Cos'è la larghezza di banda dell'oscilloscopio: come scegliere la larghezza di banda dell'oscilloscopio
Introduzione agli oscilloscopi
L'oscilloscopio è uno strumento di misura elettronico molto versatile. Può trasformare segnali elettrici invisibili in immagini visibili, rendendo più facile per le persone studiare i processi di cambiamento di vari fenomeni elettrici. L'oscilloscopio utilizza uno stretto fascio di elettroni composto da elettroni ad alta velocità per colpire uno schermo rivestito di materiale fluorescente per produrre piccoli punti luminosi (questo è il principio di funzionamento di un oscilloscopio analogico tradizionale). Sotto l'azione del segnale misurato, il fascio di elettroni è come la punta di una penna, che può rappresentare sullo schermo la curva di variazione del valore istantaneo del segnale misurato. L'oscilloscopio può essere utilizzato per osservare le curve della forma d'onda di varie ampiezze di segnale che cambiano nel tempo. Può anche essere utilizzato per testare varie grandezze elettriche, come tensione, corrente, frequenza, differenza di fase, modulazione di ampiezza, ecc.
Classificazione dell'oscilloscopio
Gli oscilloscopi analogici utilizzano circuiti analogici (tubi dell'oscilloscopio, la cui base è un cannone elettronico). Il cannone elettronico emette elettroni verso lo schermo. Gli elettroni emessi vengono focalizzati per formare un fascio di elettroni e colpire lo schermo. La superficie interna dello schermo è rivestita di fosforo in modo che il punto in cui colpisce il fascio di elettroni emetta luce.
Gli oscilloscopi digitali sono oscilloscopi ad alte prestazioni prodotti mediante una serie di tecnologie quali acquisizione dati, conversione A/D e programmazione software. Il modo in cui funziona un oscilloscopio digitale è convertire la tensione misurata in informazioni digitali attraverso un convertitore analogico (ADC). L'oscilloscopio digitale cattura una serie di campioni della forma d'onda e memorizza i campioni finché non viene determinato il limite di memorizzazione per determinare se i campioni accumulati possono rappresentare la forma d'onda. Quindi, l'oscilloscopio digitale ricostruisce la forma d'onda. Gli oscilloscopi digitali possono essere suddivisi in oscilloscopi a memoria digitale (DSO), oscilloscopi ai fosfori digitali (DPO) e oscilloscopi a campionamento.
Per aumentare la larghezza di banda degli oscilloscopi analogici, è necessario promuovere pienamente l'amplificazione verticale e la scansione orizzontale. Per migliorare la larghezza di banda di un oscilloscopio digitale, è sufficiente migliorare le prestazioni del convertitore A/D front-end e non esistono requisiti speciali per il tubo dell'oscilloscopio e il circuito di scansione. Inoltre, gli oscilloscopi digitali possono sfruttare appieno la memoria, l'archiviazione e l'elaborazione, nonché le funzionalità di triggering multiplo e avanzato. Negli anni '80 comparvero improvvisamente gli oscilloscopi digitali che ottennero numerosi risultati. Hanno il potenziale per sostituire completamente gli oscilloscopi analogici. Gli oscilloscopi analogici sono infatti passati dalla reception allo sfondo.
2. Classificazione in base alla struttura e alle prestazioni
①Oscilloscopio ordinario. La struttura del circuito è semplice, la banda di frequenza è stretta e la linearità della scansione è scarsa. Viene utilizzato solo per osservare la forma d'onda.
②Oscilloscopio multiuso. Ha un'ampia banda di frequenza e una buona linearità di scansione e può condurre test quantitativi su segnali CC, a bassa frequenza, ad alta frequenza, ad altissima frequenza e segnali a impulsi. Con l'aiuto dei calibratori di ampiezza e di tempo, le misurazioni possono essere effettuate con una precisione del ±5%.
③Oscilloscopio multilinea. Utilizzando i tubi dell'oscilloscopio multiraggio, le forme d'onda di più di due segnali della stessa frequenza possono essere visualizzate contemporaneamente sullo schermo fluorescente, senza differenza di tempo e con una relazione temporale accurata.
④Oscilloscopio multitraccia. Ha la struttura di un interruttore elettronico e di un circuito di controllo del gate e può visualizzare contemporaneamente le forme d'onda di più di due segnali con la stessa frequenza sullo schermo fluorescente di un tubo dell'oscilloscopio a raggio singolo. Tuttavia, esiste una differenza di orario e la relazione temporale non è precisa.
⑤Oscilloscopio di campionamento. La tecnologia di campionamento viene utilizzata per convertire i segnali ad alta frequenza in segnali analogici a bassa frequenza per la visualizzazione e la banda di frequenza effettiva può raggiungere il livello GHz.
⑥Oscilloscopio con memoria. Utilizzando l'oscilloscopio a memoria o la tecnologia di archiviazione digitale, i processi transitori di singoli segnali elettrici, i fenomeni non periodici e i segnali a frequenza ultrabassa vengono conservati sullo schermo fluorescente dell'oscilloscopio o memorizzati nel circuito per lungo tempo per test ripetuti.
⑦Oscilloscopio digitale. Ha un microprocessore all'interno e un display digitale all'esterno. Alcuni prodotti possono visualizzare sia forme d'onda che caratteri sullo schermo fluorescente del tubo dell'oscilloscopio. Il segnale misurato viene inviato alla memoria dati tramite il convertitore analogico-digitale (convertitore A/D). Attraverso il funzionamento della tastiera, i dati dei parametri della forma d'onda acquisiti possono essere aggiunti, sottratti, moltiplicati, divisi, calcolati la media e al quadrato. , calcolare il valore della radice quadrata, ecc. e visualizzare il numero della risposta.
