Osciloskop je elektronički alat koji se koristi za grafički prikaz zvučnih valova i frekvencija okoliša. Ova vrsta alata je korisna u nizu različitih aplikacija. Neki od najčešćih uključuju glazbu, osobito radio frekvencije i digitalnu glazbu remastering, ali također može biti od pomoći u određenim sklopovima i inženjerskim scenarijima te u obavljanju stvari poput mjerenja seizmičke aktivnosti i određenih drugih zvukova u prirodi. Većina uređaja kalibrirana je ne samo da prikaže zvučne valove koji se događaju u jednom trenutku, već i da ih prate tijekom vremena, bilježeći promjene i značajne pomake. Obično ih je prilično lako kontrolirati i njima manipulirati, a korisnici ih mogu kalibrirati kako bi postigli niz različitih ciljeva. Osim toga, postoji mnogo različitih modela koje možete izabrati, često s nizom specifikacija. Neki su osnovni i jednostavni za korištenje, dok su drugi puno kompliciraniji i često zahtijevaju pomoćni softver i drugu opremu. Ljudi koji žele kupiti jedan od ovih alata obično su mudri istražiti dostupne opcije i pažljivo razmotriti svoje potrebe prije ulaganja.
Fizičke osobine
Tipični osciloskop je pravokutna kutija s malim ekranom, brojnim ulaznim priključcima i kontrolnim gumbima te tipkama na prednjoj ploči. Mreža koja se zove rešetka na prednjoj strani zaslona pomaže pri mjerenju. Svaki kvadrat u mreži je poznat kao podjela. Signal koji se mjeri dovodi se na jedan od ulaznih konektora, koji je obično koaksijalni konektor koji koristi električni kabel ili drugi kabel. Ako izvor signala ima vlastiti koaksijalni konektor, onda je jednostavan koaksijalni kabel sve što je potrebno; inače, možda će biti potreban specijalizirani kabel nazvan “sonda opsežnika”, iako u tim slučajevima sonda obično dolazi s uređajem.
Osnovne funkcionalnosti
U svom najjednostavnijem i najosnovnijem načinu rada, uređaj crta vodoravnu liniju koja se zove trag preko sredine zaslona s lijeva na desno koja se odnosi na zvukove koji se čuju i apsorbiraju. Jedna od kontrola, kontrola vremenske baze, postavlja brzinu kojom se crta crta. Obično se kalibrira u sekundama po podjeli. Ako ulazni napon odstupi od nule, trag se skreće prema gore ili prema dolje. Druga kontrola, vertikalna kontrola, postavlja ljestvicu okomitog otklona i kalibrira se u voltima po podjeli. Rezultirajući trag je graf napona u odnosu na vrijeme, s najnovijom prošlošću lijevo, a manje nedavnom prošlošću desno.
Kada je ulazni signal ono što je poznato kao “periodični”, obično je moguće dobiti jednostavan trag postavljanjem vremenske baze tako da odgovara frekvenciji ulaznog signala. Na primjer, ako je ulazni signal sinusni val od 50 Hz, tada je njegov period 20 ms, pa vremensku bazu treba podesiti tako da vrijeme između uzastopnih horizontalnih poteza bude 20 ms. Ovaj način rada naziva se kontinuirano sweep. Mana ovoga je u tome što primarna vremenska baza alata obično nije savršeno točna, a frekvencija ulaznog signala obično nije savršeno stabilna; kao rezultat toga, trag se može pomicati po zaslonu, što može otežati mjerenja.
Razumijevanje pokretanja
Ovi uređaji obično imaju funkciju zvanu “okidač” koja pomaže osigurati stabilniji trag. U biti, okidač uzrokuje pauzu opsega nakon što dosegne desnu stranu zaslona, gdje čeka određeni događaj prije nego što se vrati na lijevu stranu zaslona i nacrta sljedeći trag. Učinak je resinkronizacija vremenske baze na ulazni signal, što sprječava horizontalni pomak. Okidački sklopovi omogućuju prikaz neperiodičnih signala kao što su pojedinačni impulsi, kao i periodičnih signala kao što su sinusni i kvadratni valovi.
Vrste okidača uključuju:
vanjski okidač, impuls iz vanjskog izvora spojenog na namjenski ulaz na opsegu;
rubni okidač, rubni detektor koji generira impuls kada ulazni signal prijeđe specificirani prag napona u određenom smjeru;
video trigger, sklop koji izdvaja sinkronizirajuće impulse iz video formata kao što su PAL i NTSC i pokreće vremensku bazu na svakoj liniji, određenoj liniji, svakom polju ili svakom okviru; i
odgođeni okidač, koji čeka određeno vrijeme nakon okidanja ruba prije nego što započne sweep.
Vanjski signali i ulazni kanali
Većina uređaja također omogućuje korisnicima da zaobiđu vremensku bazu i unesu vanjski signal u horizontalno pojačalo. To se naziva XY način rada i koristan je za gledanje faznog odnosa između dva signala, kao što se može učiniti u radijskom i televizijskom inženjerstvu. Kada su dva signala sinusoidi različite frekvencije i faze, rezultirajući trag se naziva Lissajousova krivulja.
Neki osciloskopi imaju kursore, koji su linije koje se mogu pomicati po zaslonu za mjerenje vremenskog intervala između dvije točke ili razlike između dva napona. Većina uređaja također ima dva ili više ulaznih kanala, što im omogućuje prikaz više od jednog ulaznog signala na zaslonu u određenom trenutku. Obično imaju zaseban skup vertikalnih kontrola za svaki kanal, ali samo jedan sustav okidanja i vremensku bazu.
Posebne sorte
Uređaj s dvostrukom vremenskom razinom ima dva sustava okidanja tako da se dva signala mogu vidjeti na različitim vremenskim osi. Ovo je također poznato kao način “povećanja”. Korisnik najprije uhvati željeni signal koristeći prikladnu postavku okidača. Zatim on ili ona omogućuje značajku povećanja, zumiranja ili dvostruke vremenske baze i može pomicati prozor kako bi pogledao detalje složenog signala.
Ponekad se događaj koji korisnik želi vidjeti može dogoditi samo povremeno. Kako bi uhvatili ove događaje, neki osciloskopi su “opsezi za pohranu” koji čuvaju najnoviji pregled na zaslonu. Neki digitalni modeli mogu pomicati brzinom od čak jednom na sat, oponašajući snimač trakastih grafikona. To jest, signal se pomiče po ekranu s desna na lijevo.