Dual Trace Oscilloscope คืออะไร

ออสซิลโลสโคปสองทาง

คำนิยาม: ในออสซิลโลสโคปสองทาง เส้นทางอิเล็กตรอนเดียวสร้างสองเส้นทางที่ถูกเบนโดยสองแหล่งที่ไม่ขึ้นต่อกัน เพื่อสร้างสองเส้นทางแยกกันนี้มีวิธีหลักสองวิธีที่ใช้: โหมดสลับและโหมดตัด ซึ่งเรียกว่าสองโหมดการทำงานของสวิตช์

แล้วคำถามเกิดขึ้นว่า: ทำไมออสซิลโลสโคปดังกล่าวจึงจำเป็น?

เมื่อวิเคราะห์หรือศึกษาวงจรไฟฟ้าหลายวงจร การเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าของพวกเขานั้นสำคัญมาก หนึ่งในตัวเลือกในการทำเช่นนี้คือการใช้ออสซิลโลสโคปหลายเครื่อง แต่การทำให้การสแกนของแต่ละออสซิลโลสโคปทำงานพร้อมกันเป็นงานที่ยาก

นี่คือจุดที่ออสซิลโลสโคปสองทางมีประโยชน์ มันใช้ลำแสงอิเล็กตรอนเดียวเพื่อให้สองเส้นทาง

แผนผังและหลักการทำงานของออสซิลโลสโคปสองทาง

รูปภาพด้านล่างแสดงแผนผังของออสซิลโลสโคปสองทาง:

หลักการทำงานของออสซิลโลสโคปสองทาง

จากแผนผังด้านบน ออสซิลโลสโคปสองทางมีสองช่องทางแนวตั้งอิสระ คือ ช่อง A และช่อง B

สัญญาณสองช่องทางนี้เข้าสู่สเตจปรีแอมปลิฟายเออร์และแอทเทนเนเตอร์แยกกัน สัญญาณออกของสเตจปรีแอมปลิฟายเออร์และแอทเทนเนเตอร์ที่อิสระสองช่องทางนี้จะถูกส่งไปยังสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์นี้จะส่งสัญญาณช่องทางเดียวไปยังแอมปลิฟายเออร์แนวตั้งในเวลาที่กำหนด

วงจรยังมีสวิตช์เลือกทริกเกอร์ ซึ่งสามารถทำให้วงจรทริกเกอร์โดยสัญญาณขาเข้าของช่อง A ช่อง B หรือสัญญาณภายนอก

สัญญาณจากแอมปลิฟายเออร์แนวนอนสามารถส่งเข้าสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านเครื่องกำเนิดสัญญาณสแกนหรือจากช่อง B ผ่านสวิตช์ S0 และ S2

ด้วยวิธีนี้ สัญญาณแนวตั้งจากช่อง A และสัญญาณแนวนอนจากช่อง B จะถูกส่งไปยังหลอดแคโทดเรย์ (CRT) เพื่อให้ออสซิลโลสโคปทำงาน นี่คือโหมด X-Y ของออสซิลโลสโคป ซึ่งทำให้สามารถวัด X-Y ได้อย่างแม่นยำ

ในความเป็นจริง โหมดการทำงานของออสซิลโลสโคปขึ้นอยู่กับการเลือกควบคุมบนแผงหน้าปัด เช่น ต้องการคลื่นของช่อง A หรือช่อง B หรือต้องการคลื่นของช่อง A หรือ B แยกกัน

ตามที่เราได้พูดถึงไปแล้ว มีสองโหมดการทำงานสำหรับออสซิลโลสโคปสองทาง ต่อไปเราจะดูรายละเอียดของสองโหมดนี้ตามลำดับ

โหมดสลับของออสซิลโลสโคปสองทาง

เมื่อเปิดใช้งานโหมดสลับ มันจะทำให้สองช่องทางเชื่อมต่อสลับกัน การสลับหรือเปลี่ยนระหว่างช่อง A และช่อง B เกิดขึ้นที่จุดเริ่มต้นของการสแกนแต่ละครั้ง

นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ในการประสานระหว่างอัตราการสลับและการสแกน ทำให้คลื่นของแต่ละช่องทางแสดงผลในสแกนเดียว ตัวอย่างเช่น คลื่นของช่อง A จะแสดงในสแกนแรก และในสแกนถัดไป หลอดแคโทดเรย์ (CRT) จะแสดงคลื่นของช่อง B

ด้วยวิธีนี้ การเชื่อมต่อสลับระหว่างช่องทางสองช่องทางและแอมปลิฟายเออร์แนวตั้งจะได้รับการบรรลุ

สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์จะเปลี่ยนจากช่องทางหนึ่งไปยังอีกช่องทางหนึ่งระหว่างช่วงฟลายแบ็ค ระหว่างช่วงฟลายแบ็ค ลำแสงอิเล็กตรอนไม่เห็น ทำให้การเปลี่ยนช่องทางสามารถเกิดขึ้นได้

ดังนั้น การสแกนครบวงจรจะแสดงสัญญาณจากช่องทางแนวตั้งช่องทางหนึ่งบนหน้าจอ และในสแกนถัดไปจะแสดงสัญญาณจากช่องทางแนวตั้งอีกช่องทางหนึ่ง

รูปภาพด้านล่างแสดงคลื่นสัญญาณที่ออกจากออสซิลโลสโคปขณะทำงานในโหมดสลับ:

หลักการทำงานของออสซิลโลสโคปสองทาง

จากแผนผังด้านบน ออสซิลโลสโคปสองทางมีสองช่องทางแนวตั้งอิสระ คือ ช่อง A และช่อง B

สัญญาณสองช่องทางนี้เข้าสู่สเตจปรีแอมปลิฟายเออร์และแอทเทนเนเตอร์แยกกัน สัญญาณออกของสเตจปรีแอมปลิฟายเออร์และแอทเทนเนเตอร์ที่อิสระสองช่องทางนี้จะถูกส่งไปยังสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์นี้จะส่งสัญญาณช่องทางเดียวไปยังแอมปลิฟายเออร์แนวตั้งในเวลาที่กำหนด

วงจรยังมีสวิตช์เลือกทริกเกอร์ ซึ่งสามารถทำให้วงจรทริกเกอร์โดยสัญญาณขาเข้าของช่อง A ช่อง B หรือสัญญาณภายนอก

สัญญาณจากแอมปลิฟายเออร์แนวนอนสามารถส่งเข้าสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านเครื่องกำเนิดสัญญาณสแกนหรือจากช่อง B ผ่านสวิตช์ S0 และ S2

ด้วยวิธีนี้ สัญญาณแนวตั้งจากช่อง A และสัญญาณแนวนอนจากช่อง B จะถูกส่งไปยังหลอดแคโทดเรย์ (CRT) เพื่อให้ออสซิลโลสโคปทำงาน นี่คือโหมด X-Y ของออสซิลโลสโคป ซึ่งทำให้สามารถวัด X-Y ได้อย่างแม่นยำ

ในความเป็นจริง โหมดการทำงานของออสซิลโลสโคปขึ้นอยู่กับการเลือกควบคุมบนแผงหน้าปัด เช่น ต้องการคลื่นของช่อง A หรือช่อง B หรือต้องการคลื่นของช่อง A หรือ B แยกกัน

ตามที่เราได้พูดถึงไปแล้ว มีสองโหมดการทำงานสำหรับออสซิลโลสโคปสองทาง ต่อไปเราจะดูรายละเอียดของสองโหมดนี้ตามลำดับ

โหมดสลับของออสซิลโลสโคปสองทาง

เมื่อเปิดใช้งานโหมดสลับ มันจะทำให้สองช่องทางเชื่อมต่อสลับกัน การสลับหรือเปลี่ยนระหว่างช่อง A และช่อง B เกิดขึ้นที่จุดเริ่มต้นของการสแกนแต่ละครั้ง

นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ในการประสานระหว่างอัตราการสลับและการสแกน ทำให้คลื่นของแต่ละช่องทางแสดงผลในสแกนเดียว ตัวอย่างเช่น คลื่นของช่อง A จะแสดงในสแกนแรก และในสแกนถัดไป หลอดแคโทดเรย์ (CRT) จะแสดงคลื่นของช่อง B

ด้วยวิธีนี้ การเชื่อมต่อสลับระหว่างช่องทางสองช่องทางและแอมปลิฟายเออร์แนวตั้งจะได้รับการบรรลุ

สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์จะเปลี่ยนจากช่องทางหนึ่งไปยังอีกช่องทางหนึ่งระหว่างช่วงฟลายแบ็ค ระหว่างช่วงฟลายแบ็ค ลำแสงอิเล็กตรอนไม่เห็น ทำให้การเปลี่ยนช่องทางสามารถเกิดขึ้นได้

ดังนั้น การสแกนครบวงจรจะแสดงสัญญาณจากช่องทางแนวตั้งช่องทางหนึ่งบนหน้าจอ และในสแกนถัดไปจะแสดงสัญญาณจากช่องทางแนวตั้งอีกช่องทางหนึ่ง

รูปภาพด้านล่างแสดงคลื่นสัญญาณที่ออกจากออสซิลโลสโคปขณะทำงานในโหมดสลับ:

ในโหมดนี้ สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานอย่างอิสระที่ความถี่สูงมากตั้งแต่ประมาณ 100 kHz ถึง 500 kHz ทั้งนี้ ความถี่ของสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ขึ้นต่อกับความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณสแกน

ดังนั้น ในวิธีนี้ ส่วนเล็ก ๆ ของสองช่องทางสามารถเชื่อมต่ออย่างต่อเนื่องกับแอมปลิฟายเออร์ได้

เมื่อความถี่การตัดสูงกว่าความถี่การสแกนแนวนอน ส่วนที่ถูกตัดแยกจะรวมกันและสร้างเป็นคลื่นที่นำไปใช้ของช่อง A และช่อง B บนหน้าจอของหลอดแคโทดเรย์ (CRT)

อย่างไรก็ตาม หากความถี่การตัดต่ำกว่าความถี่การสแกน จะทำให้การแสดงผลขาดความต่อเนื่อง ดังนั้น ในกรณีนี้ โหมดสลับจะเหมาะสมกว่า

ออสซิลโลสโคปสองทางอนุญาตให้เลือกโหมดการทำงานผ่านแผงหน้าปัดของเครื่องมือ