듀얼 트레이스 오실로스코프란 무엇인가?

이중 추적 오실로스코프

정의: 이중 추적 오실로스코프에서 단일 전자빔이 두 개의 추적을 생성하며, 이는 두 개의 독립된 소스에 의해 편향됩니다. 이러한 두 개의 별도의 추적을 생성하기 위해 주로 두 가지 방법이 사용되며, 이는 교대 모드와 채핑 모드입니다. 이들은 또한 스위치의 두 가지 작동 모드로 알려져 있습니다.

그렇다면 왜 이러한 오실로스코프가 필요할까요?

여러 전자 회로를 분석하거나 연구할 때, 그들의 전압을 비교하는 것이 중요합니다. 이러한 비교를 위해서는 여러 오실로스코프를 사용할 수 있지만, 각 오실로스코프의 스윕을 동기적으로 트리거하는 것은 어려운 작업입니다.

이때 이중 추적 오실로스코프가 유용하게 활용됩니다. 이는 단일 전자빔을 사용하여 두 개의 추적을 제공합니다.

이중 추적 오실로스코프의 블록 다이어그램 및 작동 원리

아래 도형은 이중 추적 오실로스코프의 블록 다이어그램을 나타냅니다:

이중 추적 오실로스코프의 작동 원리

위 도형에서 볼 수 있듯이, 이중 추적 오실로스코프는 두 개의 독립된 수직 입력 채널인 채널 A와 채널 B를 가지고 있습니다.

두 입력 신호는 각각 프리-앰플리파이어 및 애티뉴에이터 단계로 들어갑니다. 이러한 두 개의 독립된 프리-앰플리파이어 및 애티뉴에이터 단계의 출력은 전자 스위치로 보내집니다. 이 전자 스위치는 특정 시점에 한 채널의 입력 신호만 수직 앰플리파이어로 전송합니다.

회로에는 또한 트리거 선택 스위치가 장착되어 있어, 채널 A의 입력, 채널 B의 입력 또는 외부에서 적용된 신호로 회로를 트리거할 수 있습니다.

수평 앰플리파이어의 신호는 스윕 발생기를 통해 또는 S0 및 S2 스위치를 통해 채널 B를 통해 전자 스위치로 입력될 수 있습니다.

이렇게 하면 채널 A의 수직 신호와 채널 B의 수평 신호가 캐소드 레이 튜브(CRT)에 공급되어 오실로스코프의 작동이 가능해집니다. 이것은 X-Y 모드로, 정확한 X-Y 측정이 가능합니다.

사실, 오실로스코프의 작동 모드는 앞 패널의 제어 선택에 따라 달라집니다. 예를 들어, 채널 A의 파형이 필요할지, 채널 B의 파형이 필요할지, 또는 채널 A 또는 B의 파형이 각각 필요할지 여부에 따라 달라집니다.

앞서 언급했듯이, 이중 추적 오실로스코프에는 두 가지 작동 모드가 있습니다. 다음으로, 이러한 두 모드를 자세히 살펴보겠습니다.

이중 추적 오실로스코프의 교대 모드

교대 모드를 활성화하면 두 채널이 번갈아 연결됩니다. 채널 A와 채널 B 간의 교대 또는 스위칭은 각각의 다음 스윕 시작 시 이루어집니다.

또한, 스위칭 속도와 스윕 속도 사이에는 동기화 관계가 있습니다. 이를 통해 각 채널의 파형이 하나의 스윕에서 표시됩니다. 예를 들어, 채널 A의 파형은 첫 번째 스윕에서 표시되고, 다음 스윕에서는 캐소드 레이 튜브(CRT)가 채널 B의 파형을 표시합니다.

이렇게 하면 두 채널 입력과 수직 앰플리파이어 간의 교대 연결이 이루어집니다.

전자 스위치는 플라이백 기간 동안 한 채널에서 다른 채널로 전환됩니다. 플라이백 기간 동안 전자빔은 보이지 않으므로 채널 간 스위칭이 이루어질 수 있습니다.

따라서, 완전한 스윕은 화면에 한 수직 채널의 신호를 표시하고, 다음 스윕에서는 다른 수직 채널의 신호를 표시합니다.

다음 도형은 교대 모드로 작동하는 오실로스코프의 출력 파형을 보여줍니다:

이중 추적 오실로스코프의 작동 원리

위 도형에서 알 수 있듯이, 이중 추적 오실로스코프는 두 개의 독립된 수직 입력 채널인 채널 A와 채널 B를 갖추고 있습니다.

두 입력 신호는 각각 프리-앰플리파이어 및 애티뉴에이터 단계로 입력됩니다. 이러한 두 개의 별도의 프리-앰플리파이어 및 애티뉴에이터 단계의 출력은 전자 스위치로 보내집니다. 이 전자 스위치는 특정 순간에 한 채널의 입력 신호만 수직 앰플리파이어로 전송합니다.

회로에는 또한 트리거 선택 스위치가 장착되어 있어, 채널 A의 입력, 채널 B의 입력 또는 외부에서 적용된 신호로 회로를 트리거할 수 있습니다.

수평 앰플리파이어의 신호는 스윕 발생기를 통해 또는 S0 및 S2 스위치를 통해 채널 B를 통해 전자 스위치로 입력될 수 있습니다.

이렇게 하면 채널 A의 수직 신호와 채널 B의 수평 신호가 캐소드 레이 튜브(CRT)에 공급되어 오실로스코프의 작동이 가능해집니다. 이것은 X-Y 모드로, 정확한 X-Y 측정이 가능합니다.

사실, 오실로스코프의 작동 모드는 앞 패널의 제어 옵션에 따라 달라집니다. 예를 들어, 채널 A의 파형이 필요할지, 채널 B의 파형이 필요할지, 또는 채널 A 또는 B의 파형이 각각 필요할지 여부에 따라 달라집니다.

앞서 언급했듯이, 이중 추적 오실로스코프에는 두 가지 작동 모드가 있습니다. 다음으로, 이러한 두 모드를 각각 자세히 살펴보겠습니다.

이중 추적 오실로스코프의 교대 모드

교대 모드를 활성화하면 두 채널이 번갈아 연결됩니다. 채널 A와 채널 B 간의 교대 또는 스위칭은 각 스캔의 시작 시 이루어집니다.

또한, 스위칭 속도와 스캔 속도 사이에는 동기화 관계가 있습니다. 이를 통해 각 채널의 파형이 하나의 스캔에서 표시됩니다. 예를 들어, 채널 A의 파형은 첫 번째 스캔에서 표시되고, 다음 스캔에서는 캐소드 레이 튜브(CRT)가 채널 B의 파형을 표시합니다.

이렇게 하면 두 채널 입력과 수직 앰플리파이어 간의 교대 연결이 이루어집니다.

전자 스위치는 플라이백 기간 동안 한 채널에서 다른 채널로 전환됩니다. 플라이백 기간 동안 전자빔은 보이지 않으므로 채널 스위칭이 이루어질 수 있습니다.

따라서, 완전한 스캔은 화면에 한 수직 채널의 신호를 표시하고, 다음 스캔에서는 다른 수직 채널의 신호를 표시합니다.

다음 도형은 교대 모드로 작동하는 오실로스코프의 출력 파형을 보여줍니다:

이 모드에서 전자 스위치는 대략 100 kHz에서 500 kHz 범위의 매우 높은 주파수로 자유롭게 작동합니다. 또한, 전자 스위치의 주파수는 스윕 발생기의 주파수와 독립적입니다.

따라서, 이러한 방식으로 두 채널의 작은 세그먼트가 지속적으로 앰플리파이어에 연결될 수 있습니다.

채핑 속도가 수평 스윕 속도보다 높으면, 별도로 채핑된 세그먼트가 합쳐져 다시 조합되어 캐소드 레이 튜브(CRT) 화면에 채널 A와 채널 B의 원래 적용된 파형을 형성합니다.

그러나 채핑 속도가 스윕 속도보다 낮으면, 표시에 불연속성이 생길 것입니다. 따라서, 이러한 경우 교대 모드가 더 적절합니다.

이중 추적 오실로스코프는 기기의 앞 패널을 통해 각각의 작동 모드를 선택할 수 있게 합니다.