Visualizzazione di segnali elettrici su un oscilloscopio - manichini

Un oscilloscopio consente di guardare un segnale elettrico visualizzando come varia una tensione nel tempo come una traccia su un display.La tensione dell'asse verticale indica la quantità di tensione (detta anche ampiezza ), e l'asse orizzontale rappresenta il tempo. (Ricordate le equazioni grafiche in classe matematica?, il display su un oscilloscopio è davvero un grafico. Gli oscilloscopi oscillano sempre da sinistra a destra, quindi leggi la timeline del segnale da sinistra a destra, proprio come hai letto una riga di inglese su una pagina.

Il segnale che si osserva sull'oscilloscopio è una forma d'onda Alcune forme d'onda sono semplici, alcune sono complesse Le quattro forme d'onda più comuni che si incontrano in elettronica sono < DC (corrente continua) forma d'onda:

• Una linea piatta e diritta. Forma d'onda CA (corrente alternata):

• Questa forma d'onda ondula nel tempo. s un'onda sinusoidale, ma potresti anche incontrare onde triangolari, onde a dente di sega e altre forme d'onda CA.

  Forma d'onda digitale:

• Un segnale DC che si alterna tra basso (solitamente 0 V), che indica 0 logico e alto (in genere 5 V), che indica logico 1. Impulso forma d'onda:

• Un segnale che cambia bruscamente tra stati bassi e alti. La maggior parte delle forme d'onda a impulsi sono digitali e di solito fungono da segni di temporizzazione, come la pistola dello starter in una gara. Un display dell'oscilloscopio ha una griglia incorporata che consente di misurare il tempo lungo l'asse X (orizzontale) e la tensione lungo l'asse Y (verticale). Usando le manopole sul pannello frontale, si seleziona la scala di tensione (ad esempio 5 V / divisione) e

tempo di scansione (ad esempio, 10 ms / divisione) del display. Man mano che si regolano queste impostazioni, il display della tensione cambia proporzionalmente. Puoi leggere un livello di tensione in un determinato momento determinando la posizione della tensione sulla griglia e moltiplicandola per la scala di tensione che hai selezionato.

La posizione verticale (ampiezza) di una forma d'onda DC fornisce la lettura della tensione CC. Per i segnali CA, il display dell'oscilloscopio consente di determinare i livelli di tensione e la frequenza (il numero di cicli al secondo). Se si conta il numero di divisioni orizzontali che un ciclo completo occupa sullo schermo e si moltiplica per la scala temporale (ad esempio 10 ms / divisione), si ottiene il periodo

, T <, del segnale (il tempo necessario per completare un ciclo). La frequenza, f, è il reciproco del periodo; la formula per f assomiglia a questa: f = 1 / T. Quando si testano i livelli di tensione, è possibile utilizzare spesso multimetri e oscilloscopi in modo intercambiabile. La scelta dello strumento che usi è tua, anche se per le procedure di test di routine potresti trovare il multimetro un po 'più semplice. In generale, è preferibile utilizzare un oscilloscopio per Determinare visivamente se un segnale AC o digitale ha la tempistica corretta.

Ad esempio, è spesso necessario questo test quando si risolvono i problemi di apparecchiature radio e televisive. I manuali di servizio e gli schemi per questi dispositivi spesso mostrano la forma d'onda dell'oscilloscopio prevista in vari punti del circuito in modo da poterli confrontare. Molto maneggevole!

• Test dei segnali pulsanti che cambiano molto rapidamente. I segnali che cambiano più velocemente di circa cinque milioni di volte al secondo (5 MHz) sono difficili da rilevare con altri strumenti di test, come un multimetro o una sonda logica.

• Verifica visiva della relazione tra due segnali, quando si utilizza un oscilloscopio a doppia traccia

• , un oscilloscopio con due canali di ingresso. Potrebbe essere necessario fare questo test quando si lavora con alcuni circuiti digitali, per esempio. Spesso un segnale attiva il circuito per generare un altro segnale. Essere in grado di vedere entrambi i segnali insieme aiuta a determinare se il circuito funziona come dovrebbe. Ecco un esempio di visualizzazione a traccia doppia. Il segnale superiore rappresenta l'uscita di un timer 555 configurato come un oscillatore e il segnale inferiore rappresenta la tensione attraverso un condensatore che è collegato attraverso l'uscita del timer 555.