až 15 000 hodin provozu.

Otázka: Lze analogový paměťový osciloskop použít k měření nízkofrekvenčních signálů?

Odpověď: Ano, analogový paměťový osciloskop lze použít k měření nízkofrekvenčních signálů, ale může vyžadovat použití externího nízkofrekvenčního filtru.

Otázka: Jaké jsou běžné typy sond používaných s analogovým paměťovým osciloskopem?

Odpověď: Mezi běžné typy sond používaných s analogovým paměťovým osciloskopem patří pasivní sondy, aktivní sondy a diferenciální sondy.

Toto je tedy přehled analogového úložiště osciloskop – funkční s aplikacemi. V analogovém paměťovém osciloskopu je mnoho ovládacích prvků, které umožňují přístroji zobrazit signál přesně požadovaným způsobem, jako je ovládání zaostření, ovládání intenzity, signálové vstupy, časová základna, spouštění atd. Zde je otázka pro vás, co je digitální paměťový osciloskop?