La differenza tra i principi di funzionamento degli oscilloscopi analogici e degli oscilloscopi digitali
L'oscilloscopio è uno strumento classico e universale per testare le forme d'onda nel dominio del tempo. A volte può essere utilizzato anche per misurare segnali di corrente o ottici, ma per la misurazione deve essere convertito in un segnale di tensione tramite una sonda o un convertitore corrispondente.
Un oscilloscopio può essere letteralmente inteso come uno strumento che visualizza forme d'onda, quindi cos'è esattamente una forma d'onda? Si divide principalmente in due tipologie: forme d'onda nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza. Per un oscilloscopio, la forma d'onda visualizzata è la variazione di tensione nel tempo. Nella schermata del prodotto, l'asse orizzontale rappresenta il tempo e l'asse verticale rappresenta la tensione del segnale misurata. La forma d'onda sull'oscilloscopio riflette la traiettoria della tensione del segnale misurato che cambia nel tempo.
Forma d'onda nel dominio del tempo visualizzata sull'oscilloscopio
Gli oscilloscopi possono visualizzare i cambiamenti nel segnale di tensione del punto misurato e analizzare e comprendere i cambiamenti nella tensione di ciascun nodo del dispositivo in prova è un'esigenza fondamentale nell'industria elettronica. Pertanto, gli oscilloscopi sono ampiamente utilizzati in vari settori come l'elettronica, le comunicazioni, i computer, la medicina, le automobili e l'aerospaziale. . È per questo motivo che gli oscilloscopi sono universali e lo strumento di misura più popolare in termini di vendite globali. Le vendite annuali di oscilloscopi superano 1 miliardo di dollari USA.
Gli oscilloscopi si dividono principalmente in oscilloscopi analogici e oscilloscopi digitali in base ai loro principi di implementazione. Sono classificati in oscilloscopi in tempo reale e oscilloscopi a campionamento in base ai metodi di campionamento. Alcuni produttori di oscilloscopi hanno dato grandi nomi ai loro oscilloscopi allo scopo di evidenziare determinate caratteristiche nelle promozioni di marketing, o hanno aggiunto alcuni moduli di misurazione aggiuntivi, ma in termini di ampia struttura di base, non si discostano dalla classificazione di base di cui sopra.
1. Oscilloscopio analogico
Apparso negli anni '40, è stato il primo oscilloscopio ad apparire. Questo oscilloscopio utilizzava uno schermo di visualizzazione a tubo a raggi catodici e la sua larghezza di banda era solo di pochi MHz. La figura seguente è un diagramma a blocchi strutturale:
Il trigger degli oscilloscopi analogici è generalmente relativamente semplice, di solito il trigger sul fronte. Dopo aver impostato le condizioni di trigger del fronte corrispondenti, una volta arrivato il fronte valido del segnale in prova, l'oscilloscopio inizierà a generare un'onda a dente di sega per controllare la scansione orizzontale, in modo che ogni forma d'onda vista sullo schermo dell'oscilloscopio sia il punto di trigger del segnale sotto esame. forme d'onda future. Se il segnale da misurare è periodico, come un segnale di clock, sull'oscilloscopio è possibile vedere una forma d'onda del segnale stabile.
2. Oscilloscopio digitale
Questo oscilloscopio è apparso poco dopo, negli anni '80, superando gli oscilloscopi analogici in termini di larghezza di banda, capacità di trigger e analisi.
La differenza tra un oscilloscopio digitale e un oscilloscopio analogico è il segnale di ingresso. L'oscilloscopio digitale campiona e digitalizza il segnale di ingresso attraverso un chip ad alta velocità, salva i punti campione digitalizzati nella cache e quindi legge i dati nella cache attraverso il circuito di elaborazione del segnale. Il chip DAC converte i numeri corrispondenti in quantità analogiche e li visualizza sul display CRT.
