Осцилограф

Цифровой осциллограф

Цифровой осциллограф Agilent InfiniiVision 7000 Series

Осциллограф

Осцилло́граф (лат. oscillo — качаюсь + гр. γραφω — пишу) — прибор, предназначенный для исследования электрических сигналов во временно́й области путём визуального наблюдения графика сигнала на экране либо записанного на фотоленте, а также для измерения амплитудных и временны́х параметров сигнала по форме графика. Современные осциллографы позволяют разворачивать сигнал гигагерцовых частот. Для разворачивания более высокочастотных сигналов можно использовать стрик-камеры.

Общее описание

На рисунке показана передняя панель типичного двухлучевого осциллографа.

Органы управления и индикации

Экран

Электронно-лучевой осциллограф имеет экран A, на котором отображаются графики входных сигналов. На экран нанесена разметка в виде сетки. У цифровых осциллографов изображение выводится на дисплей (монохромный или цветной) в виде готовой картинки. У аналоговых осциллографов в качестве экрана используется электронно-лучевая трубка с электростатическим отклонением.

Сигнальные входы

Осциллографы разделяются на одноканальные и многоканальные (2, 4, 6, и т.д. каналов на входе). Многоканальные осциллографы позволяют одновременно сравнивать сигналы между собой (формы, амплитуды, частоты и пр.)

Управление разверткой

Триггер

Если запуск развёртки никак не связан с наблюдаемым сигналом, то изображение на экране будет выглядеть «бегущим» или даже совершенно размазанным. Это происходит потому, что в этом случае осциллограф отображает различные участки наблюдаемого сигнала на одном и том же месте. Для получения стабильного изображения все осциллографы содержат систему, называемую триггер.

Триггер в осциллографе — это устройство, которое задерживает запуск развёртки до тех пор, пока не будут выполнены некоторые условия. Триггер имеет как минимум две настройки:

• Уровень сигнала: задаёт входное напряжение (в вольтах), при достижении которого запускается развёртка
• Тип запуска: по фронту или по спаду

Таким образом, триггер запускает развёртку всегда с одного и того же места сигнала, поэтому изображение сигнала на осциллограмме выглядит стабильным и неподвижным (конечно, только при правильных настройках триггера).

Классификация

По назначению и способу вывода измерительной информации

• Осциллографы с периодической развёрткой для непосредственного наблюдения формы сигнала на экране (электронно-лучевом, жидкокристаллическом и т. д.) — в зап.-европ. языках oscilloscop(e)
• Осциллографы с непрерывной развёрткой для регистрации кривой на фотоленте (шлейфовые осциллографы) — в зап.-европ. языках oscillograph

По способу обработки входного сигнала

• Аналоговый
• Цифровой

По количеству лучей осциллографы делятся на однолучевые, двухлучевые и т.д. Количество лучей может достигать 16-ти и более. N-лучевой осциллограф имеет N сигнальных входов и может одновременно отображать на экране N графиков.

Осциллографы с периодической развёрткой делятся на универсальные (обычные), скоростные, стробоскопические, запоминающие и специальные; цифровые осциллографы могут сочетать возможность использования разных функций.

Применение

Наблюдение формы сигналов

Курсорные измерения

Захват строки телевизионного сигнала

Режимы развертки

Фигура Лиссажу на экране осциллографа

Устройство

Старые типы осциллографов состояли из ЭЛТ (электронно-лучевой трубки), блока горизонтальной развертки и усилителя (для слабых сигналов). Также содержатся вспомогательные блоки: блок управления яркости, блок вертикальной развертки, калибратор длительности, калибратор амплитуды.

История

Осциллограф Tektronix 475A

Ссылки

• Обьяснение работы с осциллографом "на пальцах"
• Подробное описание работы с цифровым осциллографом Rigol DS1042CD
• Каталоги, обзоры и статьи о современных осциллографах Fluke, GW Instek и других
• Каталог осциллографов от ведущих производителей Fluke
• Виртуальный Осциллограф
• Осциллограф для начинающих(рус.)
• Дополнительная информация(рус.)

Литература

1. Р.Г.Карпов, Н.Р.Карпов Электрорадио измерения М.: "Высшая школа", 1978