wersja mobilna
Online: 409 Niedziela, 2016.12.04

Technika

Jak wybrać oscyloskop?

czwartek, 20 czerwca 2013 08:07

Wybierając oscyloskop, należy porównać wiele parametrów różnych modeli tego przyrządu. Najważniejsze z nich to: pasmo przenoszenia, częstotliwość próbkowania, wielkość pamięci, częstotliwość odświeżania, sposób wyzwalania oraz liczba kanałów pomiarowych. W artykule przedstawiamy ich charakterystyki.

Pierwszym analizowany parametrem jest zwykle pasmo przenoszenia (bandwidth). Określa ono częstotliwość, przy której charakterystyka amplitudowa toru przetwarzania oscyloskopu maleje o 3 dB. Przyjmuje się, że parametr ten powinien mieć wartość co najmniej trzykrotności maksymalnej częstotliwości mierzonego sygnału analogowego. W przypadku sygnałów cyfrowych zaleca się natomiast, aby pasmo przenoszenia oscyloskopu było przynajmniej pięciokrotnie większe od największej częstotliwości taktowania zegara w mierzonym obwodzie.

Jeżeli zostanie to zapewnione, oscyloskop będzie w stanie zmierzyć sygnały do piątej harmonicznej przy ich minimalnym tłumieniu. Wystarczy to do określenia stopnia zniekształcenia sygnałów cyfrowych. Za wartość odniesienia można również przyjąć maksymalną częstotliwość wyznaczoną na podstawie czasu narastania sygnału w układach cyfrowych w danym obwodzie. Ważny jest również sam kształt charakterystyki amplitudowej toru przetwarzania oscyloskopu. Przykładowe przebiegi przedstawiono na rysunku 1. Zaletą tej na rysunku 1b jest mniejsze tłumienie, a dzięki temu dokładniejszy pomiar, sygnałów o częstotliwości w paśmie przenoszenia oscyloskopu.

Częstotliwość próbkowania

Rys. 1. Przykładowe charakterystyki amplitudowe toru przetwarzania oscyloskopu

Kolejnym ważnym parametrem jest maksymalna częstotliwość próbkowania (sample rate). Aby uniknąć zjawiska aliasingu ,musi być ona większa niż dwukrotność maksymalnej częstotliwości sygnału mierzonego. Częstym błędem jest utożsamianie tej ostatniej z częstotliwością graniczną pasma przenoszenia oscyloskopu. Przyjmując to, minimalna wymagana częstotliwość próbkowania powinna być dwa razy większa od tego ostatniego.

Trzeba jednak pamiętać, że przykładowo w przypadku oscyloskopów o charakterystyce amplitudowej, jak na rysunku 1a, komponenty sygnału o częstotliwościach większych od częstotliwości granicznej są tylko częściowo tłumione. W rezultacie maksymalna częstotliwość sygnału jest zawsze większa niż pasmo przenoszenia oscyloskopu. Dlatego maksymalna częstotliwość próbkowania tego przyrządu powinna być co najmniej cztery-pięć razy większa niż jego częstotliwość graniczna.

Pamięć

Nawet jeśli oscyloskop został tak wybrany, że jego częstotliwość próbkowania zapewnia precyzyjny pomiar spodziewanych sygnałów, w razie zmiany podstawy czasu parametr ten jest automatycznie regulowany. Zmiana ta zależy z kolei od długości rekordu akwizycji (acquisition memory depth) przyrządu. Przedstawiamy to na przykładzie oscyloskopu o maksymalnej częstotliwości próbkowania 1 GS/s oraz długości rekordu 10 tys. próbek.

Przy podstawie czasu 10 ns/dz. do rejestracji 100 ns sygnału wymagana długość rekordu to 100 próbek (100 ns · 1 GS/s). Przy podanych parametrach przyrządu nie stanowi to problemu. Jeżeli natomiast podstawa czasu zostanie ustawiona na 10 µs/dz., to przy rejestracji 100 µs sygnału częstotliwość próbkowania musi zostać automatycznie zmniejszona do 100 MS/s (10 tys. próbek / 100 µs = 100 MS/s).

Aby uzyskać jak największą częstotliwość próbkowania, wymagana jest zatem odpowiednio duża pamięć. Można ją wyznaczyć jako iloczyn maksymalnego przedziału czasowego mierzonego sygnału oraz maksymalnej wymaganej częstotliwości jego próbkowania.

Pozornie może się wydawać, że im większy rekord akwizycji, tym lepiej. Okazuje się jednak, że dużą wartość tego parametru uzyskać można tylko kosztem innych cech przyrządu. Przede wszystkim wpływa on na cenę oscyloskopu. Ponadto rejestracja dłuższych przebiegów trwa dłużej, są też one znacznie wolniej odświeżane. Dlatego w niektórych modelach oscyloskopów możliwy jest wybór długości rekordu. Domyślnie jest zwykle ustawiona wartość stosunkowo niewielka (z przedziału 10-100 tys. próbek).

Czas narastania

Rys. 2. Ważnym parametrem oscyloskopów jest tzw. czas martwy

Jest to parametr ważny, chociaż nie zawsze uwzględniany przy wyborze sprzętu do zakupu. Określa on minimalny czas narastania/opadania zboczy impulsów cyfrowych, które mogą być zmierzone danym oscyloskopem. Czas taki byłby wyświetlony nawet wtedy, gdyby oscyloskop mierzył teoretycznie idealny impuls (skok jednostkowy), dla którego tn=0. Z oczywistych powodów, im rzeczywisty czas narastania impulsu mierzonego jest bliższy czasowi narastania oscyloskopu, tym większy błąd jest popełniany w określeniu wartości tego parametru. Jeśli oba czasy są równe, popełniany jest aż 41-procentowy błąd pomiaru.

Czas narastania jest teoretycznie związany z pasmem analogowym oscyloskopu. Obie wielkości łączy zależność: tn=0,35/BW, gdzie BW - pasmo analogowe. W praktyce, na przykład na skutek stosowania różnych filtrów, zależność ta może różnić się od teoretycznej, dlatego częściej podaje się ją jako: tn=k/BW, gdzie w praktyce k=0,339...0,480. Należy pamiętać, że wynik pomiaru czasu narastania może zależeć od tego, czy interpolacja jest włączona, czy nie.

Częstotliwość odświeżania

Fot. 3. Zakłócenie przypadkowe wykryte dzięki dużej szybkości przechwytywania ramek

Jednym z parametrów oscyloskopów jest także tzw. czas martwy (dead time, blind time), w którym przyrząd przetwarza i wyświetla zapisany w pamięci przebieg przed rejestracją kolejnego fragmentu sygnału (rys. 2). Przebiegi występujące w tym czasie, który bywa często dłuższy (nawet o rząd wielkości) od czasu akwizycji, nie zostaną zapisane. Z tego powodu wykrycie i zarejestrowanie zdarzeń losowych (szpilek zakłóceń) i sygnałów nieokresowych jest utrudnione.

By zwiększyć prawdopodobieństwo wychwycenia takich zdarzeń, przebiegi należy częściej aktualizować. Dlatego parametrem, który na etapie wyboru oscyloskopu ma równie duże znaczenie jak te przedstawione wcześniej, jest częstotliwość odświeżania (waveform update rate). Im jest większa, tym lepsza jest również jakość wyświetlanych przebiegów, na których dostrzec można więcej szczegółów. Również oscyloskop szybciej reaguje wówczas na zmianę ustawień, na przykład regulację podstawy czasu.

Szybkość rejestracji ramek jest podkreślana w ofertach niemal na równi z pasmem analogowym i szybkością próbkowania. Osiągnięcie wysokiej wartości tego parametru jest powodem do dumy każdego producenta, ale uwaga, bo wprawdzie nie można tu mówić o zamierzonym wprowadzaniu w błąd potencjalnych klientów, jednak działania takie przypominają umieszczanie ważnych informacji na przykład istotnych restrykcji dotyczących zasad udzielania kredytów w postaci prawie nieczytelnego druku na ostatniej stronie dokumentu.

Szybkość rejestracji jest bowiem zwykle dość silnie zależna od podstawy czasu i długości rekordu. W oscyloskopach, w których długość rekordu jest automatycznie zmieniana przy zmianie podstawy czasu, szybkość rejestracji ramek będzie drastycznie malała wraz z wydłużeniem podstawy czasu,. Szczególne obawy mogą wzbudzać oscyloskopy, w których jest stosowana segmentacja pamięci. Niestety, aktualna wartość tego parametru nie jest nigdzie wyświetlana, więc trudno dokładnie zweryfikować zgodność danych katalogowych z rzeczywistymi, obowiązującymi dla konkretnych nastaw.

Szybkość rejestracji ramek jest podawana w jednostkach wfms/s (ramki (obrazy) na sekundę). Duża szybkość jest bardzo przydatna w wyłapywaniu przypadkowych zakłóceń występujących w badanym sygnale. Na fotografii 3 przedstawiono taki impuls pojawiający się w przebiegu z kanału 1. Dla porównania równocześnie w kanale 2 jest obserwowany taki sam przebieg bez zakłócenia. Pomiar wykonano oscyloskopem Rigol DS1202CA, który teoretycznie rejestruje 2000 ramek na sekundę i ma rekord 10 kpunktów dla jednego kanału aktywnego i 5 kpunktów dla dwóch kanałów.

Wyzwalanie

Kolejną ważną kwestią jest sposób wyzwalania (triggering). Określa on warunek, którego spełnienie aktywuje rejestrację próbek sygnału. Jest to zwykle zaistnienie w mierzonym sygnale określonego zdarzenia, które można zdefiniować na kilka sposobów. Dzięki wyzwalaniu akwizycja kolejnych fragmentów przebiegu jest zsynchronizowana.

We wszystkich oscyloskopach obecnie dostępnych na rynku możliwe jest wyzwalanie zboczem sygnału (edge). Akwizycja w tym wypadku rozpoczyna się, gdy poziom sygnału przekroczy lub spadnie poniżej ustalonego poziomu (trigger level). To pierwsze jest określane jako wyzwalanie na zboczu narastającym, a drugie - na zboczu opadającym. Z tej metody zwykle korzysta się najczęściej. W przypadku pomiarów bardziej złożonych sygnałów może jednak istnieć potrzeba zsynchronizowania ich akwizycji na podstawie innych cech charakterystycznych.

Dlatego w niektórych modelach oscyloskopów możliwe jest wyzwalanie impulsem, którego określone parametry spełniają dane kryterium. Jedną z możliwości jest wyzwalanie szerokością impulsu (pulse width), które następuje, gdy ten ostatni jest węższy, szerszy lub ma szerokość równą zadanej wartości. Przykładem jest wyzwalanie impulsami zakłócającymi szpilkowymi, tzn. bardzo wąskimi. Można również określić amplitudę impulsu, której nieprzekroczenie (tzn. gdy impuls jest za niski) wyzwoli akwizycję.

Jeżeli z kolei wybrane jest wyzwalanie szybkością narastania impulsu, mierzony i analizowany jest czas, w którym poziom sygnału zmieni się między dwoma wartościami granicznymi. Jeżeli jest zbyt krótki, za długi lub równy określonej wartości, następuje wyzwolenie. Innymi przykładami są: wyzwalanie kombinacją stanów logicznych sygnałów wejściowych (pattern triggering) lub sygnałem telewizyjnym.

Cechy funkcjonalne

Fot. 4. Przekręcany i odchylany ekran oscyloskopu LeCroy HSO66Zi

Nie mniej ważne od parametrów technicznych są cechy funkcjonalne aparatury pomiarowej. W czasach panowania techniki analogowej oscyloskop był uznawany za najbardziej uniwersalny przyrząd pomiarowy. Dzisiaj cecha ta pozostała zachowana, jednak pojawiły się zupełnie nowe rozwiązania układowe związane przede wszystkim z techniką cyfrową, które wprowadziły nieformalną specjalizację oscyloskopów do rozwiązywania określonej grupy problemów.

Przykładem są oscyloskopy MSO (Mixed Signal Oscilloscope), które stanowią połączenie typowego oscyloskopu cyfrowego z analizatorem stanów logicznych. Kiedyś analizatory występowały wyłącznie jako przyrządy samodzielne. O oscyloskopie można powiedzieć, że jest MSO, jeśli oprócz wejść analogowych są w nim również gniazda dla sond logicznych, i otrzymywane za ich pomocą przebiegi cyfrowe (zero-jedynkowe) mogą być wyświetlane jednocześnie z przebiegami analogowymi.

Funkcjonalność ta jest dostępna nawet w urządzeniach klasy popularnej i średniej (np. Rigol DS1052D, DS1102D, oscyloskopy Hamega np.: HMO3524, HMO352, HMO2524 i wielu innych). U czołowych producentów oscyloskopy MSO stanowią jednak wyodrębnioną grupę przyrządów, często o bardzo mocnych parametrach technicznych i olbrzymich wręcz możliwościach analizy badanych sygnałów. Modele MSO można znaleźć we wszystkich rodzinach każdego producenta od najprostszych do najbardziej zaawansowanych technicznie i technologicznie.

Przykładowo, wśród najpotężniejszych oscyloskopów Tektroniksa są oscyloskopy rodziny MSO7000. Jest to jednak bardzo, bardzo wysoka półka - pasmo analogowe 4...33 GHz, szybkość próbkowania od 25 GS/s do 10 TSa/s, rekord akwizycji 100...200 Mpunktów, 4 kanały analogowe, 16 cyfrowych. Ceny takich oscyloskopów są jednak trudne do wyobrażenia, zawierają się w przedziale od 75 800 do 205 000 USD.

Oscyloskopy MSO muszą mieć bardzo dobry wyświetlacz, co wynika z konieczności zobrazowania na nim bardzo dużej ilości informacji (4 przebiegi cyfrowe, 16 cyfrowych). Problem ten ciekawie rozwiązał LeCroy. W modelu HSO66Zi zastosowano na przykład przekręcany o 90° ekran (fot. 4), dodatkowo odchylany również w pionie. W pionowej orientacji zdecydowanie polepsza się czytelność dużej liczby oscylogramów. Spotykane jest również podobne rozwiązanie, w którym ekran rzeczywisty stanowi tylko fragment ekranu wirtualnego, którego zawartość jest przewijana w pionie.

Kolejną cechą decydującą o funkcjonalności oscyloskopu są obliczenia matematyczne i pomiary automatyczne. Każdy oscyloskop cyfrowy wykonuje co najmniej 3 podstawowe operacje matematyczne (dodawanie, odejmowanie, mnożenie). Jako czwarta operacja matematyczna implementowana jest analiza widma, które jest obliczane szybką transformatą Fouriera (FFT). Brak tej funkcji oznacza dzisiaj, że oscyloskop jest bardzo niskiej klasy, praktycznie go dyskwalifikuje.

Odejmowanie kanałów jest przydatne, gdy zachodzi konieczność wykonania pomiarów różnicowych, do których oscyloskop bez izolacji kanałów nie jest zdolny. Należy jednak pamiętać, że w takim przypadku konieczne jest użycie dwóch wejść pomiarowych, a osiągany tą metodą parametr CMRR dalece odbiega od tego, który jest osiągalny z użyciem sondy różnicowej. Pomiarami różnicowymi będą na pewno zainteresowani elektronicy zajmujący się urządzeniami zasilającymi, przetwornicami, falownikami itp.

Coraz częściej obliczenia matematyczne nie ograniczają się do wymienionych operacji. Dodawane są opcje obliczeń zaawansowanych, umożliwiających wyznaczanie całek, różniczek, logarytmów, pierwiastków, funkcji trygonometrycznych itp. Operacje takie mogą być zwykle zagnieżdżane. Cecha ta jest przydatna na przykład przy mierzeniu sygnałów z czujników wielkości nieelektrycznych i natychmiastowej ich interpretacji bezpośrednio w oscyloskopie.

Pomiary automatyczne są wykorzystywane do szybkiej oceny przebiegów na podstawie ich parametrów elektrycznych. Warto zwracać uwagę na to, czy jest możliwe wybieranie dowolnego fragmentu oscylogramu do analizy. Najczęściej pomiar uwzględnia fragment przebiegu mieszczący się na całej szerokości ekranu, ale może to powodować błędy w obliczeniach (rys. 5).

Znacznie lepiej, gdy w obliczeniach będzie brany na przykład automatycznie rozpoznawany okres przebiegu, lub fragment wskazany przez użytkownika za pomocą kursorów. Innym przykładem może być błąd pomiaru czasu narastania impulsu powodowany działaniem interpolacji sin(x)/x. Podobnych pułapek jest znacznie więcej i ogólnie trzeba mieć niezłą orientację, aby nie dać się na nie złapać.

Funkcjonalność oscyloskopu w dużym stopniu zależy od trybów pracy układu wyzwalającego. Jest to kolejne pole wykorzystywane do zwalczania konkurencji i przekonywania klientów o wyższości własnych wyrobów. Znane są przypadki projektowania specjalnych płytek demonstracyjnych, wykorzystywanych do porównywania skuteczności działania wyrobów własnych w bezpośrednim starciu z wyrobami konkurencji.

Taki test polega zwykle na generowaniu odpowiedniego przebiegu, w którym jest celowo wprowadzane przypadkowe zakłócenie bardzo trudne do namierzenia. Oczywiście wyroby własne bardzo szybko radzą sobie z takim błędem, a wyroby konkurencji nawet go nie znajdują. I nie jest przy tym ważne, że konkurencja dysponuje analogiczną płytką, której badanie daje wyniki zgoła odmienne.

W takich testach uwidaczniają się m.in. zalety i wady stosowania długich lub krótkich rekordów, ale przede wszystkim eksponowane są zalety zastosowanych trybów wyzwalania. Mimo możliwości użycia bardzo wyrafinowanych niekiedy algorytmów pracy układu wyzwalającego, najczęściej użytkownicy korzystają z kilku podstawowych trybów stosowanych nawet w najprostszych oscyloskopach. Jest to wyzwalanie: zboczem, szerokością impulsu, nachyleniem zbocza, sygnałem wideo.

W oscyloskopach MSO warunek wyzwalania może być tworzony z uwzględnieniem zdarzeń występujących zarówno w kanałach analogowych, jak i cyfrowych. Szczególnym przypadkiem są tryby wyzwalania uwzględniające charakterystyczne zdarzenia obserwowane w magistralach szeregowych (I²C, SPI, UART, CAN, USB, FlexRay). Mogą być one również traktowane jako elementy poszukiwane odpowiednią procedurą. W oscyloskopach wysokiej klasy funkcje te są wspomagane sprzętowo przez specjalnie opracowane układy FPGA.

Przed zakupem oscyloskopu należy upewnić się, czy poszczególne dekodowane i analizowane protokoły komunikacyjne są uwzględniane w oprogramowaniu standardowym, czy występują jako płatne opcje. Na pewno jako opcja instalowane są rozszerzenia firmware'u umożliwiające pomiary magistral szeregowych pamięci DDR. Dodatkowym warunkiem są spore wymagania dotyczące oscyloskopu. Pomiary takie mogą być prowadzone z zastosowaniem odpowiednio wysokich modeli oscyloskopów, np. MSO5000 Tektroniksa.

Inne, przydatne w praktyce cechy funkcjonalne oscyloskopów cyfrowych

Fot. 5. Oscyloskop - analizator widma Tektronix MDO 4054

Częścią współczesnego oscyloskop jest też często generator arbitralny. Przykładem takiego rozwiązania jest oscyloskop MSO-X 3104A Agilenta, który oprócz wbudowanego generatora pracuje również jako analizator stanów logicznych z 16-kanałową sondą.

Łączenie kilku funkcji w jednym urządzeniu na tym jednak się nie kończy. Milowego kroku dokonał w tym względzie Tektronix, włączając do sprzedaży absolutnie nową rodzinę przyrządów, wprowadzając tym samym w niezłe zakłopotanie innych producentów. Mowa tu o połączeniu funkcji wysokiej klasy oscyloskopu z całkiem niezłym analizatorem widma. Nową rodzinę nazwano Mixed Domain Oscilloscope i nadano jej oznaczenie MDO. Na płycie czołowej, oprócz typowych dla klasycznego oscyloskopu gniazd BNC, zarezerwowano miejsce na panel RF z wejściem dla sygnału wysokiej częstotliwości (fot. 5). Jakby tego było mało, do oscyloskopu można też dołączyć sondę logiczną.

Bardzo użyteczną cechą oscyloskopów cyfrowych są ekrany dotykowe. Występują one w sprzęcie wyższej klasy. Często są to oscyloskopy pracujące pod kontrolą systemu operacyjnego Windows. Można do nich dołączyć klawiaturę i myszkę USB. Nie trzeba też dodawać, że oscyloskopy takie mogą być dołączane do Internetu.

Wybór sprzętu

Rys. 6. Wszechstronne oprogramowanie oscyloskopu USB Cleverscope CS3-28A

Liczba oferowanych rodzajów oscyloskopów na rynku jest spora, nie mówiąc już o typach, rodzinach, producentach. Wybór sprzętu do zakupu powinien być dokonany po uwzględnieniu potrzeb i możliwości finansowych. Rozważając wybór, warto pamiętać, że poza przyrządami klasycznymi typu stand-alone rynek oferuje o wiele więcej. Przykładem mogą być oscyloskopy osobiste, kieszonkowe.

Są to przyrządy najprostsze ze spotykanych na rynku. Często ich jakość i możliwości są porównywalne z urządzeniami, które można zbudować samodzielnie. Parametry tego rodzaju przyrządów ograniczają ich zastosowanie do akustyki, ewentualnie będą przydatne w warsztacie początkującego elektronika budującego stosunkowo proste urządzenia (sterowniki oświetlenia, nieskomplikowane układy automatyki itp.)

Drugą grupę tworzą oscyloskopowe przystawki USB. Jest to bardzo dobre rozwiązanie dla bardziej ambitnych elektroników, zajmujących się poważniejszymi tematami. Parametry takich przystawek są bardzo zróżnicowane, czego konsekwencją jest też cena. Można więc dobrać przyrządy nieznacznie tylko lepsze od oscyloskopów osobistych, ale w tej klasie są też spotykane urządzenia o parametrach porównywalnych, a nawet lepszych od oscyloskopów stacjonarnych. Zawsze należy dokładnie analizować specyfikację techniczną. Zaletą oscyloskopów USB jest ich względna mobilność, co może mieć niekiedy istotne znaczenie.

Droższe oscyloskopy USB są obsługiwane przez oryginalne i wszechstronne oprogramowanie, dokonujące kompletnego opracowania wyników (rys. 6).

Rewelacyjnym urządzeniem na kieszeń amatora i potrzeby profesjonalisty jest warta polecenia przystawka Analog Discovery firmy Digilent. Jest to kompaktowe zestawienie oscyloskopu, generatora arbitralnego, analizatora stanów logicznych, generatora cyfrowych przebiegów wzorcowych, rejestr statycznych wejść/wyjść, prosty analizator pasma przenoszenia czwórników i woltomierz cyfrowy. Zaskakujące w relacji z ceną są parametry elektryczne tego urządzenia - w pozytywnym znaczeniu oczywiście.

Jeszcze inną kategorię produktów stanowią karty digitizerów. Stanowią bardzo specyficzny rodzaj oscyloskopów, gdyż są montowane w komputerach. Ich zaletą są wysokiej jakości przetworniki analogowo-cyfrowe umożliwiające wykonywanie pomiarów z dużo większymi rozdzielczościami niż oferują to oscyloskopy klasyczne (12, 14, 16 bitów). Karty takie łatwo współpracują z takimi środowiskami jak LabVIEW czy MATLAB. Digitizerów nie można zaliczyć do przyrządów uniwersalnych, ale za to są niezastąpione w rozwiązywaniu zagadnień specjalistycznych, np. w motoryzacji. Przykładem digitizerów są wyroby firm ZTEC, Gage itp.

Oscyloskopy ręczne (handyscop, handheld, skopometr). Są to urządzenia wybitnie serwisowe. Odznaczają się dużą mobilnością, nie ustępują parametrami przyrządom stacjonarnym, a często nawet je przewy ższają. Zajmują mało miejsca na stole, mogą pracować w pozycji półstojącej. W większości typów łączą funkcje oscyloskopu z multimetrem cyfrowym, dla którego zarezerwowano osobne wejścia i kable pomiarowe.

Biorąc wszystko pod uwagę, mogą być rozpatrywane do zakupu przez amatorów, którzy jednak będą skłonni przeznaczyć na zakup stosunkowo dużą kwotę. 5. Z kolei oscyloskop stacjonarny zwalnia użytkownika z konieczności włączania komputera, co w przypadku przystawek USB jest niestety konieczne. Własne pokrętła zawsze dostępne na pulpicie też raczej są zaletą niż wadą.

Oscyloskopy stacjonarne są oferowane w bardzo szerokiej gamie parametrów i cen. Coraz częściej są stosowane wyświetlacze o matrycach większych niż 320×234 punkty. Ma to kolosalne znaczenie dla komfortu pracy. To tak, jak kiedyś przechodziliśmy z kart CGA na EGA, nie mówiąc już o VGA i innych. Ci, co pamiętają te czasy, wiedzą, o co chodzi.

Kupując oscyloskop cyfrowy, można zalecić stosowanie zasady przestrzeganej przy kupowaniu butów na zimę - zawsze o numer większe. Oscyloskopy cyfrowe to sprzęt, który bardzo szybko ulega technicznemu starzeniu. Ewentualnie większa kwota wydana przy zakupie pozwoli dłużej cieszyć się z funkcjonalności nabytku.

Na co jeszcze zwrócić uwagę?

Liczba kanałów oscyloskopu powinna być dopasowana do potrzeb. Przed zakupem przyrządu należy zatem przeanalizować to, ile sygnałów jednocześnie chcemy obserwować i porównywać między sobą. W związku ze stale rosnącą złożonością układów elektronicznych wymagania w tej kwestii rosną. Trend ten dostrzegają również producenci, dlatego oscyloskopy z dwoma lub czterema kanałami są obecnie standardem.

Inną ważną kwestią jest jakość obrazu wyświetlanego na ekranie przyrządu. Jeżeli będzie niska, dostrzeżenie szczegółów sygnału może być trudne, a nawet niemożliwe. Istotny jest też wybór sond pomiarowych, za pośrednictwem których sygnał dociera z punktu mierzonego do wejścia oscyloskopu. Trzeba pamiętać o tym, że element ten ma wpływ na pasmo przenoszenia całego przyrządu. Ostatecznie jest to bowiem mniejsza wartość spośród dwóch: pasma przenoszenia toru przetwarzania oscyloskopu i pasma przenoszenia sond.

Przykładowo dobierając sondę bierną o częstotliwości granicznej 500 MHz do oscyloskopu o paśmie przenoszenia 1 GHz, wydatek poniesiony w związku z zakupem tego drugiego będzie nieuzasadniony. Ponadto zakończenie sondy tego typu można traktować jako krótką linię transmisyjną. Alternatywą są aktywne sondy pomiarowe. Charakteryzuje je nie tylko większe pasmo przenoszenia, ale również można dzięki nim uniknąć efektów charakterystycznych dla linii transmisyjnych powodujących zniekształcenia mierzonych sygnałów.

Ważne są również dodatkowe opcje, które ułatwiają korzystanie z oscyloskopu. Jest to m.in. możliwość pomiarów automatycznych, jak również wszelkie wbudowane funkcje do analizy sygnałów oraz oprogramowanie. W codziennym użytkowaniu istotne są również dostępne interfejsy komunikacyjne, które pozwalają na przesyłanie danych pomiarowych do innych urządzeń dalej je przetwarzających oraz możliwość zapisu wyników pomiarów na zewnętrznych nośnikach danych.

Monika Jaworowska

W artykule wykorzystano tekst "Jak wybrać oscyloskop" Jarosława Dolińskiego z "Elektroniki Praktycznej" 2/2013