Hva er et oscilloskop og hva brukes det til?

Viktige takeaways

• Et oscilloskop lar deg se og analysere signalene du jobber med innen elektronikk, og hjelper med presisjon og beslutningstaking.
• Oscilloskoper fanger opp og viser innkommende signaler, noe som gir mulighet for dybdestudier og analyser.
• Når du kjøper et oscilloskop, bør du vurdere faktorer som bithastigheter, samplingsfrekvenser, kontakter og sondetyper for å sikre nøyaktig måling og overvåking av signaler.

Hvis du jobber med elektronikk, trenger du et oscilloskop – selv om du ennå ikke er klar over det. Et oscilloskop lar deg faktisk se signalene du jobber med og være mer nøyaktig med elektronikken din, som igjen kan hjelpe med presisjon og beslutningstaking.

Hva brukes oscilloskop til?

Oscilloskopets rolle er å fange opp og vise et innkommende signal. Noen ganger blir signalet også tatt opp, slik at du kan studere det i dybden senere.

Hvordan fungerer oscilloskop?

Et oscilloskop kommer med minst to kontakter. Den ene går til bakken, mens den andre brukes til å "sondere" et punkt på en krets. Forskjellen i spenning mellom de to punktene er hva som blir fanget. Scoper kan være analoge eller digitale, men begge fungerer omtrent på samme måte.

Hvilke funksjoner trenger et oscilloskop?

Å kjøpe et oscilloskop betyr å måtte vasse gjennom sjargong, men vi har dekket deg.

Bithastigheter og samplingshastigheter

De fleste moderne skoper er digitale og kommer med innebygde ADC-er (analog-til-digital-omformere). Kvaliteten på konverteringen avhenger av to faktorer: samplingsfrekvensen for innkommende signal og antall biter som brukes til å beskrive hver prøve.

I oscilloskopenes verden, prøvefrekvens uttrykkes i MSPS eller GSPS (Mega eller GigaSamples Per Second). Det er forskjellig fra båndbredde, som er uttrykt i Hz. Båndbredde gjelder for den analoge delen av maskinen – komponenter som til sammen fungerer som et lavpassfilter, og etterlater lavere frekvenser mens de ekskluderer høyere. "Båndbredden" her er frekvensen som signalet dempes med en gitt mengde. Dette er vanligvis 3db, som tilsvarer en halvering av signalstyrken.

Litt dybde betyr også noe. Med én bit per sample kan vi registrere to tilstander: på og av eller 0 og 1. Jo flere biter vi har å leke med, jo flere verdier kan vi bruke for å tilnærme det innkommende signalet:

Et 16-bits oscilloskop kan representere 65 536 verdier, mens et 12-bits oscilloskop bare kan representere 4 096. Men husk at for at denne digitale presisjonen skal være meningsfull, må signal-til-støy-forholdet være ganske respektabelt. Vi har skrevet andre steder om binær og hvorfor det er viktig.

Koblinger

Oscilloskoper kommer for det meste med enten BNC eller SMA-type kontakter. Match valget ditt med sondene du kjøper. Hvis du måler visse typer signaler, som lyd på linjenivå, kan du se etter en adapter som tar TS-, TRS- eller RCA-innganger.

En annen vurdering er antall tilgjengelige kontakter. Oscilloskoper som tilbyr mange innganger kan overvåke mange signaler samtidig. Hvis du er kobler til enheter via I2C eller SPI, så vil dette tillate deg å overlegge bølgeformene og sjekke om alt faller i synkronisering.

Passiv eller aktiv sonde?

Prober kan være passive eller aktive. Passive prober kommer med en innebygd motstand og en justerbar kondensator, internt parallelkoblet. Aktive er mer komplekse og fungerer via bittesmå innebygde forsterkere. En aktiv sonde kan være å foretrekke for å jobbe med raske signaler siden de er mindre utsatt for å påvirke signalet som måles.

Motstand

Verdien av sondens interne motstand bestemmer mengden impedans du får. De to hovedalternativene er en megaohm eller femti ohm. Hvis du akkurat har begynt, er en 1MΩ-tilkobling vanligvis fin. 50Ω-prober er vanligvis reservert for lavspente, høyfrekvente kretser.

Et oscilloskop er en veldig nyttig enhet, enten du jobber i et eksklusivt laboratorium eller hageskuret ditt. Å prøve å bygge og feilsøke kretser uten en er som å steke uten wok. Bare foreta investeringen, og ikke se deg tilbake!