Osciloscop

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Figuri Lissajous pe ecranul unui osciloscop.
Extinde
Figuri Lissajous pe ecranul unui osciloscop.

Osciloscopul este un aparat de măsură pentru mărimi electrice, care permite vizualizarea semnalelor variabile în timp.

Cuprins

[modifică] Alcătuire

Osciloscopul clasic este realizat ca un tub catodic în care un fascicul de electroni este accelerat spre un ecran fosforescent şi produce pe acesta un punct luminos. Poziţia x-y a punctului luminos pe ecran este comandată prin circuite şi dispozitive specializate. Astfel, ecranul osciloscopului devine un grafic al variaţiei în timp a unei tensiuni electrice sau afişează două tensiuni electrice una în funcţie de cealaltă, ca de exemplu în cazul figurilor Lissajous.

Osciloscoapele moderne sînt adesea digitale şi prezintă graficele fie pe un monitor încorporat, fie pe monitorul unui calculator. Aceste osciloscoape convertesc semnalele electrice într-o reprezentare digitală şi au un număr suplimentar de funcţii, între care: memorarea datelor, analiza matematică a semnalelor, tipărirea lor la o imprimantă şi salvarea lor în format digital ca fişier pe un disc magnetic. Începînd cu anii 1980 osciloscoapele digitale au devenit mai numeroase decît cele cu tub catodic, cu excepţia unor aplicaţii specializate.

Semnalele de intrare sînt reprezentate de semnalul (semnalele) de măsurat şi eventual semnalele de sincronizare. Acestea sînt introduse în osciloscop fie prin cabluri coaxiale ataşate prin conectoare de tip BNC, fie prin sonde cu care se culeg din diferite puncte ale circuitului inspectat.

Osciloscoapele au în general numeroase reglaje, printre care cele mai importante sînt:

  • amplificarea semnalelor de intrare şi reglarea punctului lor de zero;
  • scala de timp pentru baleierea pe orizontală;
  • modul de declanşare a baleierii (trigger);
  • tipul de grafic: t-y sau x-y;
  • intensitatea luminoasă a punctului luminos.

[modifică] Utilizare

Osciloscopul serveşte la măsurarea şi observarea unor semnale electrice (în general de tensiune) provenite de obicei din circuite electronice, ca de exemplu televizoare, amplificatoare audio, oscilatoare electronice, diverse circuite digitale etc. Analiza formei şi parametrilor acestor semnale este utilă în construcţia, reglarea sau repararea unor astfel de circuite.

Pentru măsurarea semnalelor de intrare şi a intervalelor de timp, pe ecran există un carioaj ale cărui diviziuni corespund unor unităţi de tensiune sau timp calibrate în V/diviziune, respectiv s/diviziune. Astfel, printre parametrii cei mai importanţi ai semnalelor electrice care se pot măsura sînt următorii:

  • perioada sau frecvenţa semnalelor periodice;
  • timpul de creştere sau descreştere al unui puls de la un nivel dat la altul;
  • întîrzierea relativă a două semnale;
  • durata unui puls;
  • factorul de umplere al unui semnal dreptunghiular

[modifică] Istoric

Primul osciloscop a fost construit în 1897 la Strasbourg de către fizicianul german Karl Ferdinand Braun, cel care printre altele a descoperit în 1874 că un contact punctiform pe un semiconductor are proprietatea de a redresa curentul alternativ. Tot el inventase şi tubul catodic, dar îl folosise numai pentru a studia proprietăţile fasciculelor de electroni (numite atunci „raze catodice”). Braun a introdus în tubul catodic o pereche de plăci metalice între care a generat un cîmp electric prin aplicarea unei tensiuni. Astfel, dacă tensiunea aplicată pe aceste plăci este alternativă, fasciculul de electroni este deflectat dintr-o parte în alta (înspre placa pozitivă), ceea ce se poate observa prin oscilarea punctului luminos de pe ecranul tubului catodic. În cinstea acestei invenţii, tubul catodic este numit şi astăzi, în ţările unde se vorbeşte limba germană, „tub Braun” („Braunsche Röhre”).

Osciloscopul modern a fost dezvoltat de Allen DuMont.

[modifică] Bibliografie

În alte limbi