Afg что это в осциллографе

Базовый анализ формы сигнала с помощью осциллографа

Узнайте о нынешнем поколении осциллографов и как использовать их для измерения различных элементов схемы.

Осциллограф является бесценным диагностическим инструментом, который может быть использован для устранения проблемных схем, чтобы проверить дизайн продукта перед поставкой потребителям.

Мы будем исследовать различные варианты использования осциллографа с использованием Tektronix MDO3104, который был предоставлен компании Tektronix.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

При подготовке статьи, мы приобрели детали, необходимые для теста от различных поставщиков. Из-за высокой стоимости осциллографа, используемого в этой статье, казалось разумным, найти возможность для читателей, узнать подробности его работы на примере конкретных электронных приборов. Если вы не можете позволить себе купить новый осциллограф, чтобы сделать все тоже самое, что в этой статье, вы можете арендовать осциллограф или взять в лизинг.

Эта статья не предназначена, чтобы быть руководством к Tektronix MDO3104. Она предназначена, чтобы показать вам различные возможности и функции большинства осциллографов среднего класса за счет использования Tektronix MDO3104 в качестве примера.

Осциллографы позволяют определить отношения между некоторыми переменными в электрических цепях. Ранние осциллографы могли только показать связь, которая существует между разностью потенциалов и времени. Современные осциллографы продолжают традицию измерения напряжения в зависимости от времени, а также предоставляют обширный набор возможностей и сложный анализ данных, характеристик дисплея, и варианты запуска.

Чтобы понять, что существуют электрические взаимодействия в ваших схемах, вы должны знать, как интерпретировать то, что показывает вам осциллограф.

В осциллографе есть типичный один дисплей формы сигнала, показывающий время на горизонтальной оси и разности потенциалов на вертикальной оси.

Как делаются основные измерения с помощью осциллографа

Чтобы проиллюстрировать, насколько далеко современные осциллографы продвинулись в возможностях в течение последних нескольких десятилетий, я начну показывать вам, как много существует различных способов применения осциллографа и как он может быть использован для выполнения основных измерений частоты (периода) и амплитуды от пика до пика.

Активация Произвольный функции генератора

Начнем с подключения осциллографа канала 1 к произвольной функции генератора (AFG) BNC в разъем на задней стороне рамки. Можно активировать Произвольные функции генератора, нажав на кнопку AFG непосредственно над входом датчика канала 1. Нажмите первую нижнюю кнопку меню ниже «Waveform» и используйте вращающуюся ручку «Многоцелевой А», чтобы выбрать «Ramp».

Использование Graticule для выполнения измерений на осциллографе

Линии на дисплее осциллографа, называются картографической сеткой. Есть большие и малые (линии сетки точек), которые используются для измерения формы сигнала. Основные линии сетки отображаются в виде твердых прямых или пунктирными линиями, которые отображают ширину или высоту экрана осциллографа. Напряжение и время, которые соответствуют разделам, образованным основными линиями сетки показаны в нижней части экрана. Незначительные линии сетки являются подразделениями между основными линиями сетки.

Есть 4 или 5 подразделений между линиями сетки. В следующем примере, я использовал горизонтальное положение поворотного переключателя для перемещения сигнала так, что положительные пики сигнала, выстраиваются в линию с крупными вертикальными линиями сетки.

Источник

Выбираем бюджетный карманный осциллограф

Добавляю небольшую статью на тему выбора домашнего компактного осциллографа начального уровня для работы и хобби.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Итак, основные технические характеристики карманных осциллографов — это рабочая полоса, которая измеряется в МГц, а также частота дискретизации, которая напрямую влияет на качество измерений.

В статье постараюсь описать осциллографы, которые лично были в руках и дать небольшие плюсы и минусы данных моделей.

Начальный вариант, через который прошли многие радиолюбители — это осциллограф на базе микроконтроллера ATmega, на Али есть множество вариантов, в том числе для самостоятельной сборки, например, DSO138. Его развитие на базе микроконтроллера STM32 называется DSO150.

Осциллограф DSO150 — это неплохой осциллограф для радиолюбителя начального уровня. В комплекте есть щуп Р6020. Сам осциллограф имеет полосу около 200кГц. Построен на базе STM32, АЦП до 1М семплов. Хороший вариант для проверки простых блоков питания (ШИМ) и аудиотрактов. Подойдет для начинающих, например, для исследования звуковых сигналов (настройке усилителя и т.п.). Из минусов отмечу невозможность сохранить картинку осциллограммы, а также небольшую полосу пропускания.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Но хобби быстро прошло, перешел к серьезным моделям.

В начале 2018 года попался один из популярных вариантов осциллографов начального уровня — простой, но неплохой осциллографический пробник — DSO188.

Осциллограф DSO188 — простой «показометр» с одним каналом, без памяти, но с цветным дисплеем, аккумулятором 300mAh и очень маленький по размерам. Его плюс именно в компактности и портативности, а полосы частот хватит для большинства приложений (например, настройка звукотехники).

При небольшой стоимости ($30) он отображает сигналы с частотой 1МГц (семплирование 5MSA/s). Для работы используются MMCX щупы, но в комплекте есть адаптер MMCX-BNC. Установлен отдельный АЦП на 5MSPS, полоса до 1МГц, корпус сборный из панелей, что очень даже неплохо выглядит. В плюсах отмечу компактные размеры и приличную полосу, по сравнению с DSO150 (1МГц), а также компактные размеры. Очень удобно использовать вместе с обычным тестером. Легко помещается в карман. Из минусов — корпус имеет открытую конструкцию, не защищенную от внешних воздействий (нужно дорабатывать), а также отсутствие возможности перенести на компьютер сохраненные снимки. Наличие коннектора MMCX это удобно, но для полноценной работы потребуется адаптер на BNC или специальные щупы. За свои деньги это очень хороший вариант начального уровня.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

2uS/div

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Если одного мегагерца мало, можно посмотреть в сторону карманных осциллографов в корпусе с BNC коннектором, например, недорогой карманный осциллограф DSO FNISKI PRO.

Это очень хороший вариант за свои деньги. Полоса 5МГц (синус). Есть возможность сохранения графиков во внутреннюю память устройства.

250nS/div

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Я бы взял первый вариант (с крокодилами) и докупил бы щупы отдельно. Ссылка на щупы есть ниже.

По результатам использования отмечу удобный корпус, большой дисплей. Тестовый сигнал на 5МГц (синус) показывает без особых проблем, другие периодические и апериодические сигналы нормально показывает до 1 МГц.

Если полоса выше 1МГЦ не критична, и не требуется работать с большими напряжениями, то DSO FNIRSI PRO c BNC коннектором — хороший выбор. Он использует стандартные щупы и может применяться как быстрый карманный осциллографический пробник — потыкать и посмотреть, жив ли обмен, микросхема и т.п. А потом топать за большим осциллографом, либо нести пациента на стол и вскрывать.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

А вот если требуется полоса еще чуть больше — обратите внимание на недорогой осциллографический пробник DSO168

Осциллограф DSO168 имеет необычный дизайн, смахивающий на популярные МР3 плееры. Это одновременно и плюс (металлический стильный корпус), и минус устройства. Не самый удачный выбор разъема — MiniUSB для зарядки аккумулятора. А также отмечу подключение через джек 3.5 мм — самый главный минус данной модели.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

100nS/div

DSO168 — интересный прибор за свою стоимость.

Гораздо лучше огромного количества подобных DSО138, которые строятся на базе микроконтроллеров со встроенным АЦП (200kHz).

В данной модели DSO168 установлен отдельный АЦП AD9283, который обеспечивает уверенный анализ сигналов до 1МГц. До 8 МГц можно использовать данный прибор, но как «отображалку» сигналов, без каких либо серьезных измерений. А вот до 1МГц — без проблем.

В комплекте идет стандартный щуп Р6100 BNC, а также адаптер с джека 3.5мм на BNC.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Осциллограф DSO168 имеет полосу 20МГЦ (при частоте семплирования 60MSA/s), не самый удачный, но более-менее аккуратный корпус аля iPod, встроенный аккумулятор 800 мАч (может питаться от USB). Сходство с плеером добавляют щупы через джек 3,5 мм (есть адаптер BNC-3.5mm). Памяти для сохранения осциллограмм — нет. Отмечу конструктивный просчет — джек 3,5 мм не предназначен для передачи СВЧ сигналов, присутствуют искажения формы сигнала на частотах более 1МГц. Так что устройство интересное, но я бы выбрал другой вариант.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Далее предлагаю посмотреть еще одну недорогую модель осциллографа DSO338 с полосой 30МГц.
Карманный осциллограф DSO 338 FNISKI 30MHZ

Это карманный аккумуляторный осциллограф на один канал с частотой семплирования аж 200Msps. Характеристики неплохие, многим такой модели хватает за глаза. В наличии один канал, дисплей имеет хорошие углы обзора, время работы до 8 часов с одного заряда непрерывно.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

125nS/div

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Для измерений используется стандартный щуп P6100 BNC.

Осциллограф достаточно хорошо себя показывает на частотах более 10-20 МГц.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Хороший вариант, но, учитывая его стоимость, можно посмотреть и другие модели.
Например, чуть дороже можно приобрести мощный осциллограф FNIRSI-5012H 100МГц

Новая модель и один из лучших за свои деньги – одноканальный 100-МГцовый осциллограф с памятью. Частота семплирования достигает 500 Msps.

Осциллограф является одним из самых «мощных» и «навороченных» в своем ценовом диапазоне. Имеется 1 канал BNC, но осциллограф может отображать синусоидальный сигнал до 100МГц. Другие периодические и апериодические сигналы нормально смотрятся до 70-80 МГц.
В комплекте с осциллографом есть неплохой щуп Р6100 с делителем 10х и полосой до 100МГц, а также кейс для хранения и переноски.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

6nS/div

Осциллограф справляется с сигналами не хуже, чем старший собрат Rigol.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Отмечу отсутствие связи с компьютером (отчасти это не минус, так как нет необходимости осуществлять гальваническую развязку), а также наличие всего одного канала для измерения.

DSO Fniski 100MHz — это хороший выбор, особенно если нет подходящего прибора и остро стоит вопрос стоимости. Если есть возможность добавить — лучше добавить и взять что-то на два канала и с возможностью сохранения результатов.

В комплекте есть все необходимое + кейс для переноски. Частота оцифровки до 250MSa/s — это самый лучший результат для портативных осциллографов. Существуют версии 2С42/2С72 без встроенного генератора, но они не так интересны с точки зрения цены и функционала.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

5nS/div

Осциллограф чуть дороже предыдущих, но модель 2Dx2 оснащена генератором частоты. На фото ниже показана генерация синусоидального сигнала частотой 1 МГц.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

В остальном, Hantek не хуже своих старших собратьев. Отмечу наличие встроенного мультиметра, что делает данную модель устройством 3-в-1.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Осциллографы, которые у меня есть закончились, но я отмечу еще одну модель, которая имеет право на жизнь. В этом ценовом диапазоне есть удобная и качественная модель портативного осциллографа JDS6031 1CH 30M 200MSPS.

5nS/div

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Рекомендую обратить внимание на полезные аксессуары для осциллографа:

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Подобные портативные девайсы — то, что я часто использую. Очень удобно, особенно при настройке различных приборов, проверке, пуско-наладке. Могу рекомендовать брать вариант DSO150, а еще лучше, похожий DSO138 (200kHz) в варианте DIY для обучения пайки и азам радиоэлектроники. Из функциональных моделей отмечу DSO Fniski 100MHz, как осциллограф с самым лучшим соотношением цена/рабочая полоса, а также Hantek 2D72 как самый функциональный (3-в-1).

Источник

Осциллограф

Осциллограф — это прибор, который показывает изменение напряжение во времени на каком-либо участке электрической цепи.Ось X на экране осциллографа — это время, ось Y — напряжение.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

В этой статье мы рассмотрим три типа осциллографов, а также принципы их работы.

Аналоговый осциллограф

Его еще также называют электронно-лучевой осциллограф, так как он состоит из электронно-лучевой трубки. По сути электронно-лучевая трубка представляет из себя маленький кинескоп, на котором мы можем наблюдать какое-либо изменение электрического сигнала.

Любой осциллограф имеет экран. Он может быть встроенный, либо это может быть монитор вашего настольного компьютера или дисплей ноутбука. В нашем случае на фото мы видим, что наш осциллограф имеет круглый экранчик. Сигнал, который вырисовывается на таком экране называется осциллограммой.

Для измерения электрических сигналов нам потребуются специальный щуп для осциллографа. Такой щуп представляет из себя кабель из двух проводов, один из которых является сигнальным, а другой нулевым. Нулевой провод также часто называют «землей».

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Более современные щупы уже выглядят вот так.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

А вот и сам разъем щупа

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Этот конец щупа соединяется с осциллографом и фиксируется небольшим поворотом по часовой стрелке.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Что делать, если вы не помните, какой провод из щупа является сигнальным, а какой нулевым? Это определяется очень просто. Так как человек находится всегда в электромагнитном поле, он является своего рода принимающей антенной и может наводить помехи. Касаясь сигнального щупа осциллографа, на экране мы увидим, что сигнал очень сильно исказился.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

При касании нулевого провода, сигнал на осциллографе остался бы таким, какой был. То есть чистый ноль.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Как измерить постоянное напряжение аналоговым осциллографом

Для того, чтобы измерить постоянное напряжение, мы должны переключить осциллограф в режим DC, что означает «постоянный ток». В разных моделях это делается по разному, но этот переключатель обязательно должен быть в каждом осциллографе.

Давайте рассмотрим на реальном примере, как можно измерить постоянное напряжение. Для этого нам потребуется источник постоянного тока. В данном случае я возьму лабораторный блок питания. Выставляю на нем значение напряжения в 1 Вольт.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Теперь необходимо выбрать масштаб измерений. Если мы хотим, чтобы одна сторона квадратика была равна 1 Вольту, то ставим коэффициент масштабирования 1:1. В данном случае я выставляю переключатель вертикальный развертки на единичку.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Далее сигнальный провод осциллографа цепляем на «плюс» питания, а нулевой — на «минус» питания. Далее наблюдаем вот такую картину.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Как вы могли заметить, осциллограммой постоянного тока является прямая линия, параллельная горизонтальной оси (оси Х). По вертикальной оси (оси Y) мы видим, что сигнал поднялся ровно на одну клеточку. Мы выставили коэффициент масштабирования по Y, что 1 клеточка — это 1 Вольт. Следовательно в нашем случае сигнал поднялся ровно на 1 клеточку, что говорит нам о том, что это и есть осциллограмма постоянного тока в 1 Вольт.

Я также могу изменить коэффициент. Например, ставлю на 2. Это означает, что 1 квадратик будет уже равен 2 Вольтам.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Смотрим, что произойдет с сигналом с напряжением в 1 Вольт

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Здесь мы видим, что его значение просело в 2 раза, так как мы взяли коэффициент 1:2, что означает 1 квадратик равен 2 Вольтам. Благодаря масштабированию вертикальный развертки, мы можем измерять сигналы напряжением хоть в 1000 вольт!

Что случится, если мы соединим сигнальный провод осциллографа с «минусом» питания, а нулевой с «плюсом» питания? В этом случае осциллограмма «пробьет пол» и просто покажет минусовые значения. Ничего страшного в этом нет. Здесь мы видим значение «-2» Вольта.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Как измерить переменное напряжение аналоговым осциллографом

Для измерения переменного напряжения нам потребуется переключить осциллограф в режим измерения AC — «переменный ток». Если вы хотите просто наблюдать форму сигнала, то вам необязательно знать, какой провод осциллографа куда тыкать. Давайте измеряем переменное напряжение с понижающего трансформатора, который включен в сеть 220 Вольт.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Снимаем напряжение со вторичной обмотки трансформатора и видим вот такую осциллограмму.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

По идее здесь должен быть чистый синус. То ли трансформатор вносит искажения в сигнал, то ли на электростанции что-то не так. Непонятно. Ну да ладно, главное то, что мы сняли осциллограмму переменного напряжения со вторичной обмотки трансформатора.

В этом случае мы можем без проблем определить период сигнала и его частоту. В этом нам поможет переключатель горизонтальной развертки по оси времени.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Период — это время, через которое сигнал повторяется. Обозначается буквой Т. В нашем случае период равен 4 квадратикам.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Так как один квадратик в нашем случае равен 0,005 секунд, то получается, что T=0,005 x 4 = 0,02 секунды. Отсюда можно узнать частоту сигнала.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

T — период сигнала, с

Для данного случая

V=1/T=1/0,02=50 Гц. Трансформатор меняет только амплитуду сигнала, но не изменяет его частоту. Поэтому, частота в нашей сети 50 Герц, что и подтвердил осциллограф.

Цифровой осциллограф

Цифровой осциллограф — это осциллограф, построенный на основе цифровой схемотехники. Его главное отличие от аналогового в том, что внутри него идет цифровая обработка сигналов. Цифровой осциллограф может записывать, останавливать, автоматически подгонять и измерять исследуемый сигнал. И это только часть функций!

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Как подготовить цифровой осциллограф к работе

Включаем осциллограф и цепляем щуп на любой из каналов. Я соединил щуп с первым каналом (CH1)

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

На щупе есть делитель. Ставим его ползунок на 10Х. В осциллографе по умолчанию также должен стоять делитель на 10Х. Если это не так, ищем в его настройках и ставим в характеристиках канала «10Х».

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Каждый нормальный цифровой осциллограф имеет встроенный генератор прямоугольных импульсов с частотой 1000 Герц (1кГц) и амплитудой напряжения в 5 Вольт. Чаще всего этот генератор находится в нижнем правом углу. В нашем случае он называется Probe Comp. Цепляемся за него щупом.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Все должно выглядеть приблизительно вот так:

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографеНа дисплее в это время происходит какой-то

В этом осциллографе есть волшебная кнопка, от которой я без ума. Это кнопка автоматического позиционирования сигнала Autoscale. Нажал на эту кнопку

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Согласился с условиями автоматического позиционирования сигнала

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Но что такое? У нас должен быть ровный прямоугольный периодический сигнал! Вся проблема в том, что щуп осциллографа вносит искажения в сам сигнал, поэтому, его желательно корректировать каждый раз перед работой.

В современных щупах есть маленький винтик, заточенный под тонкую отвертку. С помощью этого винтика мы будем корректировать щуп.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Крутим и смотрим, что у нас получается на дисплее.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографеОго, слишком сильно крутанул винт.

Крутим чуточку в обратную сторону и выравниваем горизонтально вершины сигнала.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Вот! Совсем другое дело! На дисплее у нас ровные прямоугольные сигналы, следовательно н а этом этапе цифровой осциллограф полностью готов к работе.

Как измерить постоянное напряжение цифровым осциллографом

Итак, первым делом выбираем, какое напряжение собираемся измерять. Это делается с помощью кнопочки Coupling (нажимаем клавишу Н1). DC — direct current, что с английского означает «постоянный ток».

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Справа экрана сплывают окошки, и мы выбираем DC (нажимаем клавишу F1)

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Все, после этого наш осциллограф полностью готов к измерению постоянного тока.

Откуда будем брать постоянный ток? У меня для этого есть блок питания. Выставим на нем для примера 5 Вольт.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Соединяем щупы блока питания и осциллографа. Сигнальный щуп осциллографа желательно соединять с красным плюсовым крокодилом щупа блока питания, а черный щуп (земля) соединить с минусовым черным крокодилом.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Смотрим на дисплей осциллографа

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Что мы тут видим? А видим мы тут осциллограмму постоянного напряжения. Постоянное напряжение — это такое напряжение, которое не изменяется во времени.

На что стоит обратить внимание? Разумеется, на цену деления. Один квадратик по вертикали у нас равен 2 Вольта. Если считать от центра пересечения жирных штриховых линий, то осциллограмма находится на высоте 2,5 стороны квадратика. Значит, напряжение будет 2,5х2=5 Вольт. Так как мне лень считать, я вывожу эти показания осциллографа прямо на экране (нижняя левая зеленая рамка).

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Как измерить переменное напряжение цифровым осциллографом

Для опытов я возьму ЛАТР (Лабораторный автотрансформатор). Как вы помните, ЛАТР понижает или повышает переменное сетевое напряжение.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Выставляем напряжение на ЛАТРе 100 Вольт.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

На осциллографе переключаем на АС, что означает alternating current — переменный ток.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Цепляемся к выходным разъемам ЛАТРа и наблюдаем такую картину.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

С помощью кнопки «Measure» я вывел некоторые интересующие нас параметры:

Vk — среднеквадратичное значение напряжения. В данном случае он нам показывает напряжение, которое мы подавали с ЛАТРа — это 100 Вольт.

F — частота. В данном случае это частота сети 50 Герц. ЛАТР не меняет частоту сети.

T — период. T=1/F. Как мы с вами видим частота напряжения в сети 50 Герц. Период равен 20 миллисекунд. Если единицу разделить на 20 миллисекунд, то мы как раз получим частоту сигнала.

Как вывести все параметры сигнала

Мы будем рассматривать все наши измеряемые параметры на конкретном примере. Для этого будем использовать генератор частоты с заранее выставленной частотой в 1 Мегагерц (ну или 1000 КГц) с прямоугольной формой сигнала:

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Сигнал с генератора частоты на экране осциллографа выглядит вот так.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

А где же правильный прямоугольный сигнал? Вот тебе и раз… Ничего с этим не поделаешь. Это есть, было и будет у всех прямоугольных сигналов. Это возникает вследствие несовершенства цепей и радиоэлементов. Особенно хорошо такая осциллограмма прорисовывается на высоких частотах, как в нашем примере.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Далее нажимаем кнопочку «Add» ( с англ. — добавлять), с помощью вспомогательной клавиши H1

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

И потом нажимаем кнопку «Show All» (с англ. — показать всё) с помощью вспомогательной клавиши F3

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

В результате всех этих операций у нас выскочит табличка с измеряемыми параметрами сигнала:

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Описание характеристик сигналов

Как вы знаете, осциллограф нам показывает изменение напряжения сигнала во времени. Поэтому, параметры сигналов в основном делятся на два типа:

Амплитудные

Давайте рассмотрим основные из них. Начнем слева-направо.

Period — с англ. период. Период сигнала — это время, за которое сигнал повторяется. В нашем случае период обозначается буквой «Т».

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Чтобы самостоятельно посчитать период, нам надо знать значение одной клетки по горизонтали. Внизу осциллограммы можно найти подсказку. Я ее пометил в желтый прямоугольник

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Следовательно, одна клеточка по горизонтали равна 500 наносекунд. А так как у нас период длится ровно две клеточки, значит 500 х 2 = 1000 наносекунда или 1 микросекунда.

Сходятся ли наши расчетные показания с показаниями автоматических измерений? Смотрим и проверяем.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Стопроцентное попадание! Кстати, чтобы не было дальнейших вопросов, привожу небольшую табличку.

«Пико» — буквой «p»

«Нано» — буквой «n»

«Микро» обозначается буквой «u», как и в маркировке современных конденсаторов.

«Милли» — буквой «m».

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Freq. Полное название frequency — с англ. частота. Обозначается буквой «F». Частоту очень легко можно вычислить по формуле, зная период Т.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Следующий показатель Mean. В нашем случае обозначается просто буковкой «V». Он означает среднюю величину сигнала и используется для измерения постоянного напряжения. В данный момент этот параметр не представляет интереса, потому как измеряется переменный ток и в значении этого сигнала показывается какая-то вата. Постоянный ток меряет нормально, можно вывести этот параметр на дисплей, что мы и делали в прошлой статье:

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Еще один интересный параметр: PK-PK. Называется он Peak-to-Peak и показывает напряжение от пика до пика. Обозначается как Vp. Что это за напряжение от пика до пика, показано на осциллограмме ниже:

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Так как мы видим, что значение нашего квадратика равно 1 Вольту (внизу слева)

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

То можно высчитать и напряжение от пика до пика. Оно будет где-то эдак 5 Вольт. Сверяемся с автоматическим измерением

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Остальные параметры сигнала не столь важны для начинающих электронщиков.

Плюсы и минусы цифрового осциллографа

Где купить цифровой осциллограф

Естественно, на Алиэкспрессе, так как в наших интернет-магазинах их цена бывает завышена в два, а то и в три раза. Также очень хорошие отзывы об осциллографе Hantek, характеристики которого даже лучше, чем у моего OWON:

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Посмотреть его можете на Алиэкпрессе по этой ссылке.

USB осциллограф

USB-осциллограф представляет из себя прибор, который не имеет собственного экрана.

У нас на обзоре USB осциллограф INTRUSTAR.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

В придачу с ним шли 2 щупа, шнур USB, расходники, диск с ПО, а также отвертка для регулировки щупов

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

С одной стороны осциллографа мы видим два разъема для подключения щупов. Первый разъем CH1, что означает первый канал, а второй разъем CH2, то есть второй канал. Следовательно, осциллограф двухканальный. Справа видим два штыря. Эти штыри — генератор тестового сигнала для калибровки щупов осциллографа. Один из них земля, а другой — сигнальный. Калибруем точно также, как и простой цифровой осциллограф. Как это делать, я писал выше в статье.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

В рабочем состоянии USB осциллограф выглядит вот так.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

После установки программного обеспечения на компьютер или ноутбук, открываем программу и запускаем осциллограф. Здесь я уже сразу подцепил тестовый сигнал, чтобы подготовить осциллограф к работе.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Также можно вывести значение сигналов, которые осциллограф сразу бы показывал на экране монитора.

Afg что это в осциллографе. Смотреть фото Afg что это в осциллографе. Смотреть картинку Afg что это в осциллографе. Картинка про Afg что это в осциллографе. Фото Afg что это в осциллографе

Плюсы и минусы USB осциллографа

Более подробно про характеристики цифровых осциллографов вы можете прочитать, скачав учебное пособие по цифровым осциллографам.

Похожие статьи по теме «осциллограф»

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *