Цифровые осциллографы. Что такое осциллограф? Осциллограф – это единственный вид измерительных устройств, который позволяет наблюдать форму сигнала непосредственно, а также оценивать его амплитудные и временные характеристики. Цифровой осциллограф. Цифровой осциллограф позволяет одновременно наблюдать на экране сигнал и получать численные значения ряда его параметров с большей точностью, чем это возможно путем считывания количественных величин непосредственно с экрана обычного осциллографа. Это возможно потому, что параметры сигнала измеряют непосредственно на входе цифрового осциллографа, тогда как сигнал, прошедший через канал вертикального отклонения, может быть измерен с существенными ошибками (до 10%). На экране современного цифрового осциллографа, помимо собственно осциллограмм, отображается состояние органов управления (чувствительность, длительность развертки и т.п.). Предусмотрен вывод информации с осциллографа на печать и другие функциональные возможности. Однако этим не ограничиваются возможности цифровых осциллографов. Современные цифровые осциллографы. В устройствах цифровых осциллографов осуществляется полная цифровая обработка сигнала, поэтому в них, как правило, используют отображение на новейших индикаторных панелях. В цифровых осциллографах отображение результата измерения осуществляют тремя способами: 1. параллельно с наблюдением изображения сигнала на экране, его численные параметры высвечиваются на табло; 2. оператор подводит к изображению сигнала на экране световые метки так, чтобы отметить измеряемый параметр, и по цифре на соответствующей регулировке определяет величину интересующего параметра; 3. используют специальные индикаторы и растровый метод формирования изображения исследуемых сигналов и цифровой информации. Основные характеристики современных осциллографов – у цифрового осциллографа есть всего две основных характеристики: • полоса пропускания • частота дискретизации. Цифровой осциллограф работает на принципе преобразования аналогового (т. е. непрерывного) сигнала в цифровой (т. е. дискретный) со всеми вытекающими отсюда последствиями: • Для того чтобы передать сигнал как можно точнее, частота дискретизации должна быть намного выше частоты измеряемого сигнала. Т. е. чем больше дискретных отсчетов в единицу времени, тем более непрерывным будет отображение сигнала и более точным его воспроизведение на экране. Структурная схема цифрового осциллографа содержит: аттенюатор входного сигнала; усилители вертикального и горизонтального отклонения; измерители амплитуды и временных интервалов интерфейсы сигнала и измерителей; микропроцессорный контроллер; генератор развертки; схему синхронизации и электроннолучевую трубку. Структурная схема цифрового осциллографа. Из структурной схемы, представленной на рисунке, видно, что амплитудные и временные параметры исследуемого сигнала; определяют с помощью встроенных в прибор измерителей. На основании данных измерений микропроцессорный контроллер производит вычисление требуемых коэффициентов отклонения и развертки и через интерфейс устанавливает эти коэффициенты в аппаратной части каналов вертикального и горизонтального отклонения. Это обеспечивает неизменные размеры изображения по вертикали и горизонтали, а также автоматическую синхронизацию сигнала. Микропроцессорный контроллер также опрашивает положение органов управления на передней панели, и данные опроса после кодирования снова поступают в контроллеp, который через интерфейс включает соответствующий режим автоматического измерения. Результаты измерений индицируют на отдельном световом табло, причем амплитудные и временные параметры сигнала отображают одновременно. Технические характеристики. • полоса пропускания 0...100 МГц; • размер экрана 80 х 100 мм; • погрешность цифровых измерений 2...3%. Цифровой портативный осциллограф Функциональные возможности: автоматическая установка размеров изображения; автоматическая синхронизация; разностные измерения между двумя метками; автоматическое измерение размаха, максимума и минимума амплитуды сигналов, периода, длительности, паузы, фронта и спада импульсов; вход в канал общего пользования. Цифровой осциллограф MSO5072 Rigol (80 000 руб.) Плюсы и минусы. Достоинства цифровых осциллографов возможность "замораживания" изображения на произвольное время; высокая точность измерений; широкая полоса пропускания; яркий, хорошо сфокусированный экран; на любой скорости развертки возможность отображения сигнала до запускающего момента (в "отрицательном" времени); возможность обнаружения импульсных помех; автоматические средства измерения параметров сигналов; возможность подключения к компьютеру, принтеру или плоттеру; возможности математической и статистической обработки сигнала; средства самодиагностики и самокалибровки. Недостатки цифровых осциллографов более высокая стоимость; более сложные в управлении.