Analogt lagringsoscilloskop: blokkdiagram, virkemåte og applikasjoner

Et oscilloskop er en type laboratorieinstrument som vanligvis brukes til å vise enkle eller repeterende bølgeformer på skjermen. Disse bølgeformene kan analyseres for forskjellige egenskaper som frekvens, amplitude, stigetid, forvrengning, tidsintervall, osv. Oscilloskoper brukes i ulike bransjer som ingeniørfag, medisin, vitenskap, telekommunikasjon, bilindustri osv. I et oscilloskop er det er to teknikker som brukes til å lagre signaler; analog og digital lagring. Analog lagring er i stand til høyere hastigheter, selv om den er mindre allsidig sammenlignet med digital lagring. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over en analogt lagringsoscilloskop – arbeid og dets applikasjoner.

Hva er Analog Storage Oscilloscope?

Et analogt lagringsoscilloskop er en type oscilloskop som brukes til å lagre bølgeformer for visualisering senere. Disse typene oscilloskoper var veldig enkle med tanke på ytelsen, og de var svært kostbare, så ofte brukt for spesialistapplikasjoner. Disse oscilloskopene bruker en spesiell CRT (katodestrålerør) med en lang holdbarhet. Disse CRT-ene hadde evnen til å variere utholdenheten, men hvis ekstremt lyse spor ble holdt over lange tidsperioder, er det en sjanse for å brenne sporet permanent på skjermen. Så disse skjermene må brukes med forsiktighet.

Arbeid av analogt lagringsoscilloskop

Analoge lagringsoscilloskoper fungerer ved å bruke en spesiell CRT med lang utholdenhetsevne. En spesiell CRT ved et arrangement brukes til å lagre ladning innenfor visningsområdet der elektronstrålen hadde truffet, og dermed lar fluorescensen forbli mye lenger enn normale skjermer.

Dette oscilloskopet fungerer ganske enkelt ved å påføre en spenning som måles direkte på en elektronstråle som beveger seg over skjermen til oscilloskopet. Strålen er rettet mot en fosforbelagt skjerm, som lyser når den treffes av strålen. Strålen avbøyes deretter av signalet, og sporer bølgeformen på skjermen. Spenningen vil avlede strålen opp og ned proporsjonalt for å spore bølgeformen på skjermen. Så dette gir et umiddelbart bølgeformbilde.

Spesifikasjoner

De spesifikasjoner for et analogt lagringsoscilloskop Inkluder følgende.

• Dimensjonen eller størrelsen er omtrentlig: 305(B) x 135(H) x 365(D)mm.
• Inngangsimpedansen er 1 M Ohm.
• Utløsermodusen er AUTO/TV-V/ NORM/TV-H.
• X Y faseforskjell er under eller tilsvarende 3 grader, DC – 50KHz.
• Valget av polaritet er + eller -.
• Utløsning med høy følsomhet tilsvarer 1mV/divisjon.
• Inkrementelle forstørrelsesfunksjoner til Ch1-kanalen for klarere inspeksjon.
• Den har en TV-synkron separasjonskrets for å vise et stabilt TV-signal.
• CRT er en 6-tommers rektangulær skjerm med innvendig gratikulering, 8 x10 div der 1 div = 1 cm.
• Displaymodusen er CH1, CH2, ADD, ALT og CHOP.
• Stigetiden er ≤ 8,8 ns.
• Maksimum inngangsspenning er 250V ≤ 1KHz.
• Inngangskoblingen er AC, DC og GND.
• Nøyaktigheten er ± 3 %.
• Utløserkilden er CH1, CH2, VERT, LINE og EXT.
• Følsomhet og frekvens er 20Hz ~ 60MHz.
• Kalibrering av bølgeform er 1KH ± 20 % frekvens og 0,5V ± 10 % spenning.
• Strømforsyningen er 220V / 110V ± 10% ; 50/60 Hz.
• Vekten er omtrent 9 kg.

Analogt lagringsoscilloskopblokkdiagram

Et analogt lagringsoscilloskop blokkdiagram er vist nedenfor som bruker en CRT. CRT-typen som brukes i dette oscilloskopet er elektrostatisk i stedet for magnetisk avbøyning fordi den gir mye raskere elektronstrømkontroll og lar analoge oscilloskoper oppnå svært høyfrekvent drift. Det analoge oscilloskopet inkluderer en rekke kretsblokker og det er i stand til å gi stabile innkommende bølgeformbilder.

Signalinnganger

Det er en rekke kontroller knyttet til signalinngangen eller Y-aksen på skjermen. I mange tilfeller vil signaler bli overlagret i en DC-bias. Så det er nødvendig å koble en kondensator i serie gjennom inngangen for å sikre at DC er blokkert. Når en kondensator brukes, vil valg av AC-alternativet bety at lavfrekvente signaler kan være begrenset.

Y Demper

Y-demper brukes til å sørge for at signalene presenteres til Y-forsterkeren på ønsket nivå eller ikke.

Og forsterker:

Y-forsterkeren i oscilloskopet gir ganske enkelt forsterkningen for å gi utgangen. Denne forsterkeren er hovedsakelig lineær fordi dette vil bestemme oscilloskopets nøyaktighet.

Y avbøyningskrets:

Når det forsterkede signalet fra y-forsterkeren gis til Y-avbøyningskretsen, gir det CRT-platene på de nødvendige nivåene. Avbøyningen som brukes på CRT-en er elektrostatisk fordi dette gir høyhastighetsavbøyningen som kreves for dette oscilloskopet.

Utløserkrets:

Triggersystemet brukes til å sikre at en stabil bølgeform vises på skjermen eller ikke. Det er nødvendig å stille inn rampesignalet til å starte på et lignende punkt på hver syklus av det innkommende signalet som skal kontrolleres. På denne måten vil et lignende punkt på bølgeformen vises på en lignende posisjon på skjermen.

I blokkdiagrammet ovenfor mottas et signal fra Y-forsterkerens utgang og det gis til en kondisjoneringsforsterker til. Etter det blir den ført gjennom en Schmitt-utløserkrets som gir enkle svitsjpunkter når bølgeformen øker og reduseres. Den nødvendige sansen velges for triggeren slik at triggerpunktet kan finne sted på enten de økende eller minkende kantene av bølgeformen som kan velges før den gis til rampekretsen, uansett hvor triggersignalet gir startpunktet for rampen.

Fra en ekstern kilde er det også mulig å utnytte et signal. Så dette kan være en veldig passende funksjon fordi det kan være nødvendig å få triggeren fra en annen kilde bortsett fra det innkommende signalet.

Blanking forsterker

En blankingforsterker brukes til å rense skjermen gjennom denne tilbakekoblingsfasen. Det tar bare tilbakestillingselementet til rampen for å produsere en puls som gis til rutenettet til CRT. Dette reduserer elektronstrømmen og tømmer skjermen effektivt for denne perioden.

Rampegenerator (tidsbase)

Tidsbasekontrollen er en av de essensielle kontrollene på det analoge lagringsoscilloskopet. Dette vil ha en stor forskjell i hastighet og vil bli justert i tid for hver divisjon på siktet CRT . Det er viktig å velge riktig tidsbasehastighet for å vise den aktuelle bølgeformen.

Operasjonen til dette analoge lagringsoscilloskopet er; den bruker CRT til å vise signaler i både horisontale og vertikale akser. Vanligvis er den vertikale aksen den øyeblikkelige innkommende spenningsverdien og den horisontale aksen er rampebølgeformen.

Når spenningen til rampebølgeformen øker, beveger kurven seg over skjermen i horisontal retning. Når den kommer til skjermenden, kommer bølgeformen tilbake til null og sporet går tilbake til begynnelsen. Ved å bruke denne tilnærmingen tilsvarer den horisontale aksen tiden mens den vertikale aksen tilsvarer amplitude. Så på denne måten kan de vanlige plottene av bølgeformer vises på CRT.

Digitalt lagringsoscilloskop vs analogt lagringsoscilloskop

Forskjellen mellom digitalt lagringsoscilloskop og analogt lagringsoscilloskop inkluderer følgende.

Fordeler og ulemper

De fordelene med analogt lagringsoscilloskop Inkluder følgende.

• Analoge lagringsoscilloskoper er normalt svært rimeligere.
• Disse oscilloskopene er i stand til å gi et godt utvalg av ytelse for mange laboratorie- og servicesituasjoner.
• Disse oscilloskopene gir nøyaktig ytelse, spesielt for laboratorieøvelser.
• Disse oscilloskopene krever ikke mikroprosessor, ADC eller innsamlingsminne for måling.

De ulemper med analoge lagringsoscilloskoper Inkluder følgende.

• Tilbyr ikke tilleggsfunksjoner sammenlignet med digitale oscilloskoper
• Disse enhetene er ikke egnet for å analysere høyfrekvente transienter med skarp stigetid i elektroniske kretser.
• Disse oscilloskopene er ikke enkle å betjene, så du må ha praktisk opplæring.

applikasjoner

De anvendelser av analoge lagringsoscilloskoper Inkluder følgende.

• Den viser enkeltbilde- og langtidsbølgeformer.
• Det analoge oscilloskopet brukes til å gi stabile innkommende bølgeformbilder.
• Disse typene oscilloskoper er mye brukt for sanntidsobservasjon av hendelser som bare skjer én gang.
• Den brukes til å vise svært lavfrekvente signaler.
• Disse oscilloskopene brukes hovedsakelig der visningstiden på skjermen er for kort til å sjekke signalene som skal måles.
• Dette oscilloskopet brukes til å kartlegge og vise signalets konstante variable inngangsspenninger ved å bruke en elektronstråle.

Spørsmål: Hva er den maksimale frekvensen som kan måles av et analogt lagringsoscilloskop?

A: Den maksimale frekvensen som kan måles av et analogt lagringsoscilloskop er vanligvis i området noen få megahertz til titalls megahertz.

Spørsmål: Hva er fordelene ved å bruke et analogt lagringsoscilloskop fremfor et digitalt lagringsoscilloskop?

A: Et analogt lagringsoscilloskop er i stand til å fange opp og vise komplekse bølgeformer med høy oppløsning, vise flere bølgeformer samtidig og lagre bølgeformen i en periode etter at signalet ikke lenger er tilstede. I tillegg er analoge lagringsoscilloskoper generelt rimeligere enn digitale lagringsoscilloskoper.

Spørsmål: Hvordan fungerer lagrings-CRT i et analogt lagringsoscilloskop?

A: Lagrings-CRT i et analogt lagringsoscilloskop er i stand til å holde bildet av bølgeformen på skjermen i en periode etter at signalet ikke lenger er tilstede. Dette lar brukeren analysere bølgeformen selv om signalet ikke lenger er tilstede.

Spørsmål: Hva er de forskjellige typene triggere som er tilgjengelige i et analogt lagringsoscilloskop?

A: Typene triggere som er tilgjengelige i et analogt lagringsoscilloskop inkluderer kanttrigger, pulsbreddetrigger og videotrigger.

Spørsmål: Hvordan viser et analogt lagringsoscilloskop flere bølgeformer samtidig?

A: Et analogt lagringsoscilloskop kan vise flere bølgeformer samtidig ved å bruke en teknikk kalt 'dual-beam' eller 'dual-trace' som bruker to elektronstråler for å vise to signaler samtidig.

Spørsmål: Hvordan er et analogt lagringsoscilloskop sammenlignet med et digitalt lagringsoscilloskop når det gjelder holdbarhet?

A: Et analogt lagringsoscilloskop er mindre holdbart enn et digitalt lagringsoscilloskop på grunn av bruken av et katodestrålerør, som er skjørt og lett kan bli skadet.

Spørsmål: Hva er den typiske levetiden til katodestrålerøret i et analogt lagringsoscilloskop?

A: Den typiske levetiden til katodestrålerøret i et analogt lagringsoscilloskop er rundt 10 000 til 15 000 timers drift.

Spørsmål: Kan et analogt lagringsoscilloskop brukes til å måle lavfrekvente signaler?

A: Ja, et analogt lagringsoscilloskop kan brukes til å måle lavfrekvente signaler, men det kan kreve bruk av et eksternt lavpassfilter.

Spørsmål: Hva er de vanlige typene prober som brukes med et analogt lagringsoscilloskop?

A: De vanlige typene prober som brukes med et analogt lagringsoscilloskop inkluderer passive prober, aktive prober og differensialprober.

Dermed er dette en oversikt over analog lagring oscilloskop – fungerer med søknader. I et analogt lagringsoscilloskop er det mange kontroller som lar instrumentet vise signalet nøyaktig på ønsket måte som fokuskontroll, intensitetskontroll, signalinnganger, tidsbase, trigger osv. Her er et spørsmål til deg, hva er en digitalt lagringsoscilloskop?