Máy hiện sóng lưu trữ tương tự: Sơ đồ khối, Hoạt động & Ứng dụng của nó

Máy hiện sóng là một loại dụng cụ phòng thí nghiệm thường được sử dụng để hiển thị các dạng sóng đơn hoặc lặp đi lặp lại trên màn hình. Các dạng sóng này có thể được phân tích cho các thuộc tính khác nhau như tần số, biên độ, thời gian tăng, biến dạng, khoảng thời gian, v.v. Máy hiện sóng được sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau như kỹ thuật, y học, khoa học, viễn thông, công nghiệp ô tô, v.v. Trong máy hiện sóng, có là hai kỹ thuật được sử dụng để lưu trữ tín hiệu; lưu trữ tương tự và kỹ thuật số. Lưu trữ tương tự có khả năng đạt tốc độ cao hơn, mặc dù nó kém linh hoạt hơn so với lưu trữ kỹ thuật số. Bài viết này thảo luận về một cái nhìn tổng quan về một máy hiện sóng lưu trữ tương tự - làm việc & các ứng dụng của nó.

Máy hiện sóng lưu trữ tương tự là gì?

Máy hiện sóng lưu trữ tương tự là một loại máy hiện sóng, được sử dụng để lưu trữ các dạng sóng để hiển thị sau này. Những loại máy hiện sóng này rất đơn giản về hiệu suất của chúng và chúng rất đắt tiền, vì vậy thường chỉ được sử dụng cho các ứng dụng chuyên dụng. Những máy hiện sóng này sử dụng một CRT đặc biệt (ống tia âm cực) bởi một cơ sở bền bỉ lâu dài. Các CRT này có khả năng thay đổi độ bền, tuy nhiên, nếu các dấu vết cực sáng được giữ trong thời gian dài, thì có khả năng dấu vết đó sẽ bị cháy vĩnh viễn trên màn hình. Vì vậy, những màn hình này được yêu cầu sử dụng cẩn thận.

Hoạt động của Máy hiện sóng lưu trữ tương tự

Máy hiện sóng lưu trữ tương tự hoạt động bằng cách sử dụng CRT đặc biệt với khả năng bền bỉ lâu dài. Một CRT đặc biệt theo một sự sắp xếp được sử dụng để lưu trữ điện tích trong khu vực hiển thị nơi chùm tia điện tử đã chiếu vào, do đó cho phép huỳnh quang duy trì lâu hơn nhiều so với màn hình thông thường.

Máy hiện sóng này hoạt động đơn giản bằng cách đặt một điện áp được đo trực tiếp lên chùm tia điện tử di chuyển trên màn hình của máy hiện sóng. Chùm tia hướng vào một màn hình phủ phốt pho, màn hình này sẽ phát sáng khi bị chùm tia chiếu vào. Sau đó, chùm tia bị tín hiệu làm lệch hướng, theo dõi dạng sóng trên màn hình. Điện áp sẽ làm lệch chùm tia lên & xuống theo tỷ lệ thuận để theo dõi dạng sóng trên màn hình. Vì vậy, điều này cung cấp một hình ảnh dạng sóng ngay lập tức.

thông số kỹ thuật

Các thông số kỹ thuật của một máy hiện sóng lưu trữ tương tự bao gồm những điều sau đây.

• Kích thước hoặc kích thước gần đúng: 305(W) x 135(H) x 365(S)mm.
• Trở kháng đầu vào là 1 M Ohm.
• Chế độ kích hoạt là AUTO/TV-V/ NORM/TV-H.
• Độ lệch pha XY thấp hơn hoặc tương đương với 3 độ, DC – 50KHz.
• Việc lựa chọn Polarity là + hoặc -.
• Kích hoạt với độ nhạy cao tương đương 1mV/vạch chia.
• Các chức năng phóng đại tăng dần của kênh Ch1 để kiểm tra rõ ràng hơn.
• Nó có mạch tách đồng bộ TV để hiển thị tín hiệu TV ổn định.
• CRT là màn hình hình chữ nhật 6 inch có lưới bên trong, div 8 x10 trong đó 1 div = 1 cm.
• Chế độ hiển thị là CH1, CH2, ADD, ALT và CHOP.
• Thời gian tăng là ≤ 8,8ns.
• Điện áp đầu vào tối đa là 250V ≤ 1KHz.
• Khớp nối đầu vào là AC, DC và GND.
• Độ chính xác là ±3%.
• Nguồn kích hoạt là CH1, CH2, VERT, LINE và EXT.
• Độ nhạy & tần số là 20Hz ~ 60MHz.
• Hiệu chuẩn dạng sóng là tần số 1KH ± 20% và điện áp 0,5V ± 10%.
• Nguồn điện 220V / 110V ± 10%; 50/60Hz.
• Trọng lượng của nó là khoảng 9Kg.

Sơ đồ khối máy hiện sóng lưu trữ tương tự

Sơ đồ khối máy hiện sóng lưu trữ tương tự được hiển thị bên dưới sử dụng CRT. Loại CRT được sử dụng trong máy hiện sóng này là tĩnh điện thay vì lệch từ tính vì nó cung cấp khả năng điều khiển dòng điện tử nhanh hơn nhiều và cho phép máy hiện sóng tương tự đạt được hoạt động ở tần số rất cao. Máy hiện sóng tương tự bao gồm một số khối mạch và nó có khả năng cung cấp hình ảnh dạng sóng đến ổn định.

Đầu vào tín hiệu

Có một loạt các điều khiển được liên kết với đầu vào tín hiệu hoặc trục Y trên màn hình. Trong nhiều trường hợp, các tín hiệu sẽ được xếp chồng lên nhau theo độ lệch DC. Vì vậy, cần phải kết nối một tụ điện nối tiếp thông qua đầu vào để đảm bảo rằng DC bị chặn. Khi một tụ điện được sử dụng, việc chọn tùy chọn AC sẽ có nghĩa là các tín hiệu tần số thấp có thể bị hạn chế.

Bộ suy giảm Y

Bộ suy giảm Y được sử dụng để đảm bảo rằng các tín hiệu được trình bày tới bộ khuếch đại Y ở mức yêu cầu hay không.

Và bộ khuếch đại:

Bộ khuếch đại Y trong máy hiện sóng chỉ cung cấp bộ khuếch đại để cung cấp đầu ra. Bộ khuếch đại này chủ yếu là tuyến tính vì điều này sẽ quyết định độ chính xác của máy hiện sóng.

Mạch lệch Y:

Khi tín hiệu được khuếch đại từ bộ khuếch đại y được đưa đến mạch lệch Y thì nó sẽ cung cấp cho các tấm CRT ở các mức yêu cầu. Độ lệch được sử dụng trên CRT là Tĩnh điện vì điều này cung cấp độ lệch tốc độ cao cần thiết cho máy hiện sóng này.

Mạch kích hoạt:

Hệ thống kích hoạt được sử dụng để đảm bảo rằng dạng sóng ổn định có được hiển thị trên màn hình hay không. Yêu cầu đặt tín hiệu nối tiếp bắt đầu tại một điểm tương tự trên mỗi chu kỳ của tín hiệu đến cần kiểm tra. Theo cách này, một điểm tương tự trên dạng sóng sẽ được hiển thị ở một vị trí tương tự trên màn hình.

Trong sơ đồ khối trên, một tín hiệu được nhận từ đầu ra của bộ khuếch đại Y và nó được cấp cho một bộ khuếch đại điều hòa khác. Sau đó, nó được đưa qua một mạch kích hoạt Schmitt cung cấp các điểm chuyển đổi duy nhất khi dạng sóng tăng và giảm. Ý nghĩa cần thiết được chọn cho bộ kích hoạt để điểm kích hoạt có thể diễn ra trên các cạnh tăng hoặc giảm của dạng sóng có thể được chọn trước khi đưa vào mạch đường nối, bất cứ nơi nào tín hiệu kích hoạt đưa ra điểm bắt đầu cho đoạn đường nối.

Từ một nguồn bên ngoài, cũng có thể sử dụng tín hiệu. Vì vậy, đây có thể là một tính năng rất phù hợp vì nó có thể được yêu cầu lấy bộ kích hoạt từ một nguồn khác ngoài tín hiệu đến.

Bộ khuếch đại trống

Bộ khuếch đại trống được sử dụng để làm sạch màn hình trong suốt giai đoạn quay ngược này. Nó chỉ lấy phần tử đặt lại của đoạn đường nối để tạo ra một xung được cung cấp cho lưới của CRT. Điều này làm giảm dòng điện tử và làm trống màn hình một cách hiệu quả trong giai đoạn này.

Trình tạo đường dốc (Cơ sở thời gian)

Điều khiển cơ sở thời gian là một trong những điều khiển thiết yếu trên máy hiện sóng lưu trữ tương tự. Điều này sẽ có sự khác biệt lớn về tốc độ & sẽ được điều chỉnh kịp thời cho từng bộ phận trên phạm vi CRT . Việc chọn tốc độ cơ sở thời gian chính xác để hiển thị dạng sóng cụ thể được yêu cầu là điều cần thiết.

Hoạt động của máy hiện sóng lưu trữ tương tự này là; nó sử dụng CRT để hiển thị tín hiệu theo cả hai trục ngang và dọc. Thông thường, trục tung là giá trị điện áp đến tức thì và trục hoành là dạng sóng dốc.

Khi điện áp của dạng sóng dốc tăng lên, dấu vết sẽ di chuyển trên màn hình theo hướng nằm ngang. Khi nó đến cuối màn hình, dạng sóng trở về 0 và dấu vết quay lại từ đầu. Bằng cách sử dụng phương pháp này, trục hoành tương ứng với thời gian trong khi trục tung tương ứng với biên độ. Vì vậy, theo cách này, các biểu đồ phổ biến của dạng sóng có thể được hiển thị trên CRT.

Máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số Vs Máy hiện sóng lưu trữ tương tự

sự khác biệt giữa máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số và máy hiện sóng lưu trữ tương tự bao gồm những điều sau đây.

Ưu điểm và nhược điểm

Các ưu điểm của máy hiện sóng lưu trữ tương tự bao gồm những điều sau đây.

• Máy hiện sóng lưu trữ tương tự thường rất rẻ.
• Những máy hiện sóng này có khả năng cung cấp nhiều loại hiệu suất tốt cho nhiều tình huống trong phòng thí nghiệm và dịch vụ.
• Những máy hiện sóng này cung cấp hiệu suất chính xác, đặc biệt là cho các bài tập trong phòng thí nghiệm.
• Các máy hiện sóng này không yêu cầu Bộ vi xử lý, ADC hoặc bộ nhớ thu nhận để đo.

Các nhược điểm của máy hiện sóng lưu trữ tương tự bao gồm những điều sau đây.

• Không cung cấp các tính năng bổ sung so với máy hiện sóng kỹ thuật số
• Các thiết bị này không phù hợp để phân tích các quá độ tăng nhanh tần số cao hơn trong các mạch điện tử.
• Những máy hiện sóng này không đơn giản để vận hành, vì vậy bạn cần được đào tạo thực hành.

Các ứng dụng

Các ứng dụng của máy hiện sóng lưu trữ tương tự bao gồm những điều sau đây.

• Nó hiển thị dạng sóng một lần và thời gian dài.
• Máy hiện sóng tương tự được sử dụng để cung cấp hình ảnh dạng sóng đến ổn định.
• Các loại máy hiện sóng này được sử dụng rộng rãi để quan sát thời gian thực các sự kiện chỉ xảy ra một lần.
• Nó được sử dụng để hiển thị tín hiệu tần số rất thấp.
• Các máy hiện sóng này chủ yếu được sử dụng khi thời gian hiển thị trên màn hình quá ngắn để kiểm tra các tín hiệu cần đo.
• Máy hiện sóng này được sử dụng để ánh xạ và hiển thị điện áp đầu vào biến đổi không đổi của tín hiệu bằng cách sử dụng chùm tia điện tử.

Hỏi: Tần số tối đa có thể đo được bằng máy hiện sóng lưu trữ tương tự là gì?

Trả lời: Tần số tối đa có thể đo được bằng máy hiện sóng lưu trữ tương tự thường nằm trong khoảng từ vài megahertz đến hàng chục MHz.

Hỏi: Ưu điểm của việc sử dụng máy hiện sóng lưu trữ tương tự so với máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số là gì?

Trả lời: Máy hiện sóng lưu trữ tương tự có thể chụp và hiển thị các dạng sóng phức tạp với độ phân giải cao, hiển thị nhiều dạng sóng cùng lúc và lưu trữ dạng sóng trong một khoảng thời gian sau khi tín hiệu không còn nữa. Ngoài ra, máy hiện sóng lưu trữ tương tự thường rẻ hơn so với máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số.

H: CRT lưu trữ hoạt động như thế nào trong máy hiện sóng lưu trữ tương tự?

Trả lời: CRT lưu trữ trong máy hiện sóng lưu trữ tương tự có thể giữ hình ảnh của dạng sóng trên màn hình trong một khoảng thời gian sau khi tín hiệu không còn nữa. Điều này cho phép người dùng phân tích dạng sóng ngay cả khi tín hiệu không còn nữa.

H: Các loại kích hoạt khác nhau có sẵn trong máy hiện sóng lưu trữ tương tự là gì?

Đ: Các loại kích hoạt có sẵn trong máy hiện sóng lưu trữ tương tự bao gồm kích hoạt cạnh, kích hoạt độ rộng xung và kích hoạt video.

Q: Làm thế nào để một máy hiện sóng lưu trữ tương tự hiển thị nhiều dạng sóng cùng một lúc?

Trả lời: Máy hiện sóng lưu trữ tương tự có thể hiển thị nhiều dạng sóng cùng lúc bằng cách sử dụng kỹ thuật gọi là “dual-beam” hoặc “dual-trace” sử dụng hai chùm tia điện tử để hiển thị đồng thời hai tín hiệu.

Hỏi: Máy hiện sóng lưu trữ analog so với máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số về độ bền như thế nào?

Trả lời: Máy hiện sóng lưu trữ tương tự kém bền hơn so với máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số do nó sử dụng ống tia âm cực, dễ vỡ và có thể dễ dàng bị hỏng.

Hỏi: Tuổi thọ điển hình của ống tia âm cực trong máy hiện sóng lưu trữ tương tự là bao nhiêu?

Đ: Tuổi thọ điển hình của ống tia âm cực trong máy hiện sóng lưu trữ tương tự là khoảng 10.000 đến 15.000 giờ hoạt động.

Hỏi: Có thể sử dụng máy hiện sóng lưu trữ tương tự để đo tín hiệu tần số thấp không?

Trả lời: Có, máy hiện sóng lưu trữ tương tự có thể được sử dụng để đo tín hiệu tần số thấp, nhưng nó có thể yêu cầu sử dụng bộ lọc thông thấp bên ngoài.

Hỏi: Các loại đầu dò phổ biến được sử dụng với máy hiện sóng lưu trữ tương tự là gì?

Trả lời: Các loại đầu dò phổ biến được sử dụng với máy hiện sóng lưu trữ tương tự bao gồm đầu dò thụ động, đầu dò chủ động và đầu dò vi sai.

Vì vậy, đây là tổng quan về lưu trữ tương tự máy hiện sóng - làm việc với các ứng dụng. Trong một máy hiện sóng lưu trữ tương tự, có nhiều điều khiển cho phép thiết bị hiển thị tín hiệu chính xác theo cách được yêu cầu như Điều khiển lấy nét, điều khiển cường độ, đầu vào tín hiệu, cơ sở thời gian, kích hoạt, v.v. Đây là câu hỏi dành cho bạn, điều khiển là gì? máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số?