¿Qué es el ancho de banda del osciloscopio? Cómo elegir el ancho de banda del osciloscopio
Introducción a los osciloscopios.
Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico muy versátil. Puede transformar señales eléctricas invisibles en imágenes visibles, lo que facilita a las personas el estudio de los procesos cambiantes de diversos fenómenos eléctricos. El osciloscopio utiliza un haz de electrones estrecho compuesto de electrones de alta velocidad para golpear una pantalla recubierta con material fluorescente y producir pequeños puntos de luz (este es el principio de funcionamiento de un osciloscopio analógico tradicional). Bajo la acción de la señal medida, el haz de electrones es como la punta de un bolígrafo, que puede representar la curva de cambio del valor instantáneo de la señal medida en la pantalla. El osciloscopio se puede utilizar para observar las curvas de forma de onda de varias amplitudes de señal que cambian con el tiempo. También se puede utilizar para probar diversas cantidades eléctricas, como voltaje, corriente, frecuencia, diferencia de fase, modulación de amplitud, etc.
Clasificación de osciloscopio
Los osciloscopios analógicos utilizan circuitos analógicos (tubos de osciloscopio, cuya base es un cañón de electrones). El cañón de electrones emite electrones hacia la pantalla. Los electrones emitidos se enfocan para formar un haz de electrones y golpean la pantalla. La superficie interior de la pantalla está recubierta con fósforo para que el punto donde incide el haz de electrones emita luz.
Los osciloscopios digitales son osciloscopios de alto rendimiento fabricados mediante una serie de tecnologías como adquisición de datos, conversión A/D y programación de software. La forma en que funciona un osciloscopio digital es convertir el voltaje medido en información digital a través de un convertidor analógico (ADC). El osciloscopio digital captura una serie de muestras de la forma de onda y las almacena hasta que se determina el límite de almacenamiento para determinar si las muestras acumuladas pueden representar la forma de onda. Luego, el osciloscopio digital reconstruye la forma de onda. Los osciloscopios digitales se pueden dividir en osciloscopios de almacenamiento digital (DSO), osciloscopios de fósforo digitales (DPO) y osciloscopios de muestreo.
Para aumentar el ancho de banda de los osciloscopios analógicos, es necesario promover plenamente los tubos de osciloscopio, la amplificación vertical y el escaneo horizontal. Para mejorar el ancho de banda de un osciloscopio digital, solo necesita mejorar el rendimiento del convertidor A/D frontal y no existen requisitos especiales para el tubo del osciloscopio ni el circuito de escaneo. Además, los osciloscopios digitales pueden aprovechar al máximo la memoria, el almacenamiento y el procesamiento, así como las capacidades de disparo múltiple y de disparo avanzado. En la década de 1980, surgieron repentinamente los osciloscopios digitales y lograron numerosos resultados. Tienen el potencial de reemplazar completamente a los osciloscopios analógicos. De hecho, los osciloscopios analógicos han pasado de la recepción a un segundo plano.
2. Clasificación según estructura y prestaciones
①Osciloscopio ordinario. La estructura del circuito es simple, la banda de frecuencia es estrecha y la linealidad del escaneo es pobre. Sólo se utiliza para observar la forma de onda.
②Osciloscopio multiusos. Tiene una banda de frecuencia amplia y una buena linealidad de escaneo, y puede realizar pruebas cuantitativas en señales de CC, baja frecuencia, alta frecuencia, frecuencia ultraalta y señales de pulso. Con la ayuda de calibradores de amplitud y calibradores de tiempo, se pueden realizar mediciones con una precisión de ±5%.
③Osciloscopio multilínea. Usando tubos de osciloscopio de haces múltiples, las formas de onda de más de dos señales de la misma frecuencia se pueden mostrar en la pantalla fluorescente al mismo tiempo, sin diferencia de tiempo y con una relación de sincronización precisa.
④Osciloscopio multitraza. Tiene la estructura de un interruptor electrónico y un circuito de control de puerta y puede mostrar las formas de onda de más de dos señales con la misma frecuencia en la pantalla fluorescente de un tubo de osciloscopio de haz único al mismo tiempo. Sin embargo, existe una diferencia horaria y la relación temporal no es precisa.
⑤Osciloscopio de muestreo. La tecnología de muestreo se utiliza para convertir señales de alta frecuencia en señales analógicas de baja frecuencia para su visualización, y la banda de frecuencia efectiva puede alcanzar el nivel de GHz.
⑥Osciloscopio de memoria. Al utilizar un osciloscopio de almacenamiento o tecnología de almacenamiento digital, los procesos transitorios de señales eléctricas únicas, los fenómenos no periódicos y las señales de frecuencia ultrabaja se retienen en la pantalla fluorescente del osciloscopio o se almacenan en el circuito durante un largo tiempo para realizar pruebas repetidas.
⑦Osciloscopio digital. Dispone de un microprocesador en su interior y una pantalla digital en su exterior. Algunos productos pueden mostrar formas de onda y caracteres en la pantalla fluorescente del tubo del osciloscopio. La señal medida se envía a la memoria de datos a través del convertidor analógico a digital (convertidor A/D). Mediante la operación del teclado, los datos de los parámetros de forma de onda capturados se pueden sumar, restar, multiplicar, dividir, promediar y elevar al cuadrado. , calcule el valor cuadrático medio, etc., y muestre el número de respuesta.
