đây là một công cụ kiểm tra quan trọng trong kỹ thuật điện tử. đặc biệt là khi chúng tôi đo lường các sóng lặp đi lặp lại hoặc các tín hiệu tần số cao. tuy nhiên, có một vấn đề với những người mới bắt đầu: máy mô phỏng và máy chiếu điện tử–cái nào tốt hơn? trong hầu hết các trường hợp, bạn sẽ nhận thấy rằng máy chiếu điện tử đắt hơn máy chiếu điện tử.
Nhưng tại sao? trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ trả lời câu hỏi này và nhiều câu hỏi hơn. chúng tôi cũng sẽ mô tả cách hoạt động của mỗi phạm vi và làm thế nào để xác định nó. Vào cuối cùng của hướng dẫn này, bạn nên có thể phân biệt giữa hai cái này và cái nào phù hợp nhất với bạn.
Máy quang phổ là gì?
để điều chỉnh bàn tay của quang phổ
có rất nhiều tên cho máy quang phổ. bạn có thể gọi nó là oscilloscope, o-strom, cro, digital storage oscilloscope, hay đơn giản là oscilloscope. Đây là một thiết bị sử dụng một điểm dò để đo lường điện áp của một thiết bị điện tử hoặc một mạch điện tử thay đổi giữa hai điểm.
khi đo điện áp, máy đo đạc đọc mạch điện từ một điểm thời gian duy nhất. mặt khác, máy dao động cho phép bạn đo điện áp theo thời gian. về cơ bản, nó sẽ thu thập hàng ngàn dữ liệu và vẽ chúng lên màn hình. Điều này cho phép bạn dễ dàng so sánh bất kỳ đỉnh điện hoặc giảm đi điện áp nào do các sự việc di chuyển.
có hai loại chính: mô phỏng (hoặc mô phỏng) và mô phỏng số. Chúng làm việc gần như giống nhau, nhưng như bạn sẽ thấy, máy dao động kỹ thuật số có các tính năng bổ sung không có trong máy dao động mô phỏng.
mô phỏng ống dẫn
mô phỏng ống dẫn
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
khi các nhà sản xuất đưa ra mô phỏng, họ sử dụng crt với một bảng dịch chuyển ngang để hiển thị các hình sóng.
điện áp trên tấm ống nước thay đổi vị trí của dòng chảy. vùng hạ cánh sẽ phát sáng khi một luồng điện tử chạm vào lớp phủ huỳnh quang trên màn hình. Vì vậy, nó cho thấy một điểm ánh sáng cuối cùng sẽ trở thành một bước sóng cảm nhận được.
có hai tia sáng để so sánh hai tín hiệu khác nhau. chúng sẽ phát ra và hiển thị hai chùm điện tử trên một màn hình phẳng.
máy mô phỏng cơ bản không có khả năng lưu trữ. Tuy nhiên, bạn có thể mua một đối tượng đẩy mô phỏng để lưu trữ các hình ảnh độ dài sóng đầu vào. tuy nhiên, theo tiêu chuẩn hiện đại, những thiết bị này đắt đỏ và khá thô sơ.
ban đầu, máy mô phỏng thường rất lớn và nặng. Tuy nhiên, do sự phát triển của công nghệ số, kính ngắm trong tương lai sẽ trở nên đủ nhỏ để phù hợp với các ứng dụng dịch vụ trực tiếp.
máy dao động kỹ thuật số
Máy quang phổ số Rigol DS2000
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
Màn hình rắn thay thế cho CRT lớn và nặng nề. Vì vậy, nó làm cho ống ngắm nhỏ hơn và ít sâu hơn. ngoài ra, nó còn cho chúng khả năng hiển thị nhiều hơn. ngày nay, máy dao động kỹ thuật số là loại dao động phổ biến nhất.
Hơn nữa, sự xuất hiện của máy dao động kỹ thuật số cho phép các tính năng bổ sung như lưu trữ tiêu chuẩn, cải thiện hoạt động hiển thị, kích hoạt tốt hơn, v. v..
kiểu máy quang phổ kỹ thuật số
Khi các nhà sản xuất và các công ty phát hành những chiếc máy chiếu đầu tiên, họ đưa chúng vàomáy chiếu sáng kỹ thuật sốDPO vàđồ thị lưu trữ kỹ thuật số(DSO). đó là vì những chiếc máy chiếu đầu tiên sử dụng màn hình phát sáng. máy chiếu điện tử hiện đại sử dụng đèn led hoặc màn hình lcd.
trước đây, kích thước và độ phân giải của màn hình đã hạn chế máy mô phỏng. thay vào đó, máy dao động kỹ thuật số hiện đại không có vấn đề này.
hỗn hợp tín hiệu và khu vực hỗn hợp (mso và mdo)
Agilent 54622D MSO tháo dỡ
Nguồn: Flickr
Máy quang phổ kỹ thuật số cung cấp những tính năng mới vượt xa những gì nhiều người tưởng tượng trong thời đại giả lập. Chúng tích hợp các tính năng như các kênh phân tích lô-gic, vượt xa hơn hai hay nhiều kênh mô phỏng thông thường có sẵn. ví dụ, sóng âm tín hiệu hỗn hợp (mso) bắt đầu xuất hiện. các tính năng khác nhưđầu ra trình tạo hàmvà một ngườiĐa sốcũng có thể.
hầu hết các máy quang học hiện đại đều có mô hình mso tiêu chuẩn. hoặc, họ có thể cung cấp nhiều kênh kỹ thuật số như một tùy chọn. ngoài ra, nhiều máy dao động kỹ thuật số có chức năng xử lý tín hiệu, có thể được sử dụngphạm vi tần số,cụ thể là,phân tích quang phổvâng. điều này cho phép kiểm tra các mạch có thể yêu cầu phân tích quang phổ và các đo lường bình thường.
một hình ảnh thậtmáy quang phổ hỗn hợpvới các đầu nối rf đặc biệt, bạn chỉ có thể sử dụng chúng để đo lường tần số. thú vị thay, nó thường có khả năng phân tích quang phổ cao hơn.
máy đo lường mẫu số
máy đo lường mẫu số
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
Một hình thức khác của máy quang phổmáy đo lường mẫu sốvâng. Đây là một hình thức rất chuyên nghiệp, và mọi người sử dụng nó cho một số lượng giới hạn các ứng dụng. ví dụ, nó có thể quan sát các khía cạnh như rung động của tín hiệu trong phạm vi vài chục gigahertz. vì vậy, chúng tôi không sử dụng các ống dẫn này cho các ứng dụng bình thường.
do đó, các trường hợp sử dụng của chúng bị giới hạn. có nhiều định dạng khác nhau. chúng có thể được đặt trong một hộp làm việc tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm. trong khi so sánh, các sản phẩm khác phù hợp với các ứng dụng dịch vụ.
Đối xử lý và kỹ thuật số-Đối xử lý USB và PC
kết nối với máy tính xách tay picoscope 6000
nguồn: wikimedia
Đối tượng dao động trên máy tính cá nhân có thể là một độ dao động độc lập hoặc một độ dao động bên ngoài. Máy dao động dựa trên máy tính cá nhân bên ngoài cần kết nối với máy tính cá nhân của bạn để hoạt động. ngoài ra, họ có thể sử dụng màn hình, bộ nguồn và bộ xử lý của máy tính của bạn. thông thường, bạn có thể kết nối chúng với một cổng usb.
tuy nhiên, một số máy dao động bên ngoài có thể sử dụng các hệ thống bus máy tính, như hệ thống pxi. Dĩ nhiên, bạn cần phải cài đặt phần mềm và trình điều khiển trên máy tính của bạn để giao diện đúng cách.
mặt khác, một máy đo đạc độc lập dựa trên máy tính cá nhân có các bộ phận máy tính bên trong. Chúng có bộ vi xử lý bên trong, cung cấp cho chúng những chức năng bổ sung nhưđiều khiển thiết bị,tự động đo lường,vàquản lý hiển thịvâng. ngoài ra, chúng cho phép xử lý các tín hiệu số hóa phức tạp hơn. điều này vượt quá khả năng của phiên bản mô phỏng của crt.
có tất cả các loại và mô hình khác nhau. Để biết được các tính năng của chúng và xem bảng thông tin kỹ thuật của chúng, bạn có thể biết được các tính năng, hình dạng và tổng thể của chúng.
sự khác biệt chính giữa máy mô phỏng và máy chiếu kỹ thuật số
sự khác biệt trong hoạt động
một cái bàn kỹ thuật điện tử với một máy quét
có một sự hiểu lầm lớn trong cộng đồng người mới. nhiều người nghĩ rằng chỉ có máy mô phỏng sử dụng màn hình crt. Nó không có thật. Máy quang phổ kỹ thuật số như máy lưu trữ kỹ thuật số Tektronix 2230 sử dụng màn hình CRT.
Nếu bạn so sánh mô hình mô phỏng cũ như Tektronix 2213 với Tektronix 2230 DSO, bạn sẽ thấy các điều khiển bảng điều khiển sau này nhiều hơn. vì vậy, việc lưu trữ kỹ thuật số như thế nào là phức tạp hơn.
Máy quang phổ kỹ thuật số có thể làm mọi thứ mà máy quang học có thể làm. tuy nhiên, khi bạn bắt đầu thu nhỏ máy mô phỏng, đặc biệt là khi tần số thấp hơn, hình ảnh đầu ra bắt đầu nhấp nháy. đó là vì cách mà màn hình crt hiển thị sóng.
bộ lưu trữ kỹ thuật số giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp cho bạn một hình ảnh ổn định hơn. Do vậy, thay vì hiển thị các điện áp thay đổi, máy dao động kỹ thuật số lấy mẫu, lưu trữ và hiển thị các hình sóng tại các điểm khác nhau. Điều này làm cho việc hiển thị ổn định hơn và dễ dàng hơn để xem toàn bộ hình sóng.
máy quang học kỹ thuật số đạt được mục tiêu này thông qua bộ chuyển đổi analog-digit (adc). nó đo điện áp như một tín hiệu analog và chuyển đổi nó thành một tín hiệu kỹ thuật số.
máy mô phỏng không thể hoạt động liên tục như máy đo điện tử. Ngoài ra, bạn có thể điều chỉnh việc dừng lại hiệu quả trên máy số hóa để thu nhập nhiều hơn. Hiển thị căn chỉnh cho phép bạn thấy các phép đo chính xác hơn và chất lượng bản vẽ tốt hơn. Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ LCD làm cho hệ thống kỹ thuật số nhẹ hơn và di động hơn.
sự khác biệt kỹ thuật
hình ảnh vectơ dao động
Nguồn: Commons Wikimedia
một cách khác để biết một số khác biệt giữa các đối tượng là nhìn vào các đặc điểm kỹ thuật của chúng. trong phần này, chúng ta sẽ nói về các đặc điểm kỹ thuật này:
Động chiếu analog và kỹ thuật số – Băng thông (BW):
đây là thông số kỹ thuật chính của máy dao động. nó mô tả tần số cao mà đầu oscilloscope có thể xử lý và thời gian tăng nhanh như thế nào. vì vậy, tần số của tín hiệu và thời gian của tín hiệu có liên quan. Để tính toán thời gian xuất hiện nhanh nhất mà màn hình dao động có thể nhìn thấy, chia 0.35 cho băng rộng được chỉ định của màn hình dao động. vì vậy, công thức như sau: thời gian chụp nhanh nhất = 0. 35/ băng thông. cả mô phỏng và kỹ thuật số đều có thông số băng thông. tuy nhiên, máy dao động kỹ thuật số hiện đại vượt xa khả năng băng thông của máy dao động cũ.
Tốc độ mẫu/ mẫu:
quy tắc này là duy nhất của máy quang học kỹ thuật số. nó cho bạn biết tốc độ thu thập dữ liệu trong một giây. thực sự, các tín hiệu đầu vào được định hướng qua một mặt trước mô phỏng (các nguồn băng rộng), sau đó máy số lấy mẫu các hình sóng mô phỏng. Mặc dù tốc độ lấy mẫu liên quan đến băng rộng, nó không ảnh hưởng đến băng rộng. nó chỉ lấy dữ liệu từ phần đầu của mô phỏng. Tuy nhiên, băng thông miêu tả phần mô phỏng của máy dao động, trong khi tốc độ lấy mẫu miêu tả phần số. Do đó, chúng ta có thể hiểu tại sao tỉ lệ lấy mẫu là đặc điểm kỹ thuật kỹ thuật về độ dao động kỹ thuật số.
Độ sâu/ Kích thước bộ nhớ:
Trong một máy dao động, tốc độ lấy mẫu và độ sâu lưu trữ là các thuộc tính có liên quan chặt chẽ. chiều sâu bộ nhớ mô tả bao nhiêu dữ liệu sóng có thể được thu thập. Tốc độ lấy mẫu càng nhanh, các sóng càng ngắn. Do vậy, các hình sóng có tốc độ lấy mẫu nhanh hơn sẽ sử dụng nhiều bộ nhớ hơn. Ngoài ra, bạn càng có nhiều bộ nhớ, bạn càng có nhiều thời gian lưu trữ. độ sâu lưu trữ là đặc điểm quan trọng thứ ba của máy quang động số. một lần nữa, đây là một đặc điểm kỹ thuật riêng cho máy lưu trữ số. máy mô phỏng không chụp hay ghi lại các hình sóng. vì vậy, chúng không có thuộc tính độ sâu của bộ nhớ.
Độ phân giải (bit ADC):
máy dao động hiện đại có 8, 10 và 12 bit adc. trình chuyển đổi số học nhận các tín hiệu mô phỏng, chuyển đổi chúng thành thông tin số. Do vậy, ADC 8-bit có thể thực hiện 256 mức định lượng (2^8 = 256). Đây là độ phân giải thẳng đứng của ADC. Độ phân giải càng cao, hình sóng càng rõ ràng. Hơn nữa, ADC sẽ xác địnhNhập phạm vivâng. ví dụ, các thiết bị quan sát độ phân giải cao phù hợp hơn cho việc phân tích các tín hiệu nhỏ. đây là một thông số kỹ thuật khác mà máy mô phỏng không có.
Động cơ ảo và kỹ thuật số – kích hoạt:
Mỗi máy dao động kỹ thuật có một nút bấm cho phép bạn thay đổi mức độ dao động. cơ bản là nó nói với máy quang phổ khi chụp hình sóng.
DSO tiêu chuẩn của bạn có rất nhiều chế độ khởi động khác nhau mà cho biết nó phản ứng như thế nào nếu gặp một sự kiện khởi động. chẳng hạn, chế độ” cạnh” khởi động cho biết đối tượng dao động có thể chụp khi tín hiệu chạm tới cạnh của mắt lưới trên màn hình hiển thị. điều này cung cấp cho bạn một phương pháp chung để đo đường sóng. Tương tự như vậy, vì đối tượng mô phỏng không thu thập và lưu trữ dữ liệu, các nguyên tắc thường là đặc trưng cho đối tượng lưu trữ kỹ thuật số.
mô phỏng đồ thị và đồ thị kỹ thuật số-lợi thế của đồ thị mô phỏng
có rất nhiều lợi ích khi sử dụng một máy dao động kỹ thuật số. nhưng sử dụng máy mô phỏng cũ thì có lợi ích gì?
Dễ sử dụng hơn:
máy dao động kỹ thuật số thường là máy dao động phức tạp hơn. Ngược lại, các đối tượng mô phỏng có thể dễ dàng hơn để sử dụng vì chúng có ít điều khiển hơn và hiển thị ít bộ xử lý hơn. vì vậy, bạn có thể sử dụng chúng để học các khái niệm cơ bản về điện áp. thông thường, các chức năng càng ít thì càng đơn giản. bạn không phải dành quá nhiều thời gian để cấu hình máy mô phỏng.
rẻ hơn:
máy mô phỏng thì rẻ hơn máy chiếu kỹ thuật số. Đó là bởi vì chúng cũ, ít tính năng hơn, và bởi vì bạn có thể tìm thấy rất nhiều kính viễn vọng cũ của loại này, chúng rẻ hơn.
tốt hơn cho mô phỏng:
mô phỏng thông thường được hiển thị tốt hơn trên màn hình crt mô phỏng. chúng rõ ràng hơn và, trong một số trường hợp, ít tiếng ồn hơn.
khả năng sử dụng:
một lần nữa, vì chúng tương đối cũ, bạn có thể mua rất nhiều mô hình cũ. và chúng cũng có ít nhu cầu hơn. vì vậy, hầu hết các cửa hàng điện tử và thiết bị có uy tín thường được lưu trữ đầy đủ.
có rất nhiều lợi ích khi sử dụng một máy dao động kỹ thuật số. nhưng sử dụng máy mô phỏng cũ thì có lợi ích gì?
máy dao động số thường là những máy dao động phức tạp hơn. Ngược lại, các đối tượng mô phỏng có thể dễ dàng hơn để sử dụng vì chúng có ít điều khiển hơn và hiển thị ít bộ xử lý hơn. vì vậy, bạn có thể sử dụng chúng để học các khái niệm cơ bản về điện áp. thông thường, các chức năng càng ít thì càng đơn giản. bạn không phải dành quá nhiều thời gian để cấu hình máy mô phỏng.
máy mô phỏng thì rẻ hơn máy chiếu kỹ thuật số. Đó là bởi vì chúng cũ, ít tính năng hơn, và bởi vì bạn có thể tìm thấy rất nhiều kính viễn vọng cũ của loại này, chúng rẻ hơn.
mô phỏng thông thường được hiển thị tốt hơn trên màn hình crt mô phỏng. chúng rõ ràng hơn và, trong một số trường hợp, ít tiếng ồn hơn.
khả năng sử dụng:một lần nữa, vì chúng tương đối cũ, bạn có thể mua rất nhiều mô hình cũ. và chúng cũng có ít nhu cầu hơn. vì vậy, hầu hết các cửa hàng điện tử và thiết bị có uy tín thường được lưu trữ đầy đủ.
kết luận
Đối với các kiểm tra đơn giản nhất trong kỹ thuật điện tử, hiệu suất của máy mô phỏng cũng giống như máy dao động kỹ thuật số. Nếu bạn là người mới bắt đầu hoặc người hâm mộ, bạn có thể sẽ được hưởng lợi nhiều hơn từ việc mua một ống dẫn điện tử thay vì một ống dẫn điện tử. Tuy nhiên, khi bạn mua một máy chiếu, bạn phải biết rõ mục tiêu của bạn và liệu chức năng của máy chiếu có phù hợp với mục tiêu của bạn hay không.
Ví dụ, bạn cần phải phân tích thiết kế độ dao động, băng thông kỹ thuật số hoặc mô phỏng, thời gian dần lên, tốc độ lấy mẫu, mật độ kênh, độ dài bản ghi, tốc độ thu hình sóng, kết nối và khả năng mở rộng. đối với độ dao động kỹ thuật số, bạn cần lo ngại về độ sâu bộ nhớ và bộ nhớ của mỗi kênh. một khi bạn đã hiểu được những thông số kỹ thuật đơn giản này, bạn có thể xác định loại nào là tốt nhất cho bạn. Bây giờ, khi người ta hỏi,” Mô phỏng và kỹ thuật số, cái nào tốt hơn?” tin nhắn” bạn có thể cho họ một câu trả lời rõ ràng. tuy nhiên, chúng tôi hy vọng hướng dẫn này sẽ hữu ích cho bạn. như thường lệ, cảm ơn bạn đã đọc.