Осциллограф С1-94 принципиальная схема, фото и описание
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| Параметры | Значения |
| Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) | |
| Тип | круглая, 3 дюйма |
| Экспозиционная площадь | 8 х 10 дел (1 дел = 6 мм) |
| Ускоряющее напряжение | 1.3 кВ |
| Канал вертикального отклонения | |
| Чувствительность | 5 мВ /дел … 5 В /дел ±3% |
| Полоса пропускания (-3 дБ) | 0 МГц … 10 МГц (открытый вход) 10 Гц … 10 МГц (закрытый вход) |
| Входной импеданс | 1 МОм ±3% /30 пФ ±5 пФ |
| Вход усилителя | открытый (DC), закрытый (АС), заземленный (GND) |
| Максимальное входное напряжение | 400 В |
| Регулировка коэффициента | 2. |
| Канал горизонтального отклонения | |
| Коэффициент развертки | 0.1 мкс /дел … 0.1 с/дел ±3% |
| Регулировка коэффициента | 2.5:1 |
| Синхронизация | |
| Режим | автоматический (AUTO), ждущий (NORM), ТВ-синхронизация (TV) |
| Источник синхронизации | внутренний (INT), сеть (LINE), внешний (EXT) |
| Полярность синхронизации | «+» или «-» |
| Чувствительность | 1 дел (INT) 0.3 В (EXT) 2 дел (TV) |
| Внешний вход синхронизации | |
| Входной импеданс | 1 МОм ±3% /25 пФ ±5 пФ |
| Максимальное входное напряжение | 160 В |
| Режим X-Y | |
| Чувствительность | 0. 5 мВ /дел … 5 В /дел (Y) |
| Частотный диапазон (-3 дБ) | 0 МГц … 1 МГц (DC) 10 Гц … 1 МГц (AC) |
| Сдвиг фазы | ≤ 3° (50 кГц) |
| Калибратор | |
| Форма сигнала | положительный меандр |
| Частота | 1 кГц ±2% |
| Выходное напряжение | 0.5 Впик-пик ±2% |
5:1
5 В /дел (X)Инструкция по эксплуатации осциллографа
На примере электронно-лучевого измерительного прибора С1-49 мы рассказываем, как пользоваться осциллографом.
Столкнувшись с осциллографом, у неосведомленного человека возникает много вопросов, для чего на нем столько переключателей и ручек регулирования. Все довольно просто и логично. Сейчас мы опишем на примере, распространенного в кругах радиолюбителей электронно-лучевого измерительного прибора С1-49, как пользоваться осциллографом.
Кратко об управлении
Выглядит модель с1-49 так, как на фото:
Тумблер включения устройства, находится с правой стороны с надписью «Сеть», после перевода тумблера в положение включено должен засветиться индикатор красного света, находящийся над ним.
Рукоятка «Фокус» изменяет толщину луча — поскольку устройство не снабжено узлом компенсации температуры, и в процессе нагрева осциллографа диаметр изменяется.
Регулятор с надписью «Яркость» регулирует яркость точки на экране, можно индивидуально подстроить под рабочее окружение.
«Освещение шкалы», опять же индивидуальный подход к подсветке измерительной сетки, при ярком дневном освещении придется сделать ярче, чтобы рассмотреть сетку.
Ручка с надписью «Усиление Y», по своей сути грубая регулировка усиления вертикального размаха луча. При измерении сигналов высокого уровня, придется уменьшить уровень чувствительности, для того чтобы он вместился в экране осциллографа. При поиске слабых сигналов, нужно произвести увеличение чувствительности усилителя.
Ниже расположился тумблер с помощью которого производится подключение на вход измерительной емкости. Это сделано для отсечения постоянного тока от измерения. На усилитель попадает только переменная составляющая сигнала.
Под ним расположен измерительный входной разъем байонет, под специальный переходник. Прибор снабжается специальными щупами, для проведения измерений, экранированными проводами, с делителем напряжения. Щуп для измерений не вносит искажений в исследуемый сигнал, и воздействие на тестируемое устройство сведено к минимуму. Обычно с осциллографом поставляется несколько видов щупов, под разные виды измерений. Активный щуп — с собственным усилителем. Пассивный без каких либо дополнительных элементов, кроме цепочки согласования, для уменьшения влияния длины кабеля на входной сигнал. И щупы с делителем, в которых отдельным тумблером имеется возможность уменьшить амплитуду напряжения 1:10 ; 1:100 ; 1:1000.
Ниже байонета расположен выход со встроенного генератора прямоугольных импульсов.
С его помощью можно проверить интересующее устройство, а также произвести стартовую калибровку измерителя.
Под экраном осциллографа расположились регуляторы со шкалой:
- Переключателем «Усиление» выбирается диапазон напряжений — вольт/деление. Выбирается, сколько вольт поместится в деление измерительной сетки экрана, и визуально можно определить величину напряжения, зная диапазон на переключателе.
- Второй переключатель со шкалой измеряет длительность импульса. Проще говоря, частоту измерения. Длительность сигнала на одно деление измерительной сетки.
- Регулятор « Развертка» смещает начало импульса по горизонтали. Им нужно пользоваться для смещения исследуемого сигнала по шкале, в случае, когда начало импульса получается за пределами шкалы.
- Вход «Х» позволяет применять внешние генераторы для управления горизонтальной разверткой. В том случае, когда встроенного не достаточно, или не стабилен, то есть частота плавает. В таком положении можно наблюдать фигуры Лиссажу.
Сложные геометрические узоры.
Ниже расположены ручки управления синхронизацией:
- Тумблером «Внутренний — Внешний» происходит выбор, от какого источника будет синхронизироваться развертка. Одновременно с исследуемым сигналом или же от внутреннего.
- Регулятор «Уровень» изменяет чувствительность, от него зависит, по какому фронту сигнала произойдет запуск развертки, нарастающему или спадающему фронту внешнего сигнала.
- Тумблер «-/~» переключает режим одиночный или автоколебательный запуск развертки. Этот режим удобен для исследования цифровых логических устройств, где сигналы следуют не периодично, как в генераторах.
- Ручка подстройки «Стабильность» то же, что синхронизация. С помощью данного резистора производится подстройка синхронизации сигнала с разверткой. Синусоида луча перестает бежать по экрану и застывает статичной картинкой, которую теперь можно изучить детальнее.
Инструкция по эксплуатации
Осциллограф перед началом работы нуждается в калибровке.
После включения в сеть, необходимо чтобы прибор прогрелся и стабилизировался. Как правило, это занимает 5 минут времени. Регуляторами «усилитель Y» и «Развертка» устанавливается луч по центру экрана. После этого настраиваются яркость и фокус.
Если измерительным щупом прикоснутся к выходу генератора, то станем наблюдать на экране прямоугольные импульсы частотой 1 кГц и 500 мВ. При положении регулятора «Длительность» в положении 1мс (миллисекунда). Если все в порядке, значит наш прибор готов к работе.
При измерении сигнала переключатели «Усиление» и «Длительность» устанавливают в крайние левые положения. Усилением поднимают диапазон измерения до явных, максимально различимых сигналов на экране, а регулятором «Длительность» выясняется, какая частота входного сигнала.
Для справки в 1 кГц (1000 Гц) — 1 мс, 1Гц это 1000 мс.
Когда сигнал зафиксирован на экране, с помощью измерительной сетки производится измерение напряжения сигнала, периода (частоты). Современный цифровые измерители данную информацию выводят непосредственно на дисплей прибора, и оператор знает о сигнале все: напряжение, длительность, скважность, период.
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С1-94 осциллограф универсальный
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Как пользоваться осциллографом? Как пользоваться портативным цифровым осциллографом?
В статье будет подробно рассказано о том, как пользоваться осциллографом, что это такое и для каких целей он необходим.
Никакая лаборатория не может просуществовать без измерительной аппаратуры или источников сигналов, напряжений и токов. А если вы планируете заниматься проектированием и созданием различных устройств (особенно если речь идет о высокочастотной технике, например, инверторных блоках питания), то без осциллографа сделать что-либо окажется проблематично.
Что такое осциллограф
Это такой прибор, который позволяет «увидеть» напряжение, а если точнее, то его форму в течение определенного промежутка времени. С его помощью можно измерить немало параметров – напряжение, частоту, силу тока, углы сдвигов фаз. Но чем хорош особенно этот прибор, так это тем, что он позволяет визуально оценить форму сигнала. Ведь в большинстве случаев именно она говорит о том, что конкретно происходит в цепи, в которой проводится измерение.
В некоторых случаях, например, напряжение может содержать не только постоянную, но и переменную составляющую. И форма второй может быть далека от идеальной синусоиды. Такой сигнал вольтметры, например, воспринимают с большими погрешностями. Стрелочные приборы будут выдавать одно значение, цифровые — намного меньшее, а вольтметры постоянного тока в — несколько раз больше. Самое точное измерение получается провести именно при помощи описываемого в статье прибора. И не имеет значения, применяется ли осциллограф Н3013 (как пользоваться, рассмотрено ниже) либо иной модели. Измерения происходят одинаково.
Особенности прибора
Цифровые осциллографы могут не только показывать в режиме реального времени форму сигнала, но и сохранять все данные, которые впоследствии можно будет прочитать на персональных компьютерах. По осциллограмме, изображенной на рисунке выше, можно определить некоторые особенности сигналов:
- Характер сигнала импульсный.
- Отрицательных значений не имеет входящий сигнал.
- Происходит очень быстрое изменение значений от 0 до максимума и обратно.
- Длительность импульса выше длительности паузы более чем в три раза.
Как правило, при помощи осциллографа проводятся исследования периодических сигналов. Именно о них и пойдет речь в статье.
Как он функционирует
Сердце всех осциллографов – электронно-лучевая трубка. Это, можно сказать, радиолампа, следовательно, внутри находится вакуум. На катоде происходит излучение электронов. При помощи фокусирующей системы производится формирование тонкого луча из этих электронов. Внутренняя часть экрана покрыта ровным слоем люминофора. Он при воздействии электронов начинает светиться. Глядя снаружи на экран, можно видеть посредине светлую точку.
В электронно-лучевой трубке имеется две пары пластинок, которые направляют электронный луч в нужную сторону. Причем его отклонение происходит в перпендикулярных (взаимно) направлениях. Если говорить проще, то получается две координатные системы. Чтобы наблюдать за напряжением на экране трубки, нужно:
- По горизонтали луч следует отклонять таким образом, чтобы значение отклонения было прямо пропорционально времени.
- В вертикальной плоскости необходимо, чтобы значение отклонения было пропорционально тому напряжению, исследование которого проходит.
Развертка
Напряжение развертки необходимо подавать на те пластины, которые расположены в вертикальной плоскости. Оно пилообразной формы, медленно нарастает линейно, и у него очень быстрый спад. При этом положительное напряжение приводит к тому, что луч отклоняется вправо. А отрицательное – к тому, что луч движется влево. Это в том случае, если наблюдатель находится перед экраном, и можно видеть, как луч совершает движение слева направо. При этом скорость его постоянна. После достижения крайней правой границы он быстро идет на исходную. Затем заново повторяется движение.
В данной статье будет максимально подробно рассказано о том, как правильно пользоваться осциллографом. Вышеизложенный процесс и носит название «развертка». Линия развертки – это линия (горизонтальная), прочерчиваемая лучом на экране. Когда проводятся измерения, ее называют линией нуля. Она же является осью времени на графике. Частота развертки – это не что иное, как частота, с которой происходит повторение импульсов пилообразной формы. В процессе измерений она не применяется. Важные параметры для измерений – это скорость.
Как подключить импортный осциллограф
Напряжение мерить нужно в двух точках, значит, вход осциллографа – это две клеммы. Обратите внимание на то, что функции у каждой из клемм разные:
- Первая подключается на вход усилителя, который отклоняет луч в вертикальной плоскости.
- Вторая клемма – это общий провод (земля, минус, корпус). Имеет электрическую связь непосредственно с корпусом прибора.
Отсюда вывод можно сделать о том, что при помощи осциллографа измеряется фазовое напряжение относительно земли. Причем необходимо знать, какой из входов — фаза. В приборах зарубежного производства применяются специальной конструкции щупы. В них общий провод сделан в виде зажима типа «крокодил». Наиболее разумное решение, так как именно этот провод чаще всего соединяется с металлическим корпусом устройства, на котором проходят измерения. А вот фаза выполняется в виде иглы. С ее помощью можно без труда ткнуть в любое место печатного монтажа, даже в одинокую ножку микропроцессора.
Как подключить отечественный осциллограф
В России иные стандарты, поэтому на приборах отечественного производства все по-другому. Чаще всего используются штекеры диаметром 4 мм. Причем они одинаковые, приходится выяснять некоторые признаки, чтобы не спутать подключение:
- Минусовой вывод, как правило, имеет большую длину.
- Черный или коричневый цвет характерен для земляного провода.
- На земляном штекере нанесены УГО «заземление» или «общий провод».
Но такое можно не всегда встретить, так как кабели часто подвергаются ремонту, во время которого на провод устанавливают штекер, имеющийся в наличии. С вероятностью 100% можно определить, какой провод нулевой, а какой — фазовый, одним способом. Сначала коснитесь рукой одного штекера, затем — другого. И это не зависит от модели, неважно, это осциллограф С1-118А (как пользоваться приборами, рассказано будет ниже) или какой-либо другой.
В том случае, если вы будете держать в руке минусовой провод, на экране устройства можно наблюдать ровную горизонтальную линию. А если дотронетесь до фазового провода, то на экране появится искаженная синусоида с огромным количеством помех. Последние наблюдаются по причине того, что имеется некоторая емкость между проводами бытовой электросети в комнате и вашим телом (пространство в помещении – это диэлектрик).
Дальнейшие действия
Когда фаза и минус определены, можно проводить измерения. В том случае, если вы не можете визуально определить общий для всех элементов провод, необходимо подключаться к точкам, между которыми нужно измерить напряжение. Но чаще всего в цепи имеется общий провод, он может даже быть соединен с заземлением. Таким же образом подготавливается и осциллограф ОМШ-2М. Как пользоваться им для измерения величин, будет рассказано ниже. В этом случае земляной провод осциллографа необходимо соединять с ним.
По сути, осциллограф – это вольтметр, который показывает график изменения напряжения на определенном участке времени. Но он позволяет увидеть и форму электрического тока. Для осуществления этого нужно подключить специальное токовое сопротивление. Причем значение его должно быть меньше, нежели полное сопротивление самой цепи. В этом случае резистор не сможет оказывать влияние на работу цепи.
Двухканальный осциллограф
Еще его называют двухлучевым, он обладает одной особенностью – может выдавать на экране сигналы из двух различных источников одновременно. У него есть два канала, которые обозначаются римскими цифрами. Обратите внимание на то, что в обоих каналах минусовые клеммы соединены электрически с корпусом. Поэтому при проведении измерений не допускайте подключения этих проводов к различным участкам цепи. Вот как пользоваться осциллографом С1-68, например, для измерений тока и напряжения одновременно.
Кроме того, есть риск получить неверные сведения, так как цепь кардинально изменяется из-за этого короткого замыкания. Недостаток – это невозможность наблюдения за двумя различными напряжениями. Но он не очень существенный, так как в большинстве приборов один из полюсов (как правило, минусовой вывод источника питания) соединен с корпусом, и он общий. Следовательно, измерения всех напряжений происходят относительно этого общего провода.
Возможности двухканального прибора
Воспользовавшись двухканальным осциллографом, вы получаете возможность контролировать ток и напряжение в цепи одновременно. Следовательно, без труда проводите замер сдвига фаз между напряжением и током. Один канал должен измерять ток, а второй — напряжение в исследуемой цепи. Для измерения тока, как вы помните, необходимо включить в схему некоторый резистор с определенным сопротивлением. Так как пользоваться осциллографом С1-94 и аналогами довольно сложно, нужно держать под рукой рекомендуемые схемы подключений для измерения того или иного параметра.
Стоит обращать внимание на конструкцию осциллографов – она немного несимметричная. Другими словами, синхронизация первого канала намного качественнее и стабильнее, нежели второго. Следовательно, нужно подключать выводы первого канала для измерения напряжения, а не тока. Это позволит получить более стабильное отображение осциллограммы на экране прибора. Никогда не подключайте минусовые клеммы двух каналов к разным точкам цепи! Всегда соединяйте их вместе.
Органы управления
На передней панели прибора имеется несколько рукояток, которые необходимы для проведения точной настройки осциллографа. Два потенциометра — для управления каналами 1 и 2. Также имеется функция управления синхронизацией, разверткой, присутствует возможность регулировки фокусировки, яркости, подсветки. Если присмотреться к экрану, то можно увидеть, что он разбит на небольшие квадраты — деления. Ими необходимо пользоваться при проведении измерений. Именно к этим квадратам следует привязывать масштабы по горизонтали и вертикали. Такие особенности имеет осциллограф С1-67. Как пользоваться приборами такого типа для измерений величин, будет рассказано ниже.
Обратите внимание, что по горизонтали масштаб измеряется в секундах на деление. А по вертикали — в вольтах на деление. Как правило, в осциллографе имеется примерно 6-10 квадратов в горизонтальной плоскости и 4-8 — в вертикальной. На центровые линии нанесены риски, они делят каждый отрезок на 10 частей (равных) или на 5. Благодаря этим делениям можно производить более точные расчеты.
Режим входа
На передней панели имеется специальный переключатель, который переводит прибор в различные состояния. Обозначается символом — сверху прямая черта, ниже нее -волнистая. При переводе в верхнее положение на вход может поступать как переменное, так и постоянное напряжение. Вход открытый считается для постоянного тока. При переключении в нижнее положение допустима подача на вход только переменного напряжения. Благодаря этому появляется возможность проводить замеры очень маленького переменного напряжения (по отношению к очень большим значениям постоянного). Актуально для проведения измерений в усилительных каскадах.
Реализовать это довольно просто – необходимо ко входу усилителя подключить конденсатор. В данном случае вход закрыт. Обратите внимание на то, что в этом режиме измерения НЧ-сигналы с частотой менее 5 Гц ослабевают. Следовательно, измерять их можно лишь в режиме открытого входа.
Когда переключатель установлен в среднее положение, то от разъема входа отключается усилитель, и происходит замыкание на корпус. Благодаря этому имеется возможность установить развертку. Так как пользоваться осциллографом С1-49 и аналогами без знания основных органов управления невозможно, стоит о них более подробно поговорить.
Вход канала осциллографа
На передней панели имеется масштаб в вертикальной плоскости – он определяется при помощи регулятора чувствительности того канала, по которому происходит измерение. Существует возможность сменить масштаб не плавно, а ступенчато, при помощи переключателя. Какие задать значения можно с его помощью, смотрите на корпусе рядом с ним. На одной оси с этим переключателем находится регулятор для плавной корректировки (вот как пользоваться осциллографом С1-73 и аналогичными моделями).
На передней панели можно найти ручку с изображением двунаправленной стрелки. Если вращать ее, то график этого канала начнет перемещаться в вертикальной плоскости (вниз-вверх). Обратите внимание на то, что возле этой ручки имеется графическое обозначение, которое показывает, в какую сторону необходимо ее вращать, чтобы изменить значение множителя в меньшую или большую сторону. Органы управления обоих каналов одинаковые. Кроме того, на передней панели имеются ручки регулировки контрастности, яркости, синхронизации. Стоит отметить, что цифровой карманный осциллограф (как пользоваться девайсом, мы рассматриваем) также имеет ряд настроек отображения графиков.
Как проводятся измерения
Продолжаем описывать, как пользоваться цифровым осциллографом или аналоговым. Важно отметить, что у них у всех есть недостаток. Стоит упомянуть одну особенность – все измерения осуществляются визуально, поэтому имеется риск того, что погрешность окажется высокой. Также следует учитывать тот факт, что напряжения развертки обладают крайне малой линейностью, что приводит к погрешности измерений сдвига фаз или частоты примерно на 5%. Чтобы минимизировать эти погрешности, требуется выполнить одно простое условие – график должен занимать примерно 90% площади экрана. Когда проводятся измерения частоты и напряжения (имеется временной интервал), следует регуляторы корректировки усиления сигнала на входе и скорости развертки выставить в крайние правые положения. Стоит заметить одну особенность: так как пользоваться цифровым осциллографом может даже новичок, приборы с электронно-лучевой трубкой потеряли актуальность.
Как измерить напряжение
Чтобы провести измерение напряжения, необходимо использовать значения масштаба в вертикальной плоскости. Для начала нужно выполнить одно из этих действий:
- Соединить обе входные клеммы осциллографа между собой.
- Перевести переключатель режимов входа в положение, которое соответствует соединению с общим проводом. Затем регулятором, возле которого изображена двунаправленная стрелка, добиться того, чтобы линия развертки совпала с центральной (горизонтальной) чертой на экране.
Переводите прибор в режим измерений и подаете на вход сигнал, который необходимо исследовать. При этом в какое-либо рабочее положение устанавливается переключатель режимов. А вот как пользоваться портативным цифровым осциллографом? Немного сложнее — у таких приборов намного больше регулировок.
В результате можно видеть на экране некоторый график. Для точного измерения высоты следует использовать ручку с изображением горизонтальной двунаправленной стрелки. Добиваетесь того, чтобы верхняя точка графика попадала на вертикальную линию, расположенную в центре. На ней имеется градуировка, поэтому будет намного проще произвести расчет действующего напряжения в цепи.
Как измерить частоту
При помощи осциллографа можно провести измерения временных интервалов, в частности, периода сигнала. Вы понимаете, что частота любого сигнала всегда пропорциональна периоду. Измерение периода можно провести в любой области осциллограммы. Но удобнее и точнее провести замер в тех точках, в которых график пересекается с горизонтальной осью. Следовательно, перед началом измерений обязательно установите развертку четко на горизонтальную линию, расположенную по центру. Так как пользоваться портативным цифровым осциллографом намного проще, нежели аналоговым, последние давно канули в лету и редко используются для измерений.
Далее, используя рукоятку, обозначенную горизонтальной двунаправленной стрелкой, необходимо сместить начало периода с крайней левой линией на экране. После вычисления периода сигнала можно, используя простую формулу, рассчитать частоту. Для этого нужно единицу разделить на вычисленный ранее период. Точность измерений бывает различной. Чтобы увеличить ее, необходимо как можно сильнее растягивать график по горизонтали.
Обратите внимание на одну закономерность: при увеличении периода уменьшается частота (пропорция ведь обратная). И наоборот – при уменьшении периода происходит увеличение частоты. Низкое значение погрешности – это когда она составляет менее 1 процента. Но такую высокую точность не каждый осциллограф способен обеспечить. Только на цифровых, в которых линейная развертка, можно получить такие точные измерения.
Как определяется сдвиг фаз
А теперь о том, как пользоваться осциллографом С1-112А для измерения сдвига фаз. Но для начала – определение. Сдвиг фаз – это характеристика, показывающая, как располагаются относительно друг друга два процесса (колебательных) в течение некоторого времени. Причем измерение происходит не в секундах, а в частях периода. Другими словами, единица измерения – это единицы угла. Если сигналы будут одинаково располагаться взаимно, то у них сдвиг фаз будет также одинаков. Причем это не зависит от частоты и периода – реальный масштаб графиков на горизонтальной (временной) оси может быть любым.
Максимальная точность измерения будет в том случае, если растянуть график на всю длину экрана. В аналоговых осциллографах график сигнала для каждого канала будет иметь одну яркость и цвет. Чтобы отличить эти графики друг от друга, необходимо сделать для каждого свою амплитуду. И напряжение, которое подается на первый канал, важно делать максимально большим. При этом получится намного лучше удерживать синхронизацией изображение на экране. Вот как пользоваться осциллографом С1-112А. Другие приборы отличаются в эксплуатации незначительно.
Характеристики | Параметры | Значения |
Канал вертикального отклонения | Полоса пропускания | 0…10 МГЦ |
Коэф. отклонения (Коткл.) | 10мВ/дел…5В/дел (шаг 1-2-5) | |
Погрешность установки Коткл. | ±5%. | |
Время нарастания | < 35нс | |
Выброс | < 10% | |
Входной импеданс | 1МОм/40пФ | |
Задержка изображения | >20нс | |
Максимальное входное напряжение | 250 В | |
Канал горизонтального отклонения | Коэффициент развертки (Кразв.) | 0,1 мкс/дел… 50мс/дел (шаг 1-2-5) |
Погрешность установки Кразв. | ±5% | |
Режимы запуска развертки | Автоколебательный, ждущий | |
Синхронизация | Источники синхронизации | Внутренний, внешний |
Частота внешней синхронизации | 20Гц…10МГц (синусоидальный или импульсный сигнал) | |
Уровень внеш. синхронизации . | 0,5 В…З В | |
Х-У вход | Полоса пропусквния | 20Гц…2МГц |
Коэффициент отклонения | 10 мВ/дел.. .0. 5В/дел (на 1 кГ ц) | |
Выход внутренней развертки | Уровень сигнала развертки | > 4 В (пилообразные импульсы отрицательной полярности) |
Электроннолучевая трубка | Размер экрана | 6×10 дел. (40×60 мм) |
Ширина луча | < 0,6 мм | |
Общие данные | Напряжение питания | 220В/240В ± 10%, 50/60 Гц |
Потребляемая мощность | 32 ВА | |
Габаритные размеры | 100x190x300мм | |
Масса | 3,5кг |
C1-94 OSCILLOSCOPE SCH Скачать руководство по обслуживанию, схемы, eeprom, информацию по ремонту для специалистов по электронике
Sziasztok! Ez egy táp IC. Tudna valaki feltenni erről doksit, esetleg beszerzési forrást megadni? Köszönettel Dénes Károly.
Üdvözlet mindenkinek! Ismerősöm megkeresett, kell e nekem ez a műszer jó árért. -Персе! -Мондтам. Itt hagyta nekem tesztelésre. Мегфелельная сеть, объемлющая сеть переменного тока, малая мутатотт érték jó, де a szkópernyőn csak DC komponensű AC-t látok.Азаз, понтозан олян, минта чсак, DC-бен мерн. Előtét kondival jól mutat, nem mozdul ki a képernyőről az ‘alapvonal’. Vajon ez gyárilag ilyen, vagy már bugos? Akinek hasonló vagy ilyen műszere van, kérem segítsen ki ezzel az információval. Köszönöm.
Üdv kedves szakik! Hozzám került egy Orosz (szovjet) C1-59 (SZ1-59) típusú oszcilloszkóp. Felépítéséből gondolom, hogy katonai verzió lehet. Jó nagy darab, rak-ba rakható, és hátul — это vannak bemeneti.Méregettem benne a félvezetőket, feszültségeket. Találtam néhány kiszáradt, kapacvesztet kondit. Cseréltem őket. Eredmény: egy darabig volt fény, jól fókuszálható, a benne lév mér jel (négyszög) jól kirajzolódott. Függőleges helyzet kicsit mászkált, de kb. 2-3 perc múlva abba hagyta. A működése alapján úgy saccolom, hogy hosszú utánvilágítású cső van benne. Az utánvilágítási időt lehet állítani. Aztán találtam még kapacvesztett kondit. Азт — это cseréltem. Most már nincs fény sem.:) Visszaraktam a régi kondit, akkor sincs. Kellene egy rajz, vagy szervizkönyv. Minden segítség jól jön. Кёсёнеттель: Мики
Sziasztok. Elromlott az oszcilloszkopom. Munka kozben tortent, egyszer csak eszrevettem, hogy fekete a kepernyo. Kikapcs, кис идо Mulva bekapcs, es ujbol volt vizszintes vonal. 10-15 перц мульва уджбол элтунт а фонал. Kinlodva bar, de sikerult befejeznem a javitast, es eltettem a muszert. Большинство ujbol szuksegem lenne ra, de a bekapcsolast jelzo leden kivul nem tortenik semmi.Valami tanacsot kernek, merre keressem a hibat, mert szkop javitasban egyaltalan nem vagyok jartas. Кошоном. Удв.
Oszillograf C1-94 (S1-94) Fehlersuche — Mikrocontroller.net
Hallo Liebe Forumgemeinde, ich habe mir vor kurzem mein erstes Oszilloskop zum Einstieg ersteigert, ein C1-94. Nach einigen Versuchen ist mir aufgefallen dass ich das Bild nicht стабилизация bekomme egal wie sehr ich am Pegel-Poti drehe. Beim anlegen eines 100Hz Sinus bekommen ich je nach eingestellter Zeitbasis eines der obigen Ergebnisse (oben links z.до 2 мс / дел). Bei 1ms / div läuft der Sinus von links nach rechts (unten links; längere Belichtungszeit), им. µs Bereich gibt es nur noch eine dicken Strahl. Draht man die Intensität etwas höher kann man einen fast durchgängigen вертикальный Strahl am Strahlanfang beobachten. Daher liegt es nahe dass die interne Triggerung einen Defekt hat. Interessanterweise ist es im mittleren ms Bereich möglich ein vom Ne555 produziertes Rechtecksignal zu triggern. In diesem Fall verblasst komischerweise der Strahl nach und nach und lässt sich nur durch eine Abkühlpause wiederherstellen.Das problem beim Sinus tritt sowohl im selbstschwingenden als auch im getriggerten Betrieb auf (wobei ich den Unterschied nicht genau вертехе). Wenn man im getriggerten Modus das Poti dreht blitzt kurz das Signal auf, lässt sich aber nicht mehr finden egal wie feinfühlig man dreht. Ich bin mir также nicht ganz sicher ob das Problem im Trigger oder in der Ablenkeinheit zu suchen ist, oder bei mir: D. Laut Handbuch müssen bei einer defkten Auslösung die Transistoren Y3: T22-32 и диод D12 ausgetauscht werden.Es würde sich also um die Transistoren vom Typ KT315G, KT361G und KP303N (o.ä) и рукоятка диода KD503A. Nach Meiner Recherche Sollen die ersten zwei zu den damaligen Allzwecktransistoren gehört haben. Was wären da geeignete und insbesondere verfügbare Ersatztypen? Das Poti scheint eines mit 1-47 kOhm zu sein. Gibt es dafür passende Mehrgangpotis? Ich habe mal alle wichtigen Dokumente angehängt. Ich würde mich freuen Водопад jemand mir einen besseren Scan des Handbuchs zuschickt. Mfg mpro
Oszilloskop — Википедия
Ein Oszilloskop (лат. osculare «schaukeln», altgr. σκοπεῖν skopein «betrachten») ist ein elektronisches Messgerät, das in seiner bevorzugten Anwendung für eine oder mehrere elektrische Spannungen deren zeitlichen Verlauf auf einem Bildschirm sichtbar. Das Oszilloskop stellt einen Verlaufsgraphen в einem zweidimensionalen Koordinatensystem dar, wobei üblicherweise die (Horizontale) x-Achse die Zeitachse ist und die (вертикальная) y-Achse die Spannungsachse. Das so entstehende Bild wird als Oszillogramm bezeichnet.
Es gibt analoge und digitale Oszilloskope, wobei die analogen Geräte von den digitalen fast vollständig vom Markt verdrängt wordden sind. Das Oszilloskop ist neben dem Multimeter eines der wichtigsten Messgeräte in der Elektronik und der Elektrotechnik. Der Bereich messbarer Spannungen reicht einerseits von Gleichspannung über niederfrequente Spannung, wie sie im elektrischen Versorgungsnetz auftritt, Spannung in der Tontechnik bis hin zum hochfrequenten Signal bei Radio, Fernsequenten; andererseits reicht der Bereich unter Verwendung von Standardzubehör von wenigen Millivolt bis zu einigen hundert Volt (im Spitzenwert).
Manchmal wird noch die Bezeichnung Oszillograph verwendet, die in einer frühen Phase der Entwicklung für ein auf Papier schreibendes Gerät korrekt war. Saloppe Bezeichnungen sind Scope , Oscar или Oszi .
Allgemein kann jeder Vorgang, der sich als zeitlicher Verlauf einer elektrischen Spannung abbilden lässt, mit dem Oszilloskop durch einen stetigen oder unstetigen Kurvenzug dargestellt werden. Dazu hat es eine rechteckige Anzeigefläche.Vorzugsweise werden periodische Verläufe betrachtet, deren charakteristische Einzelheiten ihrer „Form“ erfasst werden sollen. Dabei dient die x-Ablenkung der Zeitdarstellung.
Die Eingangsspannungen werden meistens über BNC-Buchsen auf der Frontseite direkt oder unter Verwendung eines Tastkopfes angeschlossen. Die Buchsen sind bei Laborgeräten über Schutzleiter einseitig mit Masse (Gehäuse, Schutzkontakt) verbunden. Entsprechend muss jede zu messende Spannung einseitig in gleicher Weise geerdet oder possiblefrei sein.Vorzugsweise sind 2 oder 4 Eingangskanäle vorhanden für die Beeinflussung der y-Ablenkung von 2 or 4 Eingangsspannungen.
Bei den meisten Oszilloskopen ist ein Eingang für die x-Ablenkung verwendbar, wodurch nicht nur zeitabhängige Funktionen dargestellt werden können (t-y-Darstellung), sondern auch x-y-Darstellungen (wodurch nicht nur zeitabhängige Funktionen dargestellt werden können (t-y-Darstellung), sondern auch x-y-Darstellungen (wodurch nicht nur zeitabhängige) Gelegentlich gibt es einen z-Eingang, über den die Intensität des Kurvenzugs beeinflusst werden kann.
Viele Physikalische Größen können über Messumformer durch Spannungssignale dargestellt werden.Dann können am Oszilloskop auch deren Einzelheiten wie Spitze-Tal-Wert, Gleichanteil bzw. Periodendauer, Zeitspanne, Phasenverschiebung gemessen werden.
Je nach Ausstattung ist eine Summen- oder Differenzbildung zwischen zwei Kanälen möglich oder die Darstellung anderer als zeitlicher Zusammenhänge, beispielsweise in Form von
Blockschaltbild eines OszilloskopsEinen Überblick über den Aufbau eines Oszilloskops gibt das gezeigte Blockschaltbild.
Die Einstellmöglichkeiten sind je nach Fabrikat vielfältig: Die hier genannten Möglichkeiten sind repräsentativ und keineswegs vollständig bzw.keineswegs auf jedem Gerät vorhanden.
Vertikalbaugruppe [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Typischer Aufbau einer EingangsstufeWesentliche Bestandteile hierzu sind für jeden Kanal
- ein hochwertiger Verstärker von Gleichspannung bis zu Wechselspannung mit hoher Frequenz (typisch 100… 500 MHz)
- ein Wahlschalter für den Spannungs-Messbereich
- ein Einsteller für die Höhe der Nulllinie (положение y)
- ein Eingangswahlschalter mit den Möglichkeiten der Aufnahme
-
- des Wechselspannungsanteils der angelegten Spannung (Stellung AC)
- der gesamten Spannung einschließlich Gleichanteil (Stellung DC)
- der Nulllinie (Stellung GND).
Wie jedes Messgerät soll ein Oszilloskop die zu untersuchende Schaltung möglichst wenig beeinflussen und das anliegende Signal möglichst wenig verfälschen. Damit soll die Eingangsimpedanz möglichst hoch sein, zugleich sollen möglichst keine Reflexionen auf der Messleitung auftreten. Diese Forderungen können nicht miteinander vereint werden.
- Универсальная осциллоскопическая шляпа с расширением от 1 МОм до 20 до 50 пФ.Mit einem Tastkopf können der Widerstand erhöht und die Kapazität vermindert werden, meistens aber unter Verzicht auf die untersten Messbereiche für kleine Spannungen.
- Bei Spezial-Oszilloskopen für reflexionsarme Hochfrequenz-Anwendungen kann der Eingangswiderstand 50 Ω Betragen.
Eine Besonderheit beim Oszilloskop: Der Spannungsnullpunkt liegt weder fest an einem Bildrand noch fest auf der Mittellinie, sondern stets da, wo er zur optimalen Bildschirmausnutzung Individual fingelegt wird.
Triggerbaugruppe [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Zur Triggerung:Dünne Linie: eine fortlaufend am Eingang vorhandene Sägezahn-Spannung.
Dicke Linie: Teil der Eingangsspannung, der bei gegebenem Maßstab auf dem Bildschirm sichtbar ist (bei Triggerung auf positiven Anstieg).
Ein anliegendes Signal wird fortlaufend gemessen und vom linken Rand der Anzeigefläche bis zum rechten immer wieder neu gezeichnet. Um bei den periodischen Signalen ein stehendes Bild zu erhalten, ist es nötig, den Bildschirm-Durchlauf so lange aufzuhalten, bis das darzustellende Signal einen festgelegten Anfangszustand erreicht.Erst dann wird eine neue Darstellung ausgelöst. Die Durchläufe sind somit identisch und frischen das Bild immer wieder auf.
Üblicherweise werden dazu eingestellt
- das Triggerniveau (УРОВЕНЬ, stufenlos einstellbare Spannung)
- den Triggeranstieg, mit dem das Signal das Triggerniveau überquert
(НАКЛОН, + или -) - die Triggerbetriebsart (РЕЖИМ, нормальный или автоматический).
Wenn die eingestellte Triggerbedingung durch das ausgewählte Triggersignal nicht erfüllt wird, bleibt die Zeitablenkung bei Normalbetrieb in Warteposition; im Automatikbetrieb entsteht dann eine, Allerdings freilaufende, Darstellung.Beispielsweise kann Gleichspannung nicht triggern; auch für das Suchen des Signalverlaufs bis zur korrekten Einstellung der Vertikalbaugruppe ist der Freilauf hilfreich.
Als Triggerquelle, von deren Spannungsverlauf ausgelöst werden soll, kommt infrage
- Jeder der Kanäle (Ch2, Ch3,…)
- ein externer Triggereingang (EXT)
- das Versorgungsnetz (50 Гц; LINE), da häufig netzsynchrone Ereignisse zu erfassen sind.
Je nach Ausstattung des Oszilloskops gibt es noch spezielle Triggerschaltungen, die z.B. TV-Signale oder den I 2 C-Buszyklus erkennen und zur Auslösung verwenden.
Horizontalbaugruppe [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Für den Horizontalen Durchlauf des Bildes sorgt eine Zeitbasis, die ebenfalls hohen Anforderungen genügen muss. Sie hat Einstellmöglichkeiten für
- den Zeit-Messbereich
- die Horizontale Position des Bildanfangs.
Bei einem Analogoszilloskop erzeugt sie eine ab dem Triggerzeitpunkt mit der Zeit Streng linear ansteigende Spannung («Sägezahnspannung»), die für die Horizontalablenkung verwendet wird.
Bei einem Digitaloszilloskop wird der Verlauf abgetastet, und die Daten der Messpunkte werden in einem Datenspeicher abgelegt, der ringförmig immer wieder überschrieben wird. Hier sorgt die Zeitbasis für den zeitlichen Abstand, in dem Messdaten gewonnen und in den Speicher geschrieben werden. Diese werden dann — ab einem festgelegten Abstand zum Triggerzeitpunkt — zum Bildaufbau verwendet. Der Datenspeicher übernimmt Daten für eine längere Zeitspanne als die Zeitspanne, die auf dem Bildschirm angezeigt wird.Dadurch kann bereits die Vorgeschichte des Trigger-Ereignisses («предварительный спусковой крючок») zur Anzeige gebracht werden.
Bei digitalen Oszilloskopen gibt es auch die bequeme Möglichkeit, einmalige Ereignisse darzustellen («одиночный»). Ab Triggerereignis wird der Datenspeicher nur noch mit einer festgelegten Anzahl von Messpunkten beschrieben, aber nicht mehr ständig überschrieben. Dadurch lässt sich ein transientes Signal aufnehmen und Friebig lange anzeigen.
Komfortable Oszilloskope verfügen über zwei Zeitbasen.Neben der Hauptzeitbasis gibt es eine zweite Zeitbasis, mit der bei schnellerem Durchlauf Ausschnittvergrößerungen erzeugt werden können. Diese startet nach einer einstellbaren Verzögerungszeit nach Triggerung der Hauptzeitbasis; oder sie wird nach der eingestellten Verzögerungszeit triggerbar aufgrund eines zweiten Triggerereignisses. Auf diese Weise ist ein Ereignis viel feiner auflösbar, als das mit der Hauptzeitbasis möglich ist, wenn das Ereignis in einem größeren Abstand nach dem Triggerereignis auftritt.Die zweite Zeitbasis kann entfallen, wenn Daten von vornherein ganz wesentlich dichter erfasst und in den Speicher geschrieben werden, als sie zum Bildaufbau verwendbar sind. Zur besseren Auflösung des Ereignisses wird ein Ausschnitt der Daten gespreizt dargestellt.
Messbereiche [Bearbereiche | Quelltext Bearbeiten]
Um Messwerteablesen zu können, enthält der Bildschirm ein Raster. Bevorzugt wird es mit 10 Teilungen (Подразделения, kurz «div») waagerecht и 8 div senkrecht ausgestattet.Ein Messbereich wird hier — anders als in der Messtechnik bevorzugt — nicht durch einen Nullpunkt und einen Messbereichsendwert, sondern durch einen Maßstab («масштаб») или Ablenkkoeffizienten gekennzeichnet.
Zur Quantitativen Beschreibung der Zeit auf dem Bildschirm dient die Angabe
- ΔtΔx = 1Horizontalgeschwindigkeit = Horizontalgeschwindigkeit = Horizontal-Maßstab {\ displaystyle {\ frac {\ Delta t} {\ Delta x}} = {\ frac {1} {\ text {Horizontalgeschwindigkeit}}} = {\ text {Horizontal-Maßstab} }}
Typisch einstellbare Maßstäbe sind 10 ns / div… 1 s / div mit drei Einstellungen pro Zehnerpotenz in den Faktoren 1, 2 and 5.
Aber auch 20 пс / дел [1] или 10 тыс. Сек / дел [2] werden angeboten.
Die Einstellmöglichkeiten reichen также typisch über die große Spanne von rund acht Zehnerpotenzen, fallweise noch einige mehr.
Zur Quantitativen Beschreibung der Spannung auf dem Bildschirm dient die Angabe
- ΔUΔy = 1Empfindlichkeit = Vertikal-Maßstab {\ displaystyle {\ frac {\ Delta U} {\ Delta y}} = {\ frac {1} {\ text {Empfindlichkeit}}} = {\ text {Vertikal-Maßstab} }}
Typisch einstellbare Maßstäbe sind 2 мВ / дел… 5 В / дел в derselben Stufung wie für die Zeit.
Digitales Oszilloskop [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Mit einem digitalen Oszilloskop aufgenommenes OszillogrammÜberblick [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Digitales SpeicheroszilloskopHeute werden überwiegend digitale Oszilloskope (DSO, englisch: Digital Storage Oscilloscopes, ) verwendet. Sie setzen für jeden Kanal nach einer analogtechnischen Verstärkung die Spannungswerte zu diskreten Zeitpunkten um in Digitalsignale und legen die Daten in einem Datenspeicher ab.Diese werden dann für den Bildaufbau verwendet, können aber auch nach der Messung auf einem externen Speicher abgelegt oder auf einen PC übertragen werden.
Es gibt verschiedene Ausstattungsstufen sowie Mischformen zwischen Analog- und Digitaloszilloskopen. Zusätzlich zu den oben genannten Mess-Möglichkeiten enthalten Digitaloszilloskope weitere Funktionen, beispielsweise:
- Pre-Triggerung zur Betrachtung der Vorgeschichte eines Ereignisses, das die Triggerung auslöst, zum Beispiel wenn die Ursache einer Spannungsspitze gesucht wird
- Mittelwertbildung über viele Bilddurchläufe zur Störunterdrückung bei periodischen Signalen
- Berechnung von Anstiegszeit, Impulsbreite, Amplitude, Frequenz usw.
- Berechnung von Frequenzspektren / FFT, Histogrammen und Statistiken
- automatische Einstellung auf ein unbekanntes Signal.
Die Eingangsspannung wird mit einem Analog-Digital-Umsetzer (ADU) mit einer Auflösung von 8 bis mehr als 12 Bit digitalisiert. Zum Einsatz kommen meist Flash-Umsetzer. Bei hohen Geschwindigkeitsanforderungen werden die für 2 bis 4 Kanäle vorhandenen Umsetzer parallel betrieben, die dann zeitversetzt (interleaved) für 1 Kanal arbeiten.Ein 8-bit-ADU kann в 256 Schritte auflösen; über einen Messbereich von 10,24 div [3] ergibt sich eine родственник Auflösung von 25 Schritt / div, находился в Vertikalrichtung für die Betrachtung ausreicht.
Neben der Auflösung in y-Richtung (Spannung) ist auch die zeitliche Auflösung eine wichtige Kenngröße: Sie wird zum einen durch die Bandbreite des analogen Eingangsverstärkers bestimmt, zum andeastrate durch abtimmt. Da Digitaloszilloskope eine Anwendung der zeitdiskreten Signalverarbeitung darstellen, spielen die Abtastrate und das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem eine zentrale Rolle.Оцените wird zumeist в «Мегасэмплах в секунду» (MS / s oder Msps) или «Gigasamples в секунду» (GS / s oder Gsps) angegeben, а также Anzahl der Abtastungen pro Sekunde. Anfang 2009 г. (от 800 до 2000 евро) der DSO die Abtastraten im Bereich von 1 Гвыб / с в диапазоне частот (−3 дБ) на 60 и 200 МГц.
Beispiel: Wird auf dem Bildschirm für einen nicht simplen Kurvenverlauf eine Punktdichte von 50 S / Periode für wünschenswert angesehen, so ist dieses bei einer Abtastrate von 1 GS / s bisfrequener von Signal 20 MHz.Die nachfolgend beschriebene Unterabtastung setzt dann etwa bei der 25. Oberschwingung ein.
Ein weiterer Параметр ist die Speichertiefe, unter der beim Oszilloskop die Anzahl der speicherbaren Messpunkte verstanden wird. Sie wird as Gesamtanzahl oder pro Kanal angegeben. Wenn es nur auf die Betrachtung des Bildes ankommt, reicht horizontal eine Punktdichte von 50 S / div aus, bei 10 div Bildbreite также eine Speichertiefe von 500 Punkten, für Pre-Trigger mit dem Triggerereignis am rechten Bildrand weitere 500 Punk.Wenn jedoch die Ursache von Timing-Anomalien in einem komplizierten digitalen Datenstrom isoliert werden sollen, sind u. U. Millionen Punkte als Speichertiefe erforderlich. [4]
DSO часто используются на ПЛИС-Basis realisiert, da die geringen Stückzahlen und die zu verarbeitende und speichernde Datenflut nicht immer mit einem DSP erreicht werden kann. Über einer Abtastrate von ca. 1 Гвыб. / С передают DSO чаще, чем AD-Umsetzer pro Kanal parallel (режим с чередованием), хорошо поэтапно, отказавшись от сигнала. [5] Dabei gilt bei sehr hohen Frequenzen der geringe Takt-Jitter als das stärkste Qualitätskriterium. [6]
Die Entwicklung zu immer kleineren Geräten hat es ermöglicht, dass nicht nur recht kompakte DSO für den Einsatz im Labor entstanden sind, sondern auch robuste, tragbare «Handheld» -zzillo Eesti. B. auf Montage und zur Wartung. Diese sind massefrei, teilweise in allen Eingangskanälen Potentialfrei und Oft Mit Multimeter-Funktionen ausgestattet.
Unterabtastung [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Wird die anliegende Spannung (dünne Linie) zu selten abgetastet, so werden die Messpunkte zu einem entstellenden Bild zusammengesetzt (dicke Linie). In diesem einfachen Fall ist offensichtlich die Frequenz falsch (zu niedrig).Zu immer höheren Frequenzen der Eingangsspannung hin kann die Abtastung dem Vorgang nicht mehr folgen. Bei weniger als 2 Punkten pro Periode kommt es zu Unterabtastung, und es entstehen durch den Alias-Effekt Bilder, die mit dem ursprünglichen Verlauf nichts mehr gemein haben. Periodische Signale können jedoch durch Abtastwerte aus vielen Durchläufen wieder korrekt zusammengesetzt werden. Voraussetzung ist eine sehr schnelle Abtast-Halte-Schaltung, die in besonders kurzer Zeit das Eingangssignal erfassen kann. Zwei bewährte periodische Abtast-Techniken sind: [7]
Sequenzielles Abtasten: Pro Trigger gibt es nur eine Abtastung. Beim ersten Durchlauf liegt der Abtastzeitpunkt um eine kleine Verzögerungszeit hinter dem Triggerpunkt.Zum zweiten Durchlauf wird die Verzögerungszeit verdoppelt, zum dritten verdreifacht — bis das Zeitfenster gefüllt ist. Die Bildpunkte werden in der Reihenfolge der Abtastung angeordnet, untereinander im Abstand der kleinen Verzögerungszeit.
Willkürliche Abtastung eines Signals в Мехререн ЦикленWillkürliches (von der Triggerung unabhängiges) Abtasten (случайная выборка): Hier wird jeder Messpunkt im Rahmen der möglichen Arbeitsgeschwindigkeit aufgenommen, und zusätzlich wirdmessein zeitrigger Abtasten.Die Bildpunkte werden in der Reihenfolge dieses zeitlichen Abstands angeordnet. Bei hinreichend langer Erfassungszeit liegen die Bildpunkte so dicht, dass ein geschlossener Kurvenzug erscheint.
Bei diesen Techniken dürfen Allerdings keine niederfrequenten Signalanteile vorhanden sein, da diese sich als eine Unschärfe in der konstruierten Kurve zeigen würden.
Spitzen-Erkennung (Störimpuls-Erkennung) [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Bei digitalen Speicheroszilloskopen besteht die Gefahr, dass sehr kurze Ereignisse durch den Alias-Effekt falsch oder zwischen zwei Abtastpunkten gar nicht erfasst werden, besonders bei langsameren Zeitbasis-Einstellungen.Damit Spannungsspitzen (английский: Glitches ) в jedem Falle erkannt werden, verfügen manche Geräte über ständig verfügbare (также analogtechnisch arbeitende) Hardware-Spitzendetektoren, deren positive bzw. отрицательный Spitzenwerte kurzfristig gespeichert, getrennt digitalisiert und in das Bild eingefügt werden. [8]
Unterschiede gegenüber dem analogen Oszilloskop [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
- Die Anzeige kann größer und farbig sein, dadurch lassen sich die einzelnen Kanäle leichter unterscheiden.
- Häufige Abtastung und Mittelung über aufeinander folgende Durchläufe ergeben eine bessere Auflösung bis unter den mV / div-Bereich sowie Störunterdrückung.
- Kurzzeitige Ereignisse können zwischen Abtastungen verloren gehen, außer bei Spitzenerkennung.
- Durch Pre-Trigger kann der Signalverlauf vor dem Triggerzeitpunkt betrachtet werden.
- Komplizierte Trigger-Funktionen wie beispielsweise Pulsweitentrigger oder im Rahmen von seriellen Schnittstellen liefern die Triggerung auf eine Abfolge von seriellen Bitmustern.
- Autoset und Autorange bewirken eine automatische, в vielen Fällen optimale Einstellung auf das Eingangssignal. Diese Funktion haben aber auch аналог Oszilloskope neuerer Bauart.
- Scrollen und Vergrößern über mehrere gespeicherte Graphen erweitern die Anzeigemöglichkeiten.
- Auch langsame Vorgänge, z. B. ein Temperaturverlauf über einen Tag, können aufgenommen werden.
- Der Speicher des Oszilloskops kann anstatt eindimensionalen Liste auch ein mehrdimensionales Array der vorangegangenen Abtastintervalle enthalten, um einen Phosphor-Schirm zu simulieren.Die vorangegangenen Perioden werden farblich unterschiedlich dargestellt und damit unterscheidbar (z. B. farbige Augendiagramme).
- Automation und Fernsteuerung sind möglich über standardisierte Schnittstellen wie z. B. serielle Schnittstelle, USB-порт или GPIB.
- Datenoder Bilddateien können gespeichert und in anderen Anwendungen eingebunden werden. Dies kann über Schnittstellen zum Anschluss von handelsüblichen USB-Massenspeichern erfolgen.
- Numerische Berechnungen wie Effektivwert oder Frequenz vom angezeigten Signalverlauf können durchgeführt und im Bild eingeblendet werden.
- Cursor-Funktionen ermöglichen das Ausmessen von Horizontalen und Vertikalen Abständen in der Darstellung. Diese Funktionen haben aber auch аналог Oszilloskope neuerer Bauart.
- Es sind abgeleitete Kanäle möglich; auch die Bezeichnung als «Mathematik-Kanal» kommt vor. Beispielsweise kann damit das Spektrum eines Signals mittels Fourier-Transformation in Echtzeit gebildet und angezeigt werden.
- Bestimmte Geräteeinstellungen (установки) können gespeichert und später wieder abgerufen werden.Diese Funktion haben aber auch аналог Oszilloskope neuerer Bauart.
- Die Fülle von Funktionen erfordert die Handhabung durch Einstellung einer Vielzahl von Bedienelementen. Bei Digitaloszilloskopen sind diese nur zu einem geringen Teil auf der Frontseite, teilweise als Softkeys, sonst durch Aufruf von Menüs zugänglich.
- Falsche Darstellungen aufgrund des Alias-Effektes sind nicht auf Anhieb erkennbar. Hochwertige Oszilloskope verwenden Taktdithering, um Alias-Frequenzen zu unterdrücken, sodass dem Benutzer anhand der Anzeige sofort auffällt, dass Aliasing stattfindet.
Аналоги Осиллоскопа [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Überblick [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Функциональная схема eines ElektronenstrahloszilloskopsBei analogen Oszilloskopen wird die zu messende Spannung über einen umschaltbaren Verstärker auf den Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre mittels eines Elektronenstrahls «projiziert». Genauer gesagt wird der auf einen Punkt fokussierte Elektronenstrahl durch die Eingangsspannung in y-Richtung abgelenkt.Bei zeitabhängiger Darstellung muss zeitgleich für die x-Ablenkung eine Kippschwingung erzeugt werden, welche, durch die Triggerung ausgelöst, gleichmäßig mit umschaltbarer Steilheit ansteigt und dann schnälller werden. Die Anstiegsdauer dieser sägezahnförmigen Kippschwingung ergibt die Dauer des angezeigten Signalabschnitts. Sie ist zumeist в einem sehr weiten Bereich einstellbar. Der Elektronenstrahl bewegt sich dadurch von links nach rechts (während dieser Zeit entsteht das Bild, das nach kurzer Nachleuchtdauer wieder verschwindet) und kehrt anschließend sofort zum Ausgangspunkt zurück.Dabei wird der Strahl dunkel getastet, damit der Rücklauf des Leuchtflecks nicht zu sehen ist.
Die Ablenkung des Elektronenstrahls erfolgt bei analogen Oszilloskopen im Gegensatz zu anderen Bildschirmen praktisch immer kapazitiv durch elektrische Felder. Diese Ablenkungsart ist wesentlich einfacher über große Frequenzbereiche zu beherrschen; die Vorteile überwiegen die Nachteile (Leuchtfleckverformungen mit zunehmender Ablenkung, große Einbautiefe der zugehörigen Bildröhre) im angestrebten Einsatzbereich bei weitem.
Analoge Oszilloskope haben heute aus technischen Gründen, praktischen Nachteilen (wie der Größe der Kathodenstrahlröhre) und wirtschaftlichen Überlegungen (wie die Preisgünstigkeit des DSO), iminete praktzischen no Laboreins.
Mehrkanalbetrieb [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Meist ist es notwendig, zwei oder mehr Signale auf dem Schirm gleichzeitig darzustellen, um Zusammenhänge erkennen zu können. Dazu gibt es verschiedene Verfahren.
- Zweistrahloszilloskop: Hier befinden sich in der Röhre zwei Elektronenkanonen, Fokussierungen und y-Ablenksysteme, jedoch ein gemeinsames x-Ablenksystem. Auf diese Weise lassen sich Kurvenverläufe zeitgleich unabhängig darstellen. Allerdings werden derartige Geräte seit Jahrzehnten nicht mehr hergestellt. Zweistrahlröhren können auch mit den folgenden Techniken kombiniert werden, um mehr als zwei Signale darstellen zu können.
- Mehrkanaloszilloskop im Chopper-Betrieb: Es wird schnell zwischen den Eingängen umgeschaltet, und die Teilstücke der Verläufe werden auf dem Bildschirm dargestellt, zur besseren optischen Trennung auföhenchiedenen.Die Darstellung besteht für jeden Kanal aus einer gestrichelten (zerhackten) Linie, deren Segmente aber bei hoher Umschaltfrequenz (im Verhältnis zur Ablenkfrequenz) so nahe zusammenrücken, dass das Ablenkfrequenz. Wenn ein Signal triggert, laufen die anderen zeitgleich mit. Diese Betriebsart wird meist bei geringen Ablenkfrequenzen benutzt, zum beispiel bei der Darstellung langsamer Signalverläufe unter 100 Hz.
- Mehrkanaloszilloskop im alternierenden Betrieb: Das Signal eines Kanals wird einmal über die volle Breite auf dem Bildschirm dargestellt, dann wird auf den nächsten Kanal umgeschaltet und dessen Kurvenzug in anderer Fort Höselgesfanse.Bei genügend hoher Signalfrequenz sieht das Auge die Kurvenzüge flackerfrei gleichzeitig, daher wird diese Betriebsart gewöhnlich bei der Darstellung schneller Signalverläufe gewählt. Üblicherweise wird die Darstellung jedes Kurvenzugs vom gleichen Signal getriggert. Dadurch bleibt der zeitliche Zusammenhang der Signale erkennbar, sofern es sich um periodische Vorgänge handelt. Manche Oszilloskoptypen können auch so eingestellt werden, dass jedes Eingangssignal seinen eigenen Durchlauf triggert.В Dieser Betriebsart geht Allerdings der zeitliche Zusammenhang zwischen den Signalen in der Darstellung verloren.
Ein Mehrkanaloszilloskop bedarf eines größeren Aufwands, da für jeden Kanal eine eigene Vertikalbaugruppe notwendig ist.
CCD-Oszilloskop [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Das Oszilloskop besitzt eine kleine Elektronenstrahlröhre, deren Elektronenstrahl das Oszillogramm auf einem in der Röhre befindlichen CCD-Sensor erzeugt. Weil die Röhre sehr klein ist, kann sie im GHz-Bereich arbeiten.Das Oszilloskop hat keine Abtastlücke. Ein LCD-Monitor zeigt das Bild an. Durch Abschalten des Elektronenstrahls kann ein einziges Sample eingefangen werden. Der Preis für ein modernes Gerät liegt bei etwa — 20 000 долларов США.
Осиллоскоп со смешанными сигналами[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Als Mixed-Signal-Oszilloskop werden digitale Oszilloskope bezeichnet, die nicht nur über einen oder mehrere analoge Eingänge, sondern auch über zusätzliche digitale Eingänge verfügen: Die digitalen Kanäle Kanäle können bestimike) und unterscheiden dann nur die Zustände HIGH, LOW und undefiniert.
DSO как Computerzubehör [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Digitale Speicheroszilloskope werden auch als Computerzubehör angeboten. Sie sind dann entweder eine Steckkarte oder ein separates, über eine Schnittstelle gekoppeltes Gerät. Sie können auch nur aus Software улучшает и поддерживает сигналы ADU-Karte или (в соответствии с исходными данными, полученными с частотой 10 Гц и 10 кГц) для звуковых сигналов.Alle diese Lösungen erreichen jedoch nicht die Parameter autonomer DSOs, sind dafür aber meist wesentlich kostengünstiger. Auch kann ihre graphische Ausgabe über die Anzeige eines PC erfolgen und daher besonders für Lehrzwecke hilfreich sein.
Монитор формы сигналов[Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Der Waveformmonitor (WFM) ist ein special Oszilloskop, das in der Professional Videotechnik zum Messen von analogen Videosignalen benutzt wird.
Darstellung des Hospitalier-Schreibers Frühes Oszillogramm auf Filmmaterial Kameravorsatz für Aufnahmen bei analogen Oszilloskop Oszilloskop älterer BauartDie ersten automatisierten Geräte zu Beginn des 20.Jahrhunderts zur Aufzeichnung eines Signalverlaufes über die Zeit nutzten Galvanometer, um damit einen Stift über eine sich drehende Rolle Papier zu bewegen, wie es beispielsweise bei dem Hospitalier-Schreiber der Fall ist. [9] Solche Geräte sind in erweiterter Form, aber mit grundsätzlich identityischer Funktion, auch noch Anfang des 21. Jahrhunderts in Form von Messschreibern üblich, wenngleich sie zunehmend durch Datenlogger ersetzt werden. Die Limitierung besteht durch die Mechanische Bewegung in der geringen Bandbreite, die nur die Aufzeichnung von niederfrequenten Signalverläufen gestattet.
Verbesserungen ersetzten den Mechanischen Zeiger des Galvanometer durch ein Spiegelgalvanometer und Die Aufzeichnung des Signalverlaufes erfolgte optisch auf einen lichtempfindlichen Film. Die Handhabung inklusive der notwendigen Filmentwicklung war Allerdings aufwändig. Eine deutliche Verbesserung ergab sich durch den Einsatz von Kathodenstrahlröhren. Erste Kathodenstrahlröhren wurden zwar schon Ende des 19. Jahrhunderts entwickelt, der Einsatz in Form eines Messgerätes zur Signalaufnahme mit zwei Elektronenstrahlen geht auf eine Entwicklung aus den 1930er Jahren der britischen A.C.Cossor zurück, welche später von der Firma Raytheon gekauft wurde. Einsatz fanden diese meist noch unkalibrierten Geräte im Zweiten Weltkrieg als Bildschirm der ersten Radargeräte.
Eine weitere Verbesserung des Oszilloskops, neben einer kalibrierten Zeitbasis, wurde durch die Möglichkeit zur Triggerung bei periodischen Signalverläufen geschaffen. Damit war die zeitlich exakte Ausrichtung bei der Darstellung von wiederholenden Signalverläufen möglich und es war der grundlegende Funktionsumfang eines analogen Oszilloskops geschaffen.Die Entwicklung der Triggerung erfolgte noch während des Zweiten Weltkriegs in Deutschland и fand erstmals 1946 in dem kommerziell eingesetzten Oszilloskop Modell 511 der amerikanischen Firma Tektronix Anwendung. [10]
Zur Anzeige einmaliger, nicht periodischer Vorgänge wurden analoge Oszilloskope mit Kathodenstrahlröhren mit extrem langer Nachleuchtzeit, einer so genannten speichernden Anzeigeröhre verwende. Die hohe Nachleuchtzeit wurde durch spezielle Beschichtungen der Leuchtschicht in der Kathodenstrahlröhre erreicht.Die Speicherröhren besaßen eine zeitlich limitierte Speicherzeit im Bereich einiger Sekunden bis unter einer Minute und hatten eine vergleichsweise geringe räumliche Auflösung und eine limitierte Betriebszeit. Sie waren lange Zeit die einzige Möglichkeit, Einzelereignisse mit Zeiten unterhalb etwa 1 ms darzustellen. Ab Zeiten von etwa 1 ms aufwärts konnten alternativ auch ereignisausgelöste fotografische Aufnahmen des Abbildes der Kathodenstrahlröhre angefertigt werden.
Eine weitere Entwicklung war die nicht selbstleuchtende Blauschriftröhre, auch Skiatron genannt.Sie benötigt eine externe Lichtquelle. Der Elektronenstrahl trifft hierbei auf eine von außen sichtbare Schicht aus aufgedampften Alkalihalogeniden, meist Kaliumchlorid. Умереть отрицательно Ladung des Strahles ruft eine Verfärbung der getroffenen Stellen hervor, die je nach Typ blau bis blauviolett erscheint. Diese Spur ist sehr dauerhaft, hält einige Minuten bis zu einigen Tagen und kann durch Erwärmen wieder gelöscht werden.
Durch die zusätzlichen Möglichkeiten der digitalen Signalverarbeitung und Speicher wurden ab den 1980er Jahren analoge Oszilloskope zunehmend durch digitale Speicheroszilloskope (DSO) ersetzt.Voraussetzung dafür war die Verfügbarkeit von Analog-Digital-Umsetzern mit hoher Bandbreite. Die ersten digitalen Speicheroszilloskope wurden von Walter LeCroy, dem Gründer der New Yorker Firma LeCroy, auf den Markt gebracht, der sich zuvor am CERN mit der Entwicklung schneller Analog-Digital-Umsetzer zur Messsignalaufnahme best.
Joachim Müller: Digitale Oszilloskope — Der Weg zum Professionalellen Messen . Beam-Verlag, Марбург 2017, ISBN 978-3-88976-168-2.
- ↑ Датенблатт, стр. 12
- ↑ Датенблатт, стр. 7
- ↑ Датенблатт, стр. 2
- ↑ Das XYZ der Analog- und Digitaloszilloskope. 2004, Seite 40 bzw. 42
- ↑ Projekt Welec W2000a на Sourceforge
- ↑ Оценка частоты дискретизации осциллографа в сравнении с точностью дискретизации: как сделать наиболее точные цифровые измерения (Memento vom 3. Dezember 2008 im Internet Archive ), (PDF; 1,3 МБ)
- ↑ Das XYZ der Analog- und Digitaloszilloskope. 2004, стр. 26 bzw. 28.
- ↑ Герберт Бернштейн: NF- und HF-Messtechnik: Messen mit Oszilloskopen, Netzwerkanalysatoren und Spektrumanalysator. Springer Vieweg, 2015, с. 129.
- ↑ Руководство Хокинса по электричеству, Тео. Audel und Co., 2. Auflage 1917, Band 6., Kapitel 63: Измерение формы волны , Seite 1851, Abbildung 2598.
- ↑ Фрэнк Спитцер и Барри Ховарт: Принципы современного приборостроения , Райнхарт и Уинстон, Нью-Йорк, 1972, ISBN 0-03-080208-3, страница 122.
Oszilloskop — Wikipedia
Ein Oszilloskop (лат. осцилларе «schaukeln», altgr. Σκοπεῖν skopein «betrachten») ist ein elektronisches Messgerät, das in seiner bevorbevorzugen einem Bildschirm sichtbar macht. Das Oszilloskop stellt einen Verlaufsgraphen в einem zweidimensionalen Koordinatensystem dar, wobei üblicherweise die (Horizontale) x-Achse die Zeitachse ist und die (вертикальная) y-Achse die Spannungsachse.Das so entstehende Bild wird als Oszillogramm bezeichnet.
Es gibt analoge und digitale Oszilloskope, wobei die analogen Geräte von den digitalen fast vollständig vom Markt verdrängt wordden sind. Das Oszilloskop ist neben dem Multimeter eines der wichtigsten Messgeräte in der Elektronik und der Elektrotechnik. Der Bereich messbarer Spannungen reicht einerseits von Gleichspannung über niederfrequente Spannung, wie sie im elektrischen Versorgungsnetz auftritt, Spannung in der Tontechnik bis hin zum hochfrequenten Signal bei Radio, Fernsequenten; andererseits reicht der Bereich unter Verwendung von Standardzubehör von wenigen Millivolt bis zu einigen hundert Volt (im Spitzenwert).
Manchmal wird noch die Bezeichnung Oszillograph verwendet, die in einer frühen Phase der Entwicklung für ein auf Papier schreibendes Gerät korrekt war. Saloppe Bezeichnungen sind Scope , Oscar или Oszi .
Allgemein kann jeder Vorgang, der sich als zeitlicher Verlauf einer elektrischen Spannung abbilden lässt, mit dem Oszilloskop durch einen stetigen oder unstetigen Kurvenzug dargestellt werden. Dazu hat es eine rechteckige Anzeigefläche.Vorzugsweise werden periodische Verläufe betrachtet, deren charakteristische Einzelheiten ihrer „Form“ erfasst werden sollen. Dabei dient die x-Ablenkung der Zeitdarstellung.
Die Eingangsspannungen werden meistens über BNC-Buchsen auf der Frontseite direkt oder unter Verwendung eines Tastkopfes angeschlossen. Die Buchsen sind bei Laborgeräten über Schutzleiter einseitig mit Masse (Gehäuse, Schutzkontakt) verbunden. Entsprechend muss jede zu messende Spannung einseitig in gleicher Weise geerdet oder possiblefrei sein.Vorzugsweise sind 2 oder 4 Eingangskanäle vorhanden für die Beeinflussung der y-Ablenkung von 2 or 4 Eingangsspannungen.
Bei den meisten Oszilloskopen ist ein Eingang für die x-Ablenkung verwendbar, wodurch nicht nur zeitabhängige Funktionen dargestellt werden können (t-y-Darstellung), sondern auch x-y-Darstellungen (wodurch nicht nur zeitabhängige Funktionen dargestellt werden können (t-y-Darstellung), sondern auch x-y-Darstellungen (wodurch nicht nur zeitabhängige) Gelegentlich gibt es einen z-Eingang, über den die Intensität des Kurvenzugs beeinflusst werden kann.
Viele Physikalische Größen können über Messumformer durch Spannungssignale dargestellt werden.Dann können am Oszilloskop auch deren Einzelheiten wie Spitze-Tal-Wert, Gleichanteil bzw. Periodendauer, Zeitspanne, Phasenverschiebung gemessen werden.
Je nach Ausstattung ist eine Summen- oder Differenzbildung zwischen zwei Kanälen möglich oder die Darstellung anderer als zeitlicher Zusammenhänge, beispielsweise in Form von
Aufbau und EinstellmöglichkeitenBearbeiten
Blockschaltbild eines OszilloskopsEinen Überblick über den Aufbau eines Oszilloskops gibt das gezeigte Blockschaltbild.
Die Einstellmöglichkeiten sind je nach Fabrikat vielfältig: Die hier genannten Möglichkeiten sind repräsentativ und keineswegs vollständig bzw. keineswegs auf jedem Gerät vorhanden.
VertikalbaugruppeBearbeiten
Typischer Aufbau einer EingangsstufeWesentliche Bestandteile hierzu sind für jeden Kanal
- ein hochwertiger Verstärker von Gleichspannung bis zu Wechselspannung mit hoher Frequenz (typisch 100… 500 MHz)
- ein Wahlschalter für den Spannungs-Messbereich
- ein Einsteller für die Höhe der Nulllinie (положение y)
- ein Eingangswahlschalter mit den Möglichkeiten der Aufnahme
-
- des Wechselspannungsanteils der angelegten Spannung (Stellung AC)
- der gesamten Spannung einschließlich Gleichanteil (Stellung DC)
- der Nulllinie (Stellung GND).
Wie jedes Messgerät soll ein Oszilloskop die zu untersuchende Schaltung möglichst wenig beeinflussen und das anliegende Signal möglichst wenig verfälschen. Damit soll die Eingangsimpedanz möglichst hoch sein, zugleich sollen möglichst keine Reflexionen auf der Messleitung auftreten. Diese Forderungen können nicht miteinander vereint werden.
- Универсальная осциллоскопическая шляпа с расширением от 1 МОм до 20 до 50 пФ.Mit einem Tastkopf können der Widerstand erhöht und die Kapazität vermindert werden, meistens aber unter Verzicht auf die untersten Messbereiche für kleine Spannungen.
- Bei Spezial-Oszilloskopen für reflexionsarme Hochfrequenz-Anwendungen kann der Eingangswiderstand 50 Ω Betragen.
Eine Besonderheit beim Oszilloskop: Der Spannungsnullpunkt liegt weder fest an einem Bildrand noch fest auf der Mittellinie, sondern stets da, wo er zur optimalen Bildschirmausnutzung Individual fingelegt wird.
TriggerbaugruppeBearbeiten
Zur Triggerung:Dünne Linie: eine fortlaufend am Eingang vorhandene Sägezahn-Spannung.
Dicke Linie: Teil der Eingangsspannung, der bei gegebenem Maßstab auf dem Bildschirm sichtbar ist (bei Triggerung auf positiven Anstieg).
Ein anliegendes Signal wird fortlaufend gemessen und vom linken Rand der Anzeigefläche bis zum rechten immer wieder neu gezeichnet. Um bei den periodischen Signalen ein stehendes Bild zu erhalten, ist es nötig, den Bildschirm-Durchlauf so lange aufzuhalten, bis das darzustellende Signal einen festgelegten Anfangszustand erreicht.Erst dann wird eine neue Darstellung ausgelöst. Die Durchläufe sind somit identisch und frischen das Bild immer wieder auf.
Üblicherweise werden dazu eingestellt
- das Triggerniveau (УРОВЕНЬ, stufenlos einstellbare Spannung)
- den Triggeranstieg, mit dem das Signal das Triggerniveau überquert
(НАКЛОН, + или -) - die Triggerbetriebsart (РЕЖИМ, нормальный или автоматический).
Wenn die eingestellte Triggerbedingung durch das ausgewählte Triggersignal nicht erfüllt wird, bleibt die Zeitablenkung bei Normalbetrieb in Warteposition; im Automatikbetrieb entsteht dann eine, Allerdings freilaufende, Darstellung.Beispielsweise kann Gleichspannung nicht triggern; auch für das Suchen des Signalverlaufs bis zur korrekten Einstellung der Vertikalbaugruppe ist der Freilauf hilfreich.
Als Triggerquelle, von deren Spannungsverlauf ausgelöst werden soll, kommt infrage
- Jeder der Kanäle (Ch2, Ch3,…)
- ein externer Triggereingang (EXT)
- das Versorgungsnetz (50 Гц; LINE), da häufig netzsynchrone Ereignisse zu erfassen sind.
Je nach Ausstattung des Oszilloskops gibt es noch spezielle Triggerschaltungen, die z.B. TV-Signale oder den I 2 C-Buszyklus erkennen und zur Auslösung verwenden.
Горизонтальная группаBearbeiten
Für den Horizontalen Durchlauf des Bildes sorgt eine Zeitbasis, die ebenfalls hohen Anforderungen genügen muss. Sie hat Einstellmöglichkeiten für
- den Zeit-Messbereich
- die Horizontale Position des Bildanfangs.
Bei einem Analogoszilloskop erzeugt sie eine ab dem Triggerzeitpunkt mit der Zeit Streng linear ansteigende Spannung («Sägezahnspannung»), die für die Horizontalablenkung verwendet wird.
Bei einem Digitaloszilloskop wird der Verlauf abgetastet, und die Daten der Messpunkte werden in einem Datenspeicher abgelegt, der ringförmig immer wieder überschrieben wird. Hier sorgt die Zeitbasis für den zeitlichen Abstand, in dem Messdaten gewonnen und in den Speicher geschrieben werden. Diese werden dann — ab einem festgelegten Abstand zum Triggerzeitpunkt — zum Bildaufbau verwendet. Der Datenspeicher übernimmt Daten für eine längere Zeitspanne als die Zeitspanne, die auf dem Bildschirm angezeigt wird.Dadurch kann bereits die Vorgeschichte des Trigger-Ereignisses («предварительный спусковой крючок») zur Anzeige gebracht werden.
Bei digitalen Oszilloskopen gibt es auch die bequeme Möglichkeit, einmalige Ereignisse darzustellen («одиночный»). Ab Triggerereignis wird der Datenspeicher nur noch mit einer festgelegten Anzahl von Messpunkten beschrieben, aber nicht mehr ständig überschrieben. Dadurch lässt sich ein transientes Signal aufnehmen und Friebig lange anzeigen.
Komfortable Oszilloskope verfügen über zwei Zeitbasen.Neben der Hauptzeitbasis gibt es eine zweite Zeitbasis, mit der bei schnellerem Durchlauf Ausschnittvergrößerungen erzeugt werden können. Diese startet nach einer einstellbaren Verzögerungszeit nach Triggerung der Hauptzeitbasis; oder sie wird nach der eingestellten Verzögerungszeit triggerbar aufgrund eines zweiten Triggerereignisses. Auf diese Weise ist ein Ereignis viel feiner auflösbar, als das mit der Hauptzeitbasis möglich ist, wenn das Ereignis in einem größeren Abstand nach dem Triggerereignis auftritt.Die zweite Zeitbasis kann entfallen, wenn Daten von vornherein ganz wesentlich dichter erfasst und in den Speicher geschrieben werden, als sie zum Bildaufbau verwendbar sind. Zur besseren Auflösung des Ereignisses wird ein Ausschnitt der Daten gespreizt dargestellt.
MessbereicheBearbeiten
Um Messwerteablesen zu können, enthält der Bildschirm ein Raster. Bevorzugt wird es mit 10 Teilungen (Подразделения, kurz «div») waagerecht и 8 div senkrecht ausgestattet. Ein Messbereich wird hier — anders als in der Messtechnik bevorzugt — nicht durch einen Nullpunkt und einen Messbereichsendwert, sondern durch einen Maßstab («масштаб») или Ablenkkoeffizienten gekennzeichnet.
Zur Quantitativen Beschreibung der Zeit auf dem Bildschirm dient die Angabe
- ΔtΔx = 1Horizontalgeschwindigkeit = Horizontalgeschwindigkeit = Horizontal-Maßstab {\ displaystyle {\ frac {\ Delta t} {\ Delta x}} = {\ frac {1} {\ text {Horizontalgeschwindigkeit}}} = {\ text {Horizontal-Maßstab} }}
Typisch einstellbare Maßstäbe sind 10 ns / div… 1 s / div mit drei Einstellungen pro Zehnerpotenz in den Faktoren 1, 2 and 5.
Aber auch 20 пс / дел [1] или 10 тыс. Сек / дел [2] werden angeboten.
Die Einstellmöglichkeiten reichen также typisch über die große Spanne von rund acht Zehnerpotenzen, fallweise noch einige mehr.
Zur Quantitativen Beschreibung der Spannung auf dem Bildschirm dient die Angabe
- ΔUΔy = 1Empfindlichkeit = Vertikal-Maßstab {\ displaystyle {\ frac {\ Delta U} {\ Delta y}} = {\ frac {1} {\ text {Empfindlichkeit}}} = {\ text {Vertikal-Maßstab} }}
Typisch einstellbare Maßstäbe sind 2 мВ / дел… 5 В / дел в derselben Stufung wie für die Zeit.
Digitales OszilloskopBearbeiten
Mit einem digitalen Oszilloskop aufgenommenes OszillogrammÜberblickBearbeiten
Digitales SpeicheroszilloskopHeute werden überwiegend digitale Oszilloskope (DSO, englisch: Digital Storage Oscilloscopes, ) verwendet. Sie setzen für jeden Kanal nach einer analogtechnischen Verstärkung die Spannungswerte zu diskreten Zeitpunkten um in Digitalsignale und legen die Daten in einem Datenspeicher ab. Diese werden dann für den Bildaufbau verwendet, können aber auch nach der Messung auf einem externen Speicher abgelegt oder auf einen PC übertragen werden.
Es gibt verschiedene Ausstattungsstufen sowie Mischformen zwischen Analog- und Digitaloszilloskopen. Zusätzlich zu den oben genannten Mess-Möglichkeiten enthalten Digitaloszilloskope weitere Funktionen, beispielsweise:
- Pre-Triggerung zur Betrachtung der Vorgeschichte eines Ereignisses, das die Triggerung auslöst, zum Beispiel wenn die Ursache einer Spannungsspitze gesucht wird
- Mittelwertbildung über viele Bilddurchläufe zur Störunterdrückung bei periodischen Signalen
- Berechnung von Anstiegszeit, Impulsbreite, Amplitude, Frequenz usw.
- Berechnung von Frequenzspektren / FFT, Histogrammen und Statistiken
- automatische Einstellung auf ein unbekanntes Signal.
Die Eingangsspannung wird mit einem Analog-Digital-Umsetzer (ADU) mit einer Auflösung von 8 bis mehr als 12 Bit digitalisiert. Zum Einsatz kommen meist Flash-Umsetzer. Bei hohen Geschwindigkeitsanforderungen werden die für 2 bis 4 Kanäle vorhandenen Umsetzer parallel betrieben, die dann zeitversetzt (interleaved) für 1 Kanal arbeiten.Ein 8-bit-ADU kann в 256 Schritte auflösen; über einen Messbereich von 10,24 div [3] ergibt sich eine родственник Auflösung von 25 Schritt / div, находился в Vertikalrichtung für die Betrachtung ausreicht.
Neben der Auflösung in y-Richtung (Spannung) ist auch die zeitliche Auflösung eine wichtige Kenngröße: Sie wird zum einen durch die Bandbreite des analogen Eingangsverstärkers bestimmt, zum andeastrate durch abtimmt. Da Digitaloszilloskope eine Anwendung der zeitdiskreten Signalverarbeitung darstellen, spielen die Abtastrate und das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem eine zentrale Rolle.Оцените wird zumeist в «Мегасэмплах в секунду» (MS / s oder Msps) или «Gigasamples в секунду» (GS / s oder Gsps) angegeben, а также Anzahl der Abtastungen pro Sekunde. Anfang 2009 г. (от 800 до 2000 евро) der DSO die Abtastraten im Bereich von 1 Гвыб / с в диапазоне частот (−3 дБ) на 60 и 200 МГц.
Beispiel: Wird auf dem Bildschirm für einen nicht simplen Kurvenverlauf eine Punktdichte von 50 S / Periode für wünschenswert angesehen, so ist dieses bei einer Abtastrate von 1 GS / s bisfrequener von Signal 20 MHz.Die nachfolgend beschriebene Unterabtastung setzt dann etwa bei der 25. Oberschwingung ein.
Ein weiterer Параметр ist die Speichertiefe, unter der beim Oszilloskop die Anzahl der speicherbaren Messpunkte verstanden wird. Sie wird as Gesamtanzahl oder pro Kanal angegeben. Wenn es nur auf die Betrachtung des Bildes ankommt, reicht horizontal eine Punktdichte von 50 S / div aus, bei 10 div Bildbreite также eine Speichertiefe von 500 Punkten, für Pre-Trigger mit dem Triggerereignis am rechten Bildrand weitere 500 Punk.Wenn jedoch die Ursache von Timing-Anomalien in einem komplizierten digitalen Datenstrom isoliert werden sollen, sind u. U. Millionen Punkte als Speichertiefe erforderlich. [4]
DSO часто используются на ПЛИС-Basis realisiert, da die geringen Stückzahlen und die zu verarbeitende und speichernde Datenflut nicht immer mit einem DSP erreicht werden kann. Über einer Abtastrate von ca. 1 Гвыб. / С передают DSO чаще, чем AD-Umsetzer pro Kanal parallel (режим с чередованием), хорошо поэтапно, отказавшись от сигнала. [5] Dabei gilt bei sehr hohen Frequenzen der geringe Takt-Jitter als das stärkste Qualitätskriterium. [6]
Die Entwicklung zu immer kleineren Geräten hat es ermöglicht, dass nicht nur recht kompakte DSO für den Einsatz im Labor entstanden sind, sondern auch robuste, tragbare «Handheld» -zzillo Eesti. B. auf Montage und zur Wartung. Diese sind massefrei, teilweise in allen Eingangskanälen Potentialfrei und Oft Mit Multimeter-Funktionen ausgestattet.
UnterabtastungBearbeiten
Wird die anliegende Spannung (dünne Linie) zu selten abgetastet, so werden die Messpunkte zu einem entstellenden Bild zusammengesetzt (dicke Linie). In diesem einfachen Fall ist offensichtlich die Frequenz falsch (zu niedrig).Zu immer höheren Frequenzen der Eingangsspannung hin kann die Abtastung dem Vorgang nicht mehr folgen. Bei weniger als 2 Punkten pro Periode kommt es zu Unterabtastung, und es entstehen durch den Alias-Effekt Bilder, die mit dem ursprünglichen Verlauf nichts mehr gemein haben. Periodische Signale können jedoch durch Abtastwerte aus vielen Durchläufen wieder korrekt zusammengesetzt werden. Voraussetzung ist eine sehr schnelle Abtast-Halte-Schaltung, die in besonders kurzer Zeit das Eingangssignal erfassen kann. Zwei bewährte periodische Abtast-Techniken sind: [7]
Sequenzielles Abtasten: Pro Trigger gibt es nur eine Abtastung. Beim ersten Durchlauf liegt der Abtastzeitpunkt um eine kleine Verzögerungszeit hinter dem Triggerpunkt.Zum zweiten Durchlauf wird die Verzögerungszeit verdoppelt, zum dritten verdreifacht — bis das Zeitfenster gefüllt ist. Die Bildpunkte werden in der Reihenfolge der Abtastung angeordnet, untereinander im Abstand der kleinen Verzögerungszeit.
Willkürliche Abtastung eines Signals в Мехререн ЦикленWillkürliches (von der Triggerung unabhängiges) Abtasten (случайная выборка): Hier wird jeder Messpunkt im Rahmen der möglichen Arbeitsgeschwindigkeit aufgenommen, und zusätzlich wirdmessein zeitrigger Abtasten.Die Bildpunkte werden in der Reihenfolge dieses zeitlichen Abstands angeordnet. Bei hinreichend langer Erfassungszeit liegen die Bildpunkte so dicht, dass ein geschlossener Kurvenzug erscheint.
Bei diesen Techniken dürfen Allerdings keine niederfrequenten Signalanteile vorhanden sein, da diese sich als eine Unschärfe in der konstruierten Kurve zeigen würden.
Spitzen-Erkennung (Störimpuls-Erkennung) Bearbeiten
Bei digitalen Speicheroszilloskopen besteht die Gefahr, dass sehr kurze Ereignisse durch den Alias-Effekt falsch oder zwischen zwei Abtastpunkten gar nicht erfasst werden, besonders bei langsameren Zeitbasis-Einstellungen.Damit Spannungsspitzen (английский: Glitches ) в jedem Falle erkannt werden, verfügen manche Geräte über ständig verfügbare (также analogtechnisch arbeitende) Hardware-Spitzendetektoren, deren positive bzw. отрицательный Spitzenwerte kurzfristig gespeichert, getrennt digitalisiert und in das Bild eingefügt werden. [8]
Unterschiede gegenüber dem analogen OszilloskopBearbeiten
- Die Anzeige kann größer und farbig sein, dadurch lassen sich die einzelnen Kanäle leichter unterscheiden.
- Häufige Abtastung und Mittelung über aufeinander folgende Durchläufe ergeben eine bessere Auflösung bis unter den mV / div-Bereich sowie Störunterdrückung.
- Kurzzeitige Ereignisse können zwischen Abtastungen verloren gehen, außer bei Spitzenerkennung.
- Durch Pre-Trigger kann der Signalverlauf vor dem Triggerzeitpunkt betrachtet werden.
- Komplizierte Trigger-Funktionen wie beispielsweise Pulsweitentrigger oder im Rahmen von seriellen Schnittstellen liefern die Triggerung auf eine Abfolge von seriellen Bitmustern.
- Autoset und Autorange bewirken eine automatische, в vielen Fällen optimale Einstellung auf das Eingangssignal. Diese Funktion haben aber auch аналог Oszilloskope neuerer Bauart.
- Scrollen und Vergrößern über mehrere gespeicherte Graphen erweitern die Anzeigemöglichkeiten.
- Auch langsame Vorgänge, z. B. ein Temperaturverlauf über einen Tag, können aufgenommen werden.
- Der Speicher des Oszilloskops kann anstatt eindimensionalen Liste auch ein mehrdimensionales Array der vorangegangenen Abtastintervalle enthalten, um einen Phosphor-Schirm zu simulieren.Die vorangegangenen Perioden werden farblich unterschiedlich dargestellt und damit unterscheidbar (z. B. farbige Augendiagramme).
- Automation und Fernsteuerung sind möglich über standardisierte Schnittstellen wie z. B. serielle Schnittstelle, USB-порт или GPIB.
- Datenoder Bilddateien können gespeichert und in anderen Anwendungen eingebunden werden. Dies kann über Schnittstellen zum Anschluss von handelsüblichen USB-Massenspeichern erfolgen.
- Numerische Berechnungen wie Effektivwert oder Frequenz vom angezeigten Signalverlauf können durchgeführt und im Bild eingeblendet werden.
- Cursor-Funktionen ermöglichen das Ausmessen von Horizontalen und Vertikalen Abständen in der Darstellung. Diese Funktionen haben aber auch аналог Oszilloskope neuerer Bauart.
- Es sind abgeleitete Kanäle möglich; auch die Bezeichnung als «Mathematik-Kanal» kommt vor. Beispielsweise kann damit das Spektrum eines Signals mittels Fourier-Transformation in Echtzeit gebildet und angezeigt werden.
- Bestimmte Geräteeinstellungen (установки) können gespeichert und später wieder abgerufen werden.Diese Funktion haben aber auch аналог Oszilloskope neuerer Bauart.
- Die Fülle von Funktionen erfordert die Handhabung durch Einstellung einer Vielzahl von Bedienelementen. Bei Digitaloszilloskopen sind diese nur zu einem geringen Teil auf der Frontseite, teilweise als Softkeys, sonst durch Aufruf von Menüs zugänglich.
- Falsche Darstellungen aufgrund des Alias-Effektes sind nicht auf Anhieb erkennbar. Hochwertige Oszilloskope verwenden Taktdithering, um Alias-Frequenzen zu unterdrücken, sodass dem Benutzer anhand der Anzeige sofort auffällt, dass Aliasing stattfindet.
Аналоги ОсиллоскопBearbeiten
ÜberblickBearbeiten
Функциональная схема eines ElektronenstrahloszilloskopsBei analogen Oszilloskopen wird die zu messende Spannung über einen umschaltbaren Verstärker auf den Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre mittels eines Elektronenstrahls «projiziert». Genauer gesagt wird der auf einen Punkt fokussierte Elektronenstrahl durch die Eingangsspannung in y-Richtung abgelenkt. Bei zeitabhängiger Darstellung muss zeitgleich für die x-Ablenkung eine Kippschwingung erzeugt werden, welche, durch die Triggerung ausgelöst, gleichmäßig mit umschaltbarer Steilheit ansteigt und dann schnälller werden.Die Anstiegsdauer dieser sägezahnförmigen Kippschwingung ergibt die Dauer des angezeigten Signalabschnitts. Sie ist zumeist в einem sehr weiten Bereich einstellbar. Der Elektronenstrahl bewegt sich dadurch von links nach rechts (während dieser Zeit entsteht das Bild, das nach kurzer Nachleuchtdauer wieder verschwindet) und kehrt anschließend sofort zum Ausgangspunkt zurück. Dabei wird der Strahl dunkel getastet, damit der Rücklauf des Leuchtflecks nicht zu sehen ist.
Die Ablenkung des Elektronenstrahls erfolgt bei analogen Oszilloskopen im Gegensatz zu anderen Bildschirmen praktisch immer kapazitiv durch elektrische Felder.Diese Ablenkungsart ist wesentlich einfacher über große Frequenzbereiche zu beherrschen; die Vorteile überwiegen die Nachteile (Leuchtfleckverformungen mit zunehmender Ablenkung, große Einbautiefe der zugehörigen Bildröhre) im angestrebten Einsatzbereich bei weitem.
Analoge Oszilloskope haben heute aus technischen Gründen, praktischen Nachteilen (wie der Größe der Kathodenstrahlröhre) und wirtschaftlichen Überlegungen (wie die Preisgünstigkeit des DSO), iminete praktzischen no Laboreins.
MehrkanalbetriebBearbeiten
Meist ist es notwendig, zwei oder mehr Signale auf dem Schirm gleichzeitig darzustellen, um Zusammenhänge erkennen zu können. Dazu gibt es verschiedene Verfahren.
- Zweistrahloszilloskop: Hier befinden sich in der Röhre zwei Elektronenkanonen, Fokussierungen und y-Ablenksysteme, jedoch ein gemeinsames x-Ablenksystem. Auf diese Weise lassen sich Kurvenverläufe zeitgleich unabhängig darstellen. Allerdings werden derartige Geräte seit Jahrzehnten nicht mehr hergestellt.Zweistrahlröhren können auch mit den folgenden Techniken kombiniert werden, um mehr als zwei Signale darstellen zu können.
- Mehrkanaloszilloskop im Chopper-Betrieb: Es wird schnell zwischen den Eingängen umgeschaltet, und die Teilstücke der Verläufe werden auf dem Bildschirm dargestellt, zur besseren optischen Trennung auföhenchiedenen. Die Darstellung besteht für jeden Kanal aus einer gestrichelten (zerhackten) Linie, deren Segmente aber bei hoher Umschaltfrequenz (im Verhältnis zur Ablenkfrequenz) so nahe zusammenrücken, dass das Ablenkfrequenz.Wenn ein Signal triggert, laufen die anderen zeitgleich mit. Diese Betriebsart wird meist bei geringen Ablenkfrequenzen benutzt, zum beispiel bei der Darstellung langsamer Signalverläufe unter 100 Hz.
- Mehrkanaloszilloskop im alternierenden Betrieb: Das Signal eines Kanals wird einmal über die volle Breite auf dem Bildschirm dargestellt, dann wird auf den nächsten Kanal umgeschaltet und dessen Kurvenzug in anderer Fort Höselgesfanse. Bei genügend hoher Signalfrequenz sieht das Auge die Kurvenzüge flackerfrei gleichzeitig, daher wird diese Betriebsart gewöhnlich bei der Darstellung schneller Signalverläufe gewählt.Üblicherweise wird die Darstellung jedes Kurvenzugs vom gleichen Signal getriggert. Dadurch bleibt der zeitliche Zusammenhang der Signale erkennbar, sofern es sich um periodische Vorgänge handelt. Manche Oszilloskoptypen können auch so eingestellt werden, dass jedes Eingangssignal seinen eigenen Durchlauf triggert. В Dieser Betriebsart geht Allerdings der zeitliche Zusammenhang zwischen den Signalen in der Darstellung verloren.
Ein Mehrkanaloszilloskop bedarf eines größeren Aufwands, da für jeden Kanal eine eigene Vertikalbaugruppe notwendig ist.
CCD-OszilloskopBearbeiten
Das Oszilloskop besitzt eine kleine Elektronenstrahlröhre, deren Elektronenstrahl das Oszillogramm auf einem in der Röhre befindlichen CCD-Sensor erzeugt. Weil die Röhre sehr klein ist, kann sie im GHz-Bereich arbeiten. Das Oszilloskop hat keine Abtastlücke. Ein LCD-Monitor zeigt das Bild an. Durch Abschalten des Elektronenstrahls kann ein einziges Sample eingefangen werden. Der Preis für ein modernes Gerät liegt bei etwa — 20 000 долларов США.
Осциллоскоп со смешанными сигналамиBearbeiten
Als Mixed-Signal-Oszilloskop werden digitale Oszilloskope bezeichnet, die nicht nur über einen oder mehrere analoge Eingänge, sondern auch über zusätzliche digitale Eingänge verfügen: Die digitalen Kanäle Kanäle können bestimike) und unterscheiden dann nur die Zustände HIGH, LOW und undefiniert.
DSO как ComputerzubehörBearbeiten
Digitale Speicheroszilloskope werden auch als Computerzubehör angeboten. Sie sind dann entweder eine Steckkarte oder ein separates, über eine Schnittstelle gekoppeltes Gerät. Sie können auch nur aus Software улучшает и поддерживает сигналы ADU-Karte или (в соответствии с исходными данными, полученными с частотой 10 Гц и 10 кГц) для звуковых сигналов.Alle diese Lösungen erreichen jedoch nicht die Parameter autonomer DSOs, sind dafür aber meist wesentlich kostengünstiger. Auch kann ihre graphische Ausgabe über die Anzeige eines PC erfolgen und daher besonders für Lehrzwecke hilfreich sein.
Монитор формы волныBearbeiten
Der Waveformmonitor (WFM) ist ein special Oszilloskop, das in der Professional Videotechnik zum Messen von analogen Videosignalen benutzt wird.
Historische EntwicklungBearbeiten
Darstellung des Hospitalier-Schreibers Frühes Oszillogramm auf Filmmaterial Kameravorsatz für Aufnahmen bei analogen Oszilloskop Oszilloskop älterer BauartDie ersten automatisierten Geräte zu Beginn des 20.Jahrhunderts zur Aufzeichnung eines Signalverlaufes über die Zeit nutzten Galvanometer, um damit einen Stift über eine sich drehende Rolle Papier zu bewegen, wie es beispielsweise bei dem Hospitalier-Schreiber der Fall ist. [9] Solche Geräte sind in erweiterter Form, aber mit grundsätzlich identityischer Funktion, auch noch Anfang des 21. Jahrhunderts in Form von Messschreibern üblich, wenngleich sie zunehmend durch Datenlogger ersetzt werden. Die Limitierung besteht durch die Mechanische Bewegung in der geringen Bandbreite, die nur die Aufzeichnung von niederfrequenten Signalverläufen gestattet.
Verbesserungen ersetzten den Mechanischen Zeiger des Galvanometer durch ein Spiegelgalvanometer und Die Aufzeichnung des Signalverlaufes erfolgte optisch auf einen lichtempfindlichen Film. Die Handhabung inklusive der notwendigen Filmentwicklung war Allerdings aufwändig. Eine deutliche Verbesserung ergab sich durch den Einsatz von Kathodenstrahlröhren. Erste Kathodenstrahlröhren wurden zwar schon Ende des 19. Jahrhunderts entwickelt, der Einsatz in Form eines Messgerätes zur Signalaufnahme mit zwei Elektronenstrahlen geht auf eine Entwicklung aus den 1930er Jahren der britischen A.C.Cossor zurück, welche später von der Firma Raytheon gekauft wurde. Einsatz fanden diese meist noch unkalibrierten Geräte im Zweiten Weltkrieg als Bildschirm der ersten Radargeräte.
Eine weitere Verbesserung des Oszilloskops, neben einer kalibrierten Zeitbasis, wurde durch die Möglichkeit zur Triggerung bei periodischen Signalverläufen geschaffen. Damit war die zeitlich exakte Ausrichtung bei der Darstellung von wiederholenden Signalverläufen möglich und es war der grundlegende Funktionsumfang eines analogen Oszilloskops geschaffen.Die Entwicklung der Triggerung erfolgte noch während des Zweiten Weltkriegs in Deutschland и fand erstmals 1946 in dem kommerziell eingesetzten Oszilloskop Modell 511 der amerikanischen Firma Tektronix Anwendung. [10]
Zur Anzeige einmaliger, nicht periodischer Vorgänge wurden analoge Oszilloskope mit Kathodenstrahlröhren mit extrem langer Nachleuchtzeit, einer so genannten speichernden Anzeigeröhre verwende. Die hohe Nachleuchtzeit wurde durch spezielle Beschichtungen der Leuchtschicht in der Kathodenstrahlröhre erreicht.Die Speicherröhren besaßen eine zeitlich limitierte Speicherzeit im Bereich einiger Sekunden bis unter einer Minute und hatten eine vergleichsweise geringe räumliche Auflösung und eine limitierte Betriebszeit. Sie waren lange Zeit die einzige Möglichkeit, Einzelereignisse mit Zeiten unterhalb etwa 1 ms darzustellen. Ab Zeiten von etwa 1 ms aufwärts konnten alternativ auch ereignisausgelöste fotografische Aufnahmen des Abbildes der Kathodenstrahlröhre angefertigt werden.
Eine weitere Entwicklung war die nicht selbstleuchtende Blauschriftröhre, auch Skiatron genannt.Sie benötigt eine externe Lichtquelle. Der Elektronenstrahl trifft hierbei auf eine von außen sichtbare Schicht aus aufgedampften Alkalihalogeniden, meist Kaliumchlorid. Умереть отрицательно Ladung des Strahles ruft eine Verfärbung der getroffenen Stellen hervor, die je nach Typ blau bis blauviolett erscheint. Diese Spur ist sehr dauerhaft, hält einige Minuten bis zu einigen Tagen und kann durch Erwärmen wieder gelöscht werden.
Durch die zusätzlichen Möglichkeiten der digitalen Signalverarbeitung und Speicher wurden ab den 1980er Jahren analoge Oszilloskope zunehmend durch digitale Speicheroszilloskope (DSO) ersetzt.Voraussetzung dafür war die Verfügbarkeit von Analog-Digital-Umsetzern mit hoher Bandbreite. Die ersten digitalen Speicheroszilloskope wurden von Walter LeCroy, dem Gründer der New Yorker Firma LeCroy, auf den Markt gebracht, der sich zuvor am CERN mit der Entwicklung schneller Analog-Digital-Umsetzer zur Messsignalaufnahme best.
Joachim Müller: Digitale Oszilloskope — Der Weg zum Professionalellen Messen . Beam-Verlag, Марбург 2017, ISBN 978-3-88976-168-2.
- ↑ Датенблатт, стр. 12
- ↑ Датенблатт, стр. 7
- ↑ Датенблатт, стр. 2
- ↑ Das XYZ der Analog- und Digitaloszilloskope. 2004, Seite 40 bzw. 42
- ↑ Projekt Welec W2000a на Sourceforge
- ↑ Оценка частоты дискретизации осциллографа в сравнении с точностью дискретизации: как сделать наиболее точные цифровые измерения (Memento vom 3. Dezember 2008 im Internet Archive ), (PDF; 1,3 МБ)
- ↑ Das XYZ der Analog- und Digitaloszilloskope. 2004, стр. 26 bzw. 28.
- ↑ Герберт Бернштейн: NF- und HF-Messtechnik: Messen mit Oszilloskopen, Netzwerkanalysatoren und Spektrumanalysator. Springer Vieweg, 2015, с. 129.
- ↑ Руководство Хокинса по электричеству, Тео. Audel und Co., 2. Auflage 1917, Band 6., Kapitel 63: Измерение формы волны , Seite 1851, Abbildung 2598.
- ↑ Фрэнк Спитцер и Барри Ховарт: Принципы современного приборостроения , Райнхарт и Уинстон, Нью-Йорк, 1972, ISBN 0-03-080208-3, страница 122.