Wat is een dual trace oscilloscoop

Dubbeltracering oscilloscoop

Definitie: In een dubbeltracering oscilloscoop genereert een enkele elektronenstraal twee traceringen, die worden afgebogen door twee onafhankelijke bronnen. Om deze twee aparte traceringen te produceren, worden twee hoofdmethoden gebruikt: de wisselmodus en de gesneden modus. Deze worden ook aangeduid als de twee bedrijfsmodi van de schakelaar.

Er rijst dan de vraag: waarom is zo'n oscilloscoop nodig?

Bij het analyseren of bestuderen van meerdere elektronische circuits is het vergelijken van hun spanningen cruciaal. Een optie om zulke vergelijkingen te maken is het gebruik van meerdere oscillografen. Het synchroon activeren van de veegbeweging van elke oscilloscoop is echter een uitdagende taak.

Hier komt de dubbeltracering oscilloscoop goed van pas. Het maakt gebruik van een enkele elektronenstraal om twee traceringen te bieden.

Blokdiagram en werking van de dubbeltracering oscilloscoop

Het onderstaande figuur toont het blokdiagram van een dubbeltracering oscilloscoop:

Werking van de dubbeltracering oscilloscoop

Zoals in bovenstaande figuur te zien is, heeft de dubbeltracering oscilloscoop twee onafhankelijke verticale ingangs kanalen, namelijk Kanaal A en Kanaal B.

De twee ingangssignalen gaan respectievelijk naar de voorversterker- en demperstappen. De uitgangen van deze twee onafhankelijke voorversterker- en demperstappen worden vervolgens doorgestuurd naar de elektronische schakelaar. Deze elektronische schakelaar stuurt op een bepaald moment slechts het ingangssignaal van één kanaal door naar de verticale versterker.

Het circuit is ook uitgerust met een triggerschakelaar, waarmee het circuit kan worden geactiveerd door de ingang van Kanaal A, de ingang van Kanaal B, of een externe toegepast signaal.

Het signaal van de horizontale versterker kan via de veeggenerator of via Kanaal B door schakelaars S0 en S2 aan de elektronische schakelaar worden toegevoerd.

Op deze manier worden het verticale signaal van Kanaal A en het horizontale signaal van Kanaal B aan de Cathode-Ray Tube (CRT) aangeboden om de werking van de oscilloscoop mogelijk te maken. Dit is de X-Y-modus van de oscilloscoop, die nauwkeurige X-Y-metingen mogelijk maakt.

In feite hangt de bedrijfsmodus van de oscilloscoop af van de selectieopties op het frontpaneel. Bijvoorbeeld, of de golfform van Kanaal A, de golfform van Kanaal B, of de golfformen van Kanaal A of B afzonderlijk nodig zijn.

Zoals we eerder hebben besproken, zijn er twee bedrijfsmodi voor de dubbeltracering oscilloscoop. Hierna zullen we deze twee modi nader bekijken.

Wisselmodus van de dubbeltracering oscilloscoop

Wanneer we de wisselmodus activeren, wordt toegestaan dat de twee kanalen afwisselend worden verbonden. Deze afwisseling of schakeling tussen Kanaal A en Kanaal B vindt plaats aan het begin van elke volgende veegbeweging.

Daarnaast is er een synchronisatieverband tussen de schakelfrequentie en de veegfrequentie. Hierdoor kan de golfform van elk kanaal in één veegbeweging worden weergegeven. Bijvoorbeeld, de golfform van Kanaal A zal in de eerste veegbeweging worden weergegeven, en in de volgende veegbeweging zal de Cathode-Ray Tube (CRT) de golfform van Kanaal B weergeven.

Op deze manier wordt de afwisselende verbinding tussen de tweekanaal-ingang en de verticale versterker gerealiseerd.

De elektronische schakelaar schakelt tijdens de terugveegperiode van het ene kanaal naar het andere. Tijdens de terugveegperiode is de elektronenstraal onzichtbaar, waardoor de kanaalschakeling kan plaatsvinden.

Dus, een complete veegbeweging zal het signaal van één verticaal kanaal op het scherm weergeven, en in de volgende veegbeweging zal het signaal van het andere verticale kanaal worden weergegeven.

Het onderstaande figuur toont de uitgangsgolfform van de oscilloscoop die in de wisselmodus werkt:

Werking van de dubbeltracering oscilloscoop

Zoals duidelijk is uit het bovenstaande diagram, is de dubbeltracering oscilloscoop uitgerust met twee onafhankelijke verticale ingangs kanalen, namelijk Kanaal A en Kanaal B.

De twee ingangssignalen worden respectievelijk ingevoerd in de voorversterker- en demperstappen. De uitgangen van deze twee aparte voorversterker- en demperstappen worden vervolgens doorgestuurd naar de elektronische schakelaar. Deze elektronische schakelaar stuurt op een bepaald moment slechts het ingangssignaal van één kanaal door naar de verticale versterker.

Het circuit heeft ook een triggerschakelaar, waarmee het circuit kan worden geactiveerd door de ingang van Kanaal A, de ingang van Kanaal B, of een externe toegepast signaal.

Het signaal van de horizontale versterker kan via de veeggenerator of via Kanaal B door schakelaars S0 en S2 aan de elektronische schakelaar worden toegevoerd.

Op deze manier worden het verticale signaal van Kanaal A en het horizontale signaal van Kanaal B aan de Cathode-Ray Tube (CRT) aangeboden om de werking van de oscilloscoop mogelijk te maken. Dit is de X-Y-modus van de oscilloscoop, die nauwkeurige X-Y-metingen mogelijk maakt.

In werkelijkheid hangt de bedrijfsmodus van de oscilloscoop af van de selectieopties op het frontpaneel. Bijvoorbeeld, of de golfform van Kanaal A, de golfform van Kanaal B, of de golfformen van Kanaal A of B afzonderlijk nodig zijn.

Zoals eerder vermeld, zijn er twee bedrijfsmodi voor de dubbeltracering oscilloscoop. Hierna zullen we deze twee modi nader bekijken.

Wisselmodus van de dubbeltracering oscilloscoop

Wanneer de wisselmodus wordt geactiveerd, wordt toegestaan dat de twee kanalen afwisselend worden verbonden. Deze afwisseling of schakeling tussen Kanaal A en Kanaal B vindt plaats aan het begin van elke scan.

Daarnaast is er een synchronisatieverband tussen de schakelfrequentie en de scanfrequentie. Hierdoor kan de golfform van elk kanaal in één scan worden gepresenteerd. Bijvoorbeeld, de golfform van Kanaal A zal in de eerste scan worden weergegeven, en in de volgende scan zal de Cathode-Ray Tube (CRT) de golfform van Kanaal B weergeven.

Op deze manier wordt de afwisselende verbinding tussen de tweekanaal-ingang en de verticale versterker gerealiseerd.

De elektronische schakelaar schakelt tijdens de terugveegperiode van het ene kanaal naar het andere. Tijdens de terugveegperiode is de elektronenstraal onzichtbaar, waardoor de kanaalschakeling kan plaatsvinden.

Dus, een complete scan zal het signaal van één verticaal kanaal op het scherm weergeven, en de volgende scan zal het signaal van het andere verticale kanaal weergeven.

Het onderstaande diagram toont de uitgangsgolfform van de oscilloscoop wanneer deze in de wisselmodus werkt:

In deze modus werkt de elektronische schakelaar vrij op een zeer hoge frequentie, variërend van ongeveer 100 kHz tot 500 kHz. Bovendien is de frequentie van de elektronische schakelaar onafhankelijk van die van de veeggenerator.

Dit betekent dat op deze manier kleine segmenten van de twee kanalen continu kunnen worden verbonden met de versterker.

Wanneer de snijdfrequentie hoger is dan de horizontale veegfrequentie, zullen de afzonderlijke gesneden segmenten worden samengevoegd en hergroepeerd om de oorspronkelijk toegepaste golfformen van Kanaal A en Kanaal B op het scherm van de Cathode-Ray Tube (CRT) te vormen.

Als de snijdfrequentie echter lager is dan de veegfrequentie, zal dit zeker leiden tot discontinuïteiten in de weergave. Daarom is in zo'n geval de wisselmodus meer geschikt.

De dubbeltracering oscilloscoop stelt de keuze van de respectieve bedrijfsmodi via het frontpaneel van het instrument voor.