Скорость обновления показывает, насколько быстро осциллограф способен запустить сбор данных, обработать захваченную информацию, отобразить ее, а затем подготовиться к следующему запуску. Иногда человеческому глазу может казаться, что осциллограф отображает «живой» сигнал, но это происходит потому, что обновления происходят так быстро, что человеческий глаз просто не успевает заметить происходящие изменения в сигнале.
На самом деле, между каждым захватом данных от входного сигнала существует некоторое мертвое время (рис. 28).
В течение этого мертвого времени часть осциллограммы не отображается на экране осциллографа. В результате, если какое-либо редкое событие или глитч произойдут именно в этот момент времени, то их невозможно будет увидеть. Легко понять, почему так важно иметь высокую скорость обновления сигналов на экране.
Чем выше скорость обновления сигналов, тем меньше у него величина мертвого времени, что означает более высокую вероятность того, что осциллограф сможет захватить и отобразить редкую аномалию или глитч. Предположим, например, что требуется отобразить сигнал, который содержит глитч, появляющийся один раз на 50 000 циклов.
Если осциллограф обеспечивает скорость обновления сигналов на экране 100 000 осциллограмм в секунду, то вы сможете захватить эту аномалию в среднем два раза в секунду. Однако если бы осциллограф имел скорость обновления 800 осциллограмм в секунду, то для того, чтобы увидеть помеху потребуется в среднем одна минута.
Это слишком долго. Нужно очень внимательно изучить те части в разделе технические характеристики, которые касаются значений скорости обновления сигналов на экране прибора. В осциллографах некоторые производителей для достижения рекламных характеристик скорости обновления требуется обеспечить особые режимы сбора данных и подачи входного сигнала.
Такие режимы захвата сигналов могут серьезно ограничивать производительность осциллографа, в том числе, сократить объем памяти, уменьшить частоту дискретизации и ухудшить достоверность восстановления формы сигнала. Поэтому было бы целесообразно проверить характеристики осциллографа по отображению осциллограмм при максимальной скорости обновления сигналов на экране.
Возможности подключения осциллографов
Современные цифровые осциллографы обеспечивают широкий выбор возможностей подключения. Часть из них оснащена портами USB-host, USB-device, дисководами DVD-RW, обладают возможностью подключения внешних жестких дисков, встроенными портами для подключения внешних мониторов и многим другим.
Все эти функциональные возможности упрощают применение осциллографов и передачу данных. Некоторые осциллографы также оснащены операционными системами, которые позволяют прибору функционировать в качестве персонального компьютера.
Благодаря внешнему монитору, мыши и клавиатуре вы можете смотреть на дисплей своего осциллографа и управлять своим осциллографом так, как будто он встроен в корпус компьютера. Кроме того, в ряде случаев вы можете также передавать данные с осциллографа на другой ПК через интерфейсы USB и LAN.
Хорошие возможности подключения, имеющиеся у данной модели осциллографа, помогают сэкономить массу времени и упростить выполнение стоящих перед вами задач. Так, например, они позволяют быстро и легко передавать данные на ноутбук или делиться полученными данными с коллегами, находящимися в других странах или даже на других континентах.
Эти возможности подключения обеспечивают также дистанционное управление осциллографом с внешнего компьютера. В мире, в котором эффективная передача данных во многих случаях является настоятельной потребностью, приобретение осциллографа с качественными возможностями подключения представляется настоятельно необходимым.
Осциллографические пробники
Цифровой осциллограф представляет собой важную, но всего лишь, часть измерительной системы, которая определяет, насколько точно вы можете отображать и анализировать сигналы. Устройства, называемые пробниками и предназначенные для подключения собственно осциллографа к тестируемому устройству, играют важнейшую роль в обеспечении целостности сигнала.
Если к осциллографу с полосой пропускания в 1 ГГц подключить пробник, который поддерживает полосу пропускания всего 500 МГц, то полоса реальная пропускания самого прибора будет серьезно ограничена, и возможности для измерений нельзя будет полностью реализовать.
В данном разделе рассматриваются типы пробников и области применения каждого из них.
Нагрузка на исследуемую цепь
Ни один пробник не в состоянии абсолютно правильно донести к осциллографу исследуемый входной сигнал, потому что при подключении пробника к схеме он становится частью этой схемы. Часть электрической энергии в цепи течет через пробник. Это явление называется нагрузкой.
Различают три типа нагрузки: резистивная, емкостная и индуктивная.
Резистивная нагрузка
Резистивная нагрузка может привести к некорректному отображению амплитуды сигнала. Она также является причиной неправильного функционирования исследуемой схемы при подключении к ней пробника. Рекомендуется убедиться, что сопротивление используемого пробника не менее чем в десять раз превышает сопротивление источника сигнала, чтобы снижение амплитуды было не больше десяти процентов.
Емкостная нагрузка
Емкостная нагрузка может привести к уменьшению скорости нарастания сигнала и сужению полосы пропускания осциллографа. Для уменьшения емкостной нагрузки следует выбирать пробники, полоса пропускания которых, по крайней мере, в пять раз превышает максимальную частоту исследуемого сигнала.
Индуктивная нагрузка
Влияние индуктивной нагрузки приводит к искажению измеряемого сигнала и проявляется в виде «звона» в сигнале. Причиной ее возникновения является индуктивность провода заземления пробника, поэтому рекомендуется использовать провод заземления минимально возможной длины.
Пассивные пробники
Пассивные пробники содержат только пассивные компоненты и не требует питания для своей работы. Они применяются для исследования сигналов с частотой до 600 МГц. Если частота сигнала больше 600 МГц, требуется другой тип пробника - активный пробник.
Пассивные пробники, как правило, недороги, надежны и просты в использовании. Они обеспечивают достаточную универсальность и точность измерений. Этот тип пробников включает низкоомные пробники с резистивным делителем напряжения, компенсированные высокоомные пробники с делителем напряжения и высоковольтные пробники.
Пассивные пробники обычно обеспечивают относительно высокую емкостную и низкую резистивную нагрузку на исследуемую схему
Активные пробники
Для работы активного пробника требуется источник питания, обеспечивающий подачу напряжения на активные компоненты в самом пробнике. Необходимое питание иногда подается через кабель USB, с внешнего источника, а иногда может осуществляться непосредственно от осциллографа.
В активных пробниках для усиления или преобразования сигнала используются активные компоненты. Активные пробники поддерживают гораздо более широкие полосы пропускания, поэтому именно они являются оптимальным выбором для использования с высокопроизводительными осциллографами. Активные пробники значительно дороже пассивных.
