Oszilloskope sind eine der Hauptstützen eines Elektroniklabors. Sie sind unverzichtbar für alle, die Elektronik entwerfen, Fehler beheben oder mit Hochgeschwindigkeitselektronik arbeiten. Oszilloskope sind eines der wenigen elektronischen Geräte, das mehrere Rollen spielt und anstelle von anderen elektronischen Geräten verwendet werden kann. Verschiedene Arten von Oszilloskopen sind für Hobbyisten und Profis erhältlich.
Arten von Oszilloskopen
Es gibt verschiedene Arten von Oszilloskopen, sowohl analog als auch digital, zu einer Vielzahl von Preisen, die die Auswahl des richtigen Oszilloskops zu einer Herausforderung machen können. Analoge Oszilloskope werden häufig als wichtige Fehlerbehebung verwendet, da digitale Oszilloskope das Signal abtasten. Sie können einige transiente Signale verpassen, was zu unregelmäßigem Verhalten führen kann. Aus diesem Grund werden analoge Oszilloskope nach wie vor für transiente Fehlerbehebungsapplikationen geschätzt, obwohl hochwertige digitale Phosphoroszilloskope ähnliche Fähigkeiten bieten können .
Analoge Oszilloskope
Ein analoges Oszilloskop zeigt das von einer Sonde aufgenommene Signal direkt an und zeichnet es im Wesentlichen auf dem Bildschirm auf. Speicherfunktionen ermöglichen die Anzeige der Wellenform über einen längeren Zeitraum und nicht sofort abklingen. Wo analoge Oszilloskope wirklich zur Geltung kommen, ist der Umgang mit analogen Signalen und transienten Effekten. Audio- und analoge Videoarbeiten eignen sich hervorragend für die Fähigkeiten eines analogen Oszilloskops, das auch digitale Signale mit niedriger Geschwindigkeit verarbeiten kann. Analoge Oszilloskope bieten einen besseren dynamischen Bereich als digitale Oszilloskope und leiden nicht unter Aliasing-Problemen, die zu falschen Messwerten bei digitalen Oszilloskopen führen können. Analoge Oszilloskope sind im Allgemeinen günstiger als digitale Oszilloskope und häufig unverzichtbar für eine gute Fehlerbehebung. Eine gute Wahl für Anfänger und Hobbyisten.
Digitale Oszilloskope
Digitale Oszilloskope sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Zwei Schlüsselfaktoren für die Leistung digitaler Oszilloskope sind ihre Abtastrate und Bandbreite. Die Abtastrate eines Oszilloskops begrenzt seine Fähigkeit, vorübergehende einmalige Ereignisse zu erfassen, und die Bandbreite eines Oszilloskops begrenzt die Frequenz von sich wiederholenden Signalen, die vom Oszilloskop angezeigt werden können.
Digitale Speicheroszilloskope
Die meisten digitalen Oszilloskope sind digitale Speicheroszilloskope. Digitale Speicheroszilloskope können transiente Ereignisse erfassen und zur Analyse, Archivierung, zum Drucken oder für andere Prozesse speichern. Sie verfügen über permanenten Speicher für die Aufzeichnung von Signalen und können zur Speicherung und Analyse auf einem Computer auf andere Medien übertragen werden. Im Gegensatz zu einem analogen Oszilloskop können digitale Speicheroszilloskope nicht die Intensität eines Echtzeitsignals anzeigen. Single-Shot-Ereignisse können mithilfe von Triggern erfasst werden, die je nach Oszilloskop manuell oder automatisch eingestellt werden können. Digitale Speicheroszilloskope sind die Arbeitspferde für reales digitales Design, bei dem vier oder mehr Signale gleichzeitig analysiert werden.
Digitale Phosphoroszilloskope
Für die Erfassung und Analyse digitaler Signale mit höherer Geschwindigkeit bieten Digital-Phosphor-Oszilloskope standardmäßige digitale Speicheroszilloskope. Digitale Phosphoroszilloskope verwenden eine parallel verarbeitende ADC-Lösung, die wesentlich höhere Abtastraten als herkömmliche digitale Speicheroszilloskope bietet. Diese Abtastrate ermöglicht eine Signalvisualisierungsleistung, die wie in Echtzeit aussieht.
Digitale Phosphoroszilloskope haben ihren Namen aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit analogen Oszilloskopen zur Anzeige der Intensität eines Signals. In analogen Oszilloskopen ist dies darauf zurückzuführen, dass die Leuchtstoffe eines CRT-Monitors eine Zeit lang leuchten, bevor sie dunkel werden. Dies ermöglicht Hochgeschwindigkeitssignalen, in den Bereichen, in denen sie am stärksten leuchten, ein stärkeres Glühen aufzubauen und Transienten als hervorzuheben Gut. Digitale Phosphoroszilloskope duplizieren die Wirkung von Phosphor, indem sie eine Datenbank mit den Werten der sich wiederholenden Wellenformen speichern und die Intensität der Anzeige erhöhen, an der sich die Wellenformen überlappen. Wie bei einem analogen Oszilloskop kann ein digitales Leuchtstoffspektrum Transienten durch Anzeigen des Intensitätsniveaus erkennen, aber Transienten, die außerhalb des Datenerfassungsfensters auftreten, und deren Aktualisierungsrate können dennoch übersehen werden.
Digitale Phosphor-Oszilloskope kombinieren die Funktionen digitaler Speicheroszilloskope und analoger Oszilloskop-Technologie und eignen sich daher hervorragend für allgemeine Zwecke, digitales Timing, erweiterte Analyse, Kommunikationstests und Fehlerbehebung.
Mixed-Domain-Oszilloskope
Durch die Kombination eines RF-Spektrumanalysators, eines Logikanalysators und eines digitalen Oszilloskops erhalten Sie ein Mixed-Domain-Oszilloskop. Beim Entwurf oder Arbeiten mit Systemen, die digitale Signale, digitale Logik und Hochfrequenzkommunikation enthalten, werden Oszilloskope mit gemischten Domänen zu einem unverzichtbaren Werkzeug. Der wesentliche Vorteil eines Mixed-Domain-Oszilloskops besteht darin, dass die Signale der einzelnen Domänen (Analog, RF und Logik) miteinander korreliert werden. Dies ermöglicht Fehlerbehebung, Debugging und Design-Tests, mit denen jedes Signal zeitlich korreliert werden kann.
Mixed-Signal-Oszilloskope
Häufig werden die Fähigkeiten eines digitalen Oszilloskops und eines Logikanalysators zusammen benötigt, weshalb das Mixed-Signal-Oszilloskop entwickelt wurde. Das Mixed-Signal-Oszilloskop kombiniert ein digitales Speicheroszilloskop (oder ein digitales Phosphor-Oszilloskop) mit einem Mehrkanal-Logikanalysator. Die digitale Auslösefähigkeit des Mixed-Signal-Oszilloskops unterstützt die Analyse von analogen Ereignissen, die digitale Logikübergänge auslösen können. In der Regel haben Mischsignal-Oszilloskope nur zwei oder vier analoge Eingangskanäle und etwa 16 digitale Eingangskanäle.
Digital-Sampling-Oszilloskope
Digitale Abtastoszilloskope weisen eine etwas andere Eingabetechnik als andere Oszilloskope auf und tauschen eine viel höhere Bandbreite für einen niedrigeren Dynamikbereich aus. Der Eingang wird nicht gedämpft oder verstärkt, daher muss das Oszilloskop in der Lage sein, den gesamten Bereich des Eingangssignals zu handhaben, der im Allgemeinen auf etwa 1 Volt Spitze-Spitze begrenzt ist. Digitale Abtastoszilloskope arbeiten nur mit sich wiederholenden Signalen und helfen nicht, Transienten zu erfassen, die über ihre normale Abtastrate hinausgehen. Andererseits können digitale Abtastoszilloskope Signale einfangen, die eine Größenordnung schneller sind als andere Arten von Oszilloskopen, wobei Bandbreiten größer als 80 GHz sind.
Handheld-Oszilloskope
Kleine Handheld-Oszilloskope sind für Feld- und Testanwendungen verfügbar, bei denen sperrige Oszilloskope unhandlich sind oder nur schwer zu finden sind. Sie sind normalerweise auf zwei Eingänge beschränkt und sind auf Bandbreite und Abtastrate begrenzt.
Computerbasierte Oszilloskope
Eine der aufkommenden Arten von Oszilloskopen ist das computerbasierte Oszilloskop, üblicherweise ein externes Gerät, das über USB an einen Computer angeschlossen ist. Diese Arten von Oszilloskopen haben schnelle Fortschritte gemacht und ihre Abtastraten, Bandbreite und Gesamtfähigkeiten erhöht. Einige Systeme nutzen die Fähigkeiten von digitalen Low-End-Speicheroszilloskopen nur für ein paar hundert Dollar und bieten großartige Möglichkeiten für Hobby-Liebhaber, die ein Oszilloskop suchen.
