Osiloskop Penyimpanan Analog : Gambarajah Blok, Kerja & Aplikasinya

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Osiloskop ialah sejenis instrumen makmal yang biasanya digunakan untuk memaparkan bentuk gelombang tunggal atau berulang pada paparan. Bentuk gelombang ini boleh dianalisis untuk sifat yang berbeza seperti kekerapan, amplitud, masa naik, herotan, selang masa, dll. Osiloskop digunakan dalam pelbagai bidang industri seperti kejuruteraan, perubatan, sains, telekomunikasi, industri automotif, dll. Dalam osiloskop, terdapat adalah dua teknik yang digunakan untuk menyimpan isyarat; storan analog & digital. Storan analog mampu mencapai kelajuan yang lebih tinggi, walaupun ia kurang serba boleh berbanding storan digital. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan a osiloskop storan analog – bekerja & aplikasinya.


Apakah Osiloskop Penyimpanan Analog?

Osiloskop storan analog ialah satu jenis osiloskop, digunakan untuk menyimpan bentuk gelombang untuk visualisasi kemudian. Jenis osiloskop ini sangat mudah dari segi prestasinya, dan ia sangat mahal, jadi biasanya digunakan untuk aplikasi pakar sahaja. Osiloskop ini menggunakan CRT (tiub sinar katod) khas dengan kemudahan kegigihan yang panjang. CRT ini mempunyai keupayaan untuk mengubah kegigihan, walau bagaimanapun, jika jejak yang sangat terang telah diadakan melebihi tempoh masa yang lama, maka terdapat peluang untuk membakar jejak secara kekal pada paparan. Jadi paparan ini diperlukan untuk digunakan dengan berhati-hati.



  Osiloskop Penyimpanan Analog
Osiloskop Penyimpanan Analog

Kerja Osiloskop Penyimpanan Analog

Osiloskop storan analog berfungsi dengan menggunakan CRT khas dengan keupayaan kegigihan yang lama. CRT khas dengan susunan digunakan untuk menyimpan cas dalam kawasan paparan di mana rasuk elektron telah terkena, sekali gus membolehkan pendarfluor kekal lebih lama daripada paparan biasa.

Osiloskop ini hanya berfungsi dengan menggunakan voltan yang diukur secara langsung kepada pancaran elektron yang bergerak merentasi skrin osiloskop. Rasuk diarahkan pada skrin bersalut fosfor, yang bersinar apabila terkena rasuk. Rasuk kemudiannya dipesongkan oleh isyarat, mengesan bentuk gelombang pada skrin. Voltan akan memesongkan rasuk ke atas & ke bawah secara berkadar untuk mengesan bentuk gelombang pada paparan. Jadi ini menyediakan gambar bentuk gelombang segera.



Spesifikasi

The spesifikasi osiloskop storan analog termasuk yang berikut.

  • Dimensi atau saiz adalah anggaran: 305(W) x 135(H) x 365(D)mm.
  • Galangan input ialah 1 M Ohm.
  • Mod pencetus ialah AUTO/TV-V/ NORM/TV-H.
  • Perbezaan Fasa X Y adalah di bawah atau bersamaan dengan 3 darjah, DC – 50KHz.
  • Pemilihan Polariti ialah + atau -.
  • Pencetusan dengan sensitiviti tinggi adalah bersamaan dengan 1mV/bahagian.
  • Fungsi pembesaran tambahan saluran Ch1 untuk pemeriksaan yang lebih jelas.
  • Ia mempunyai litar pemisahan segerak TV untuk memaparkan isyarat TV yang stabil.
  • CRT ialah skrin berbentuk segi empat tepat 6 inci dengan graticule dalam, 8 x10 div dengan 1 div = 1cm.
  • Mod paparan ialah CH1, CH2, ADD, ALT, dan CHOP.
  • Masa naik ialah ≤ 8.8ns.
  • Voltan masukan maksimum ialah 250V ≤ 1KHz.
  • Gandingan input ialah AC, DC dan GND.
  • Ketepatan ialah ± 3%.
  • Sumber pencetus ialah CH1, CH2, VERT, LINE dan EXT.
  • Kepekaan & kekerapan ialah 20Hz ~ 60MHz.
  • Penentukuran gelombang ialah frekuensi 1KH ± 20% dan voltan 0.5V ± 10%.
  • Bekalan kuasa ialah 220V / 110V ± 10% ; 50/60Hz.
  • Beratnya kira-kira 9Kg.

Gambarajah Blok Osiloskop Penyimpanan Analog

Gambar rajah blok osiloskop storan analog ditunjukkan di bawah yang menggunakan CRT. Jenis CRT yang digunakan dalam osiloskop ini adalah elektrostatik dan bukannya pesongan magnet kerana ia menyediakan kawalan aliran elektron yang lebih pantas dan membolehkan osiloskop analog mencapai operasi frekuensi yang sangat tinggi. Osiloskop analog termasuk beberapa blok litar dan ia mampu memberikan imej bentuk gelombang masuk yang stabil.

  PCBWay   Gambarajah Blok Osiloskop Penyimpanan Analog
Gambarajah Blok Osiloskop Penyimpanan Analog

Input Isyarat

Terdapat pelbagai kawalan yang dikaitkan dengan input isyarat atau paksi Y pada paparan. Dalam kebanyakan kes, isyarat akan ditindih dalam bias DC. Jadi, adalah perlu untuk menyambungkan kapasitor secara bersiri melalui input untuk memastikan bahawa DC disekat. Apabila kapasitor digunakan, memilih pilihan AC akan menandakan bahawa isyarat frekuensi rendah mungkin dihadkan.

Y Attenuator

Atenuator Y digunakan untuk memastikan bahawa isyarat dibentangkan kepada penguat Y pada tahap yang diperlukan atau tidak.

Dan Penguat:

Penguat Y dalam osiloskop hanya menyediakan penguatan untuk memberikan output. Penguat ini terutamanya linear kerana ini akan menentukan ketepatan osiloskop.

Litar Pesongan Y:

Apabila isyarat yang dikuatkan daripada penguat y diberikan kepada litar pesongan Y maka ia memberikan kepada plat CRT pada tahap yang diperlukan. Pesongan yang digunakan pada CRT adalah Elektrostatik kerana ini memberikan pesongan berkelajuan tinggi yang diperlukan untuk osiloskop ini.

Litar Pencetus:

Sistem pencetus digunakan untuk memastikan bentuk gelombang yang stabil dipamerkan pada paparan atau tidak. Ia dikehendaki untuk menetapkan isyarat ramp untuk bermula pada titik yang sama pada setiap kitaran isyarat masuk untuk diperiksa. Dengan cara ini, titik yang serupa pada bentuk gelombang akan ditunjukkan pada kedudukan yang sama pada paparan.

Dalam rajah blok di atas, isyarat diterima daripada keluaran penguat Y dan ia diberikan kepada satu lagi penguat penyaman. Selepas itu, ia disalurkan melalui litar pencetus Schmitt yang menyediakan titik suis tunggal apabila bentuk gelombang meningkat & berkurangan. Pengertian yang diperlukan dipilih untuk pencetus supaya titik pencetus boleh berlaku sama ada pada tepi meningkat atau menurun bentuk gelombang yang boleh dipilih sebelum diberikan kepada litar tanjakan, di mana-mana isyarat pencetus memberikan titik permulaan untuk tanjakan.

Dari sumber luaran, ia juga boleh digunakan untuk menggunakan isyarat. Jadi ini boleh menjadi ciri yang sangat sesuai kerana ia mungkin diperlukan untuk mendapatkan pencetus daripada sumber lain selain daripada isyarat masuk.

Penguat Kosong

Penguat kosong digunakan untuk membersihkan skrin sepanjang fasa balik ini. Ia hanya memerlukan elemen set semula tanjakan untuk menghasilkan nadi yang diberikan kepada grid CRT. Ini mengurangkan aliran elektron & mengosongkan paparan dengan cekap untuk tempoh ini.

Penjana Ramp (Pangkalan Masa)

Kawalan asas masa adalah salah satu kawalan penting pada osiloskop storan analog. Ini akan mempunyai perbezaan besar dalam kelajuan & akan diselaraskan dalam masa untuk setiap bahagian pada skop CRT . Memilih kelajuan pangkalan masa yang betul untuk memaparkan bentuk gelombang tertentu yang diperlukan adalah penting.

Operasi osiloskop storan analog ini ialah; ia menggunakan CRT untuk memaparkan isyarat dalam kedua-dua paksi mendatar dan menegak. Lazimnya paksi menegak ialah nilai voltan masuk segera dan paksi mendatar ialah bentuk gelombang tanjakan.

Apabila voltan bentuk gelombang tanjakan meningkat, jejak bergerak merentasi paparan dalam arah mendatar. Sebaik sahaja ia tiba di penghujung skrin, bentuk gelombang kembali kepada sifar & jejak kembali ke permulaan. Dengan menggunakan pendekatan ini, paksi mendatar sepadan dengan masa manakala paksi menegak sepadan dengan amplitud. Jadi dengan cara ini, plot biasa bentuk gelombang boleh dipaparkan pada CRT.

Osiloskop Storan Digital Vs Osiloskop Storan Analog

Perbezaan antara osiloskop storan digital dan osiloskop storan analog termasuk yang berikut.

Osiloskop Penyimpanan Digital Osiloskop Penyimpanan Analog
Dalam osiloskop storan digital, sejumlah besar kuasa dibekalkan kepada CRT storan. Dalam osiloskop storan analog, sejumlah kecil kuasa dibekalkan kepada CRT storan.
Osiloskop ini mempunyai lebar jalur & kelajuan penulisan yang rendah berbanding dengan osiloskop storan analog. Osiloskop ini mempunyai lebar jalur & kelajuan menulis yang tinggi.
CRT dalam osiloskop storan digital tidak mahal. CRT dalam osiloskop storan analog adalah mahal.
Osiloskop ini mengumpulkan data hanya selepas dicetuskan. Osiloskop ini mengumpul data sentiasa & berhenti sebaik sahaja dicetuskan.
Osiloskop ini mempunyai memori digital. Tiada memori digital terdapat dalam osiloskop ini.
Ia tidak boleh berfungsi melalui masa muat semula CRT yang stabil. Ia beroperasi melalui masa penyegaran CRT yang stabil.
Osiloskop ini tidak boleh menghasilkan imej yang terang untuk isyarat frekuensi yang lebih tinggi. Osiloskop ini boleh menjana imej terang walaupun untuk isyarat frekuensi lebih tinggi.
Dalam osiloskop jenis ini, asas masa dijana oleh litar tanjakan. Dalam osiloskop jenis ini, asas masa dijana oleh litar tanjakan.
Osiloskop ini mempunyai resolusi yang lebih rendah. Osiloskop ini mempunyai resolusi yang lebih tinggi.
Kelajuan operasi osiloskop ini lebih tinggi. Kelajuan operasi osiloskop ini lebih rendah.
Osiloskop ini tidak mempunyai kesan aliasing. Osiloskop ini mempunyai kesan aliasing, jadi lebar jalur storan berfungsi adalah terhad.
Ia memberikan kurang resolusi. Ia memberikan resolusi yang lebih tinggi kerana ADC digunakan di dalamnya.
Osiloskop ini tidak berfungsi dalam mod pandang belakang. Osiloskop ini berfungsi dalam mod pandang belakang untuk menerangkan perakam bentuk gelombang.

Kelebihan dan kekurangan

The kelebihan osiloskop storan analog termasuk yang berikut.

  • Osiloskop penyimpanan analog biasanya sangat murah.
  • Osiloskop ini mampu memberikan julat prestasi yang baik untuk banyak situasi makmal & perkhidmatan.
  • Osiloskop ini memberikan prestasi yang tepat, terutamanya untuk latihan makmal.
  • Osiloskop ini tidak memerlukan Mikropemproses, ADC, atau ingatan pemerolehan untuk pengukuran.

The keburukan osiloskop storan analog termasuk yang berikut.

  • Tidak menawarkan ciri tambahan berbanding dengan osiloskop digital
  • Peranti ini tidak sesuai untuk menganalisis transien masa naik mendadak frekuensi tinggi dalam litar elektronik.
  • Osiloskop ini tidak mudah dikendalikan, jadi anda perlu mempunyai latihan secara langsung.

Aplikasi

The aplikasi osiloskop storan analog termasuk yang berikut.

  • Ia memaparkan bentuk gelombang tangkapan tunggal & tempoh panjang.
  • Osiloskop analog digunakan untuk menyediakan imej bentuk gelombang masuk yang stabil.
  • Jenis osiloskop ini digunakan secara meluas untuk pemerhatian masa nyata kejadian yang berlaku sekali sahaja.
  • Ia digunakan untuk memaparkan isyarat frekuensi sangat rendah.
  • Osiloskop ini digunakan terutamanya di mana masa paparan pada skrin terlalu singkat untuk menyemak isyarat yang hendak diukur.
  • Osiloskop ini digunakan untuk memetakan & memaparkan voltan input pembolehubah malar isyarat dengan menggunakan pancaran elektron.

S: Apakah kekerapan maksimum yang boleh diukur dengan osiloskop storan analog?

J: Kekerapan maksimum yang boleh diukur dengan osiloskop storan analog biasanya dalam julat beberapa megahertz hingga berpuluh-puluh megahertz.

S: Apakah kelebihan menggunakan osiloskop storan analog berbanding osiloskop storan digital?

J: Osiloskop storan analog mampu menangkap dan memaparkan bentuk gelombang kompleks dengan resolusi tinggi, memaparkan berbilang bentuk gelombang pada masa yang sama dan menyimpan bentuk gelombang untuk satu tempoh masa selepas isyarat tidak lagi hadir. Selain itu, osiloskop storan analog biasanya lebih murah daripada osiloskop storan digital.

S: Bagaimanakah CRT storan berfungsi dalam osiloskop storan analog?

A: CRT storan dalam osiloskop storan analog mampu menahan imej bentuk gelombang pada skrin untuk satu tempoh masa selepas isyarat tidak lagi hadir. Ini membolehkan pengguna menganalisis bentuk gelombang walaupun isyarat tidak lagi hadir.

S: Apakah jenis pencetus berbeza yang terdapat dalam osiloskop storan analog?

J: Jenis pencetus yang tersedia dalam osiloskop storan analog termasuk pencetus tepi, pencetus lebar nadi dan pencetus video.

S: Bagaimanakah osiloskop storan analog memaparkan berbilang bentuk gelombang pada masa yang sama?

J: Osiloskop storan analog boleh memaparkan berbilang bentuk gelombang pada masa yang sama dengan menggunakan teknik yang dipanggil 'dual-beam' atau 'dwi-trace' yang menggunakan dua pancaran elektron untuk memaparkan dua isyarat serentak.

S: Bagaimanakah osiloskop storan analog dibandingkan dengan osiloskop storan digital dari segi ketahanan?

J: Osiloskop storan analog kurang tahan lama berbanding osiloskop storan digital kerana penggunaan tiub sinar katod, yang rapuh dan mudah rosak.

S: Apakah jangka hayat biasa tiub sinar katod dalam osiloskop storan analog?

J: Jangka hayat biasa tiub sinar katod dalam osiloskop penyimpanan analog adalah sekitar 10,000 hingga 15,000 jam operasi.

S: Bolehkah osiloskop storan analog digunakan untuk mengukur isyarat frekuensi rendah?

J: Ya, osiloskop storan analog boleh digunakan untuk mengukur isyarat frekuensi rendah, tetapi ia mungkin memerlukan penggunaan penapis laluan rendah luaran.

S: Apakah jenis probe yang biasa digunakan dengan osiloskop storan analog?

J: Jenis kuar biasa yang digunakan dengan osiloskop storan analog termasuk kuar pasif, kuar aktif dan kuar pembezaan.

Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan storan analog osiloskop - berfungsi dengan aplikasi. Dalam osiloskop storan analog, terdapat banyak kawalan yang membolehkan instrumen memaparkan isyarat dengan tepat mengikut cara yang diperlukan seperti kawalan fokus, kawalan keamatan, input isyarat, asas masa, pencetus, dll. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah itu osiloskop storan digital?