Osciloscopul numeric (OSC-N)

1
OSCILOSCOPUL NUMERIC (OSC-N)

A. Prezentare general?
square4 Acest aparat a ap?rut din necesitatea de a include un osciloscop ?ntr-un sistem automat de m?surare,
controlat de un calculator.
square4 OSC-N ?mbin? principiul de func?ionare al oscilocopului analogic cu
a) posibilitatea memor?rii numerice a imaginii ?i
b) prelucrarea numeric? (cu ajutorul unui microcalculator ?ncorporat) a informa?iei achizi?ionate.
square4 Schema bloc a OSC-N cu 2 canale este cea din fig.OSC-N.
head2right Fiecare canal (CH1 sau CH2) este prev?zut cu un atenuator calibrat (ACy) ?i un preamplificator (PAy).
Ca urmare, exist? reglaje separate pentru factorul de scar? pe vertical? ?i pentru pozi?ia pe vertical?
corespunz?toare fiec?rui semnal afi?at.
head2right Ie?irile preamplificatoarelor sunt aplicate unui multiplexor analogic (MUX), care le transmite, alternativ,
unui convertor analog-numeric (CAN); acesta din urm? include ?i circuitul de e?antionare ?i memorare.
head2right Numerele (?n cod binar-natural), rezultate ?n urma conversiei, sunt stocate ?ntr-o memorie rapid?, numit?
memorie de achizi?ie (MA).
head2right Microcalculatorul (µC) cite?te memoria (la momente distribuite echidistant ?n timp) ?i coordoneaz?
func?ionarea celorlalte blocuri electronice, conform unui program de comand?.
head2right ?n principiu, sincronizarea aparatului poate fi
a) intern? (K1 - pe pozi?ia 1 sau 2), c?nd se realizeaz? dup? semnalul aplicat la canalul CH2 sau CH1,
b) extern? (K2 – pe pozi?ia 3), c?nd se realizeaz? dup? un semnal extern, aplicat la intrarea EXT a
aparatului.
Semnalele pentru sincronizarea intern? se extrag din preamplificatoarele PAy1 ?i PAy2.
head2right Blocul baz? de timp (BT) con?ine ?i un oscilator cu cuar?, ale c?rui impulsuri comand? ?i e?antionarea ?i
conversia.
head2right Blocul de sincronizare (BS) con?ine un amplificator al semnalului de sincronizare ?i un circuit de
formare.
head2right Blocul de afi?are (BA) con?ine circuitele electronice care formeaz? semnalele de comand? pentru tubul
catodic (TC) sau ecranul LCD folosit pentru afi?area formelor de und?.
Fig. OSC-N

B. Metode de e?antionare
Prin e?antionare, un fragment din forma de und? aplicat? la intrare este reprezentat printr-o succesiune
de e?antioane, culese la momente de timp cunoscute. Frecven?a cu care se realizeaz? e?antionarea se nume?te
rat? de e?antionare ?i se exprim? ?n e?antioane (samples) pe secund? (S/s).
Exist? 2 metode de e?antionare: e?antionarea ?n timp real, respectiv e?antionarea ?n timp echivalent.
Unele OSC-N ofer? posibilitatea alegerii ?ntre cele 2 metode.
a) E?antionarea ?n timp real
Aceast? metod? este ideal? pentru semnalele a c?ror frecven?? maxim? fi,max ?ndepline?te condi?ia
max,emax,i f5,0OSC-N poate achizi?iona suficiente e?antioane la o baleiere a formei de und? astfel ?nc?t s? se poat?
2
reconstitui semnalul de intrare (fe,max>>fi ).
Observa?ii
? Achizi?ia unei imagini are loc ?ntr-o singur? perioad? a impulsurilor de sincronizare (adic? la o singur?
baleiere a formei de und?).
? E?antionarea ?n timp real este singurul mod prin care se pot culege ?i reda rapid semnale nerepetitive
(tranzitorii sau impulsuri izolate).
? Rata mare de e?antionare, impus? de aceast? metod?, constituie o solicitare incomod? pentru OSC cu
memorie numeric?.
b) E?antionarea ?n timp echivalent
Prin aceast? metod?, se reconstituie imaginea unui semnal periodic cumul?nd ?i ord...