Пробиращ осцилоскоп

Преди да обсъдим пробен осцилоскоп, трябва да знаем основния принцип и функционирането на обикновен осцилоскоп. Това е инструмент, който приема един или повече електрически сигнали и след това изобразява вълновата форма на екрана едновременно. Пробният осцилоскоп е по-развита версия на цифровия осцилоскоп с някои допълнителни функции и приложения за специални цели.

Той е проектиран да предоставя функция на много висока честота чрез последователно пробиране на няколко вълнови форми. Такъв осцилоскоп използва теоремата за пробиране за изграждане на вълновата форма от няколко входящи сигнала. Чрез използване на стробоскопична светлина, може да се види част от движението, но когато се направи серия от снимки, се наблюдава много бързо механично движение. Функционирането на пробния осцилоскоп е подобно на стробоскопичната техника и се използва за наблюдение на много бързи електрически сигнали. За създаването на вълновата форма са необходими приблизително 1000 точки.

Функциониране на пробния осцилоскоп

Както подсказва името му, той събира проби от няколко последователни вълнови форми и конструира пълна картина на вълновата форма от събрания материал. Резултантната вълнова форма е усилена с нискочестотен филтър и след това показана на екрана. Тази вълнова форма е създадена чрез свързване на много точки, свързани помежду си, за да се конструира цялата форма.

Всяка точка на вълната е вертикалното отклонение на точката на прогресивния слой във всеки последователен цикъл на стълбовидна вълнова форма. Те се използват за мониторинг на високочестотни сигнали до 50 ГХц или повече. Честотата на изобразената вълнова форма е по-висока от честотата на пробиране на осцилоскопа. Тя е около 10 точки на деление или повече, заедно с голяма честотна лента на усилителя около 15 ГХц. На етапа на пробиране, сигналите имат ниска честота и за постигане на голяма честотна лента се комбинират с аттенюатор.

Макар че, това намалява динамичния диапазон на инструмента. Пробният осцилоскоп е ограничен до повторителни сигнали и не реагира на преходни събития. Той изобразява само високочестотни сигнали в рамките на диапазона.

Метод на пробиране

Преди всеки цикъл на пробиране, пусковият импулс активира осцилатор и се генерира линейно напрежение. Когато амплитудата на двата напрежения е равна, стълбовидната вълна прави една стъпка и се генерира пробен импулс, който отваря пробната порта за проба от входното напрежение. Разделителната способност на вълновата форма зависи от размера на стъпките на генератора на стълбовидна вълна. Има различни методи за взимане на проби, но два са най-често използвани. Единият е метод на реално време, а другият е метод на еквивалентни проби.

Метод на реално време

В метода на реално време, цифровият преобразувател работи с висока скорост, така че може да регистрира максимален брой точки в един преминаващ цикъл. Основната му цел е да заснеме преходни събития с висока честота с точност. Преходната вълнова форма е толкова уникална, че нейното напрежение или ток във всеки момент на времето не може да бъде свързано с най-близките ѝ. Тези събития не се повтарят, затова трябва да бъдат регистрирани в същия временен интервал, в който се случват. Честотата на пробите е много висока, около 500 МГц, а честотата на пробиране е около 100 проби в секунда. За съхраняване на такава високочестотна вълнова форма е необходима високоскоростна памет.

Метод на еквивалентни проби

Пробирането в метода на еквивалентни проби работи по принципа на прогноза и оценка, което е възможно само с повторителни вълнови форми. В метода на еквивалентни проби, цифровият преобразувател взима проби от много повторения на сигнали. Може да вземе една или повече проби от всяко повторение. По този начин, точността в заснемането на сигнала се увеличава. Честотата на резултантната вълнова форма е много по-висока от честотата на пробиране на осцилоскопа. Този тип пробиране може да се извърши по два начина: случайен метод и последователен метод.

Случайен метод на пробиране

Случайният метод на пробиране е най-често използваният метод на пробиране. Използва вътрешен часовник, който е регулиран така, че да работи спрямо входящите сигнали, и пробите се взимат непрекъснато, независимо къде е задействан пускът. Събрани проби са регулярни спрямо времето, но случайни спрямо пуск.

Последователен метод на пробиране

В тази техника, пробите се взимат спрямо пуск и са независими от времевата настройка. Всеки път, когато се засече пуск, пробата се записва с малко закъснение. Забележете, че закъснението трябва да е много кратко, но добре дефинирано. Когато следващият пуск се случи, той се регистрира с малко по-голямо закъснение спрямо предходния. Закъснелият преминаващ цикъл може да има диапазон от няколко микросекунди до няколко секунди. Нека предположим, че закъснението при първия път е 't', тогава закъснението при втория път ще бъде малко повече от 't' и по този начин пробите се взимат много пъти с добавено закъснение, докато времевият интервал е запълнен.

Изявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на права, моля, се обърнете за изтриване.