Escolhendo um osciloscópio

Se você trabalha no campo da eletrônica, você provavelmente tem um osciloscópio em sua bancada. Pois este campo se torna mais complexa a cada dia, mais cedo ou mais tarde você vai precisar de um novo osciloscópio. Como escolher o caminho certo para suas necessidades?

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passos

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Lembre-se que a largura de banda especificação de um osciloscópio é a frequência de "-3 Ponto dB" um sinal de onda sinusoidal com uma amplitude particular, por exemplo de 1 Vpp. À medida que a frequência da onda sinusoidal aumenta (enquanto se mantém uma amplitude constante), o decréscimo da amplitude medida. A frequência na qual esta amplitude é inferior a -3 dB, é a largura de banda do aparelho. Isto significa que um osciloscópio de 100 MHz poderia medir uma onda senoidal de 1 Vpp 100MHz apenas alguns (cerca de) 0,7 Vpp. Isso representa um erro de cerca de 30%! Para medir com mais precisão, use esta regra de ouro: BW / 3 é igual a um erro de 5% - BW / 5 é igual a um erro de 3%. Em outras palavras, se a frequência mais alta que você quer medir são 100 MHz, escolha um osciloscópio de pelo menos 300 MHz, apesar de que seria melhor escolher um dos 500 MHz. Infelizmente, este último seria muito mais caro.
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    É preciso compreender que os sinais de hoje já não são pura ondas senoidais, mas ondas principalmente quadrados. Estes são construídos "acrescentando" harmônicos ímpares de a principal onda senoidal. Então, uma onda quadrada de 10 MHz "constrói" a adição de uma onda senoidal de 10 MHz + 30 MHz onda de seno onda sinusoidal + 50 MHz e assim por diante. Regra de Ouro: Obter um osciloscópio com uma largura de banda de pelo menos um nono harmônica. Então, se você está medindo ondas quadradas, é melhor para obter um osciloscópio com uma largura de banda de pelo menos 10 vezes a frequência da onda quadrada. Para ondas quadradas de 100 MHz, você precisa de um de 1 GHz e, claro, um orçamento maior.
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    Ele leva em conta o tempo de subida (ou descida). ondas quadradas têm tempos de subida e queda vezes. Há uma regra de fácil saber o que a largura de banda requer o osciloscópio se estes tempos são importantes para você. Para osciloscópios com larguras de banda abaixo de 2,5 GHz, calcula o tempo de subida (ou descida) mais pronunciada do que pode ser medido em 0,35 / BW. Então, um osciloscópio de 100 MHz pode medir tempos de subida até 3,5 ns. Para osciloscópios acima de 2,5 GHz, até 8 GHz, usa 0,40 / BW, e para aqueles que estão acima 8GHz, usando 0,42 / BW. O seu tempo de subida é o ponto de partida? Use a regra em sentido inverso: se você medir tempos de subida de 100 ps, ​​precisa de um osciloscópio de pelo menos 0,4 / 100 ps = 4 GHz.


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    Escolher a frequência de amostragem. Osciloscópios hoje são quase completamente digital. Os passos acima utilizando a parte analógica do instrumento, antes da chegada do conversor A / D que fez "digital". Aqui, o cálculo da largura de banda e tempo de subida pode ajudar: 500 MHz osciloscópio tem um tempo de subida de 700 ps calculada. Para reconstruir, você precisa de pelo menos 2 pontos de amostra nesta borda ou pelo menos uma amostra a cada 350 ps ou 2,8 GSa / s (gigasamples por segundo). Osciloscópios não vêm com esse recurso, então você tem que escolher um modelo com um ritmo mais rápido de amostragem, por exemplo 5 GSA / s (que resultam em 200 ps "resolução temporal".)
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    Escolha o número de canais. É fácil, como configurações maioria dos osciloscópios vêm com 2 ou 4 canais, para que possa escolher o que você precisa. Felizmente, se você escolher um de 4 canais ao invés de 1 de Fevereiro, o preço não é duplicado, mas aumenta consideravelmente. osciloscópios high-end (gt; = 1 GHz) sempre tem 4 canais.


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    Calcular a quantidade de memória que você precisa. Dependendo da quantidade de sinal que você quer ter em "uma única captura"Você deve fazer bem seus cálculos: 5 GSA / s, ter uma amostra de cada 200 ps. Um osciloscópio com uma memória de 10.000 pontos de amostragem pode armazenar 2 microssegundos seu sinal. Um osciloscópio com 100 M amostras (se houver) pode armazenar 20 segundos. sinais de memória ou repetitivas "diagramas de olho" Ele é menos importante.
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    Pense na taxa de repetição. Um osciloscópio digital faz muitos cálculos de tempo. Entre o momento do disparo (veja o passo seguinte), com o sinal captado na tela, e pegar o próximo evento disparado, a maioria dos osciloscópios digitais "consumir" vários milisegundos. Isto resulta em apenas alguns "fotos" o seu sinal por segundo (formas de onda por segundo), normalmente cerca de 100 a 500. Um vendedor resolveu este problema com a chamada "fósforo digital" (Sobre 4000 WfMS / s para gt; 400000 WfMS / s para modelos de topo), e outros seguiram esta iniciativa desenvolver tecnologias semelhantes (mas nem sempre sustentada ou contínua, mas sim em rajadas). Esta taxa de repetição é importante porque esses erros raros e falhas em o sinal poderia ocorrer apenas quando o osciloscópio não está na sua fase de captura, mas o cálculo da última captura que você fez. Quanto maior a taxa de repetição (taxa de WfMS / s), o melhor suas chances de capturar esse evento raro.
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    Verifique que tipo de erros que você vai encontrar. Todos os osciloscópios digitais incluir algum tipo de disparador inteligente, o que significa que não só atirar em elevações ou deixar cair o sinal. Se a sua taxa de repetição é alta o suficiente, você provavelmente já viu essas falhas raros a cada dois segundos. Por isso, é bom ter um gatilho falhas transitórias.
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    Ele leva em conta a resolução da tela LCD.
  • dicas

    • Tiro, taxa de repetição e memória: uma vez que você encontrou um evento raro, com uma alta taxa de WfMS / s, tendo o tiro certo é mais importante do que a própria taxa de repetição, porque o osciloscópio está apenas se desencadeou de um evento (raro), que ocorre precisamente raramente. Assim, você não precisa de uma alta taxa de repetição. Memória pode adquirir mais importância para analisar o que aconteceu antes ou depois do evento.
    • Lembre-se que o lixo vai ter que sair, por isso resolve o problema de primeira largura de banda e o tempo de subida.
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