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오실로스코프 사양 : 최고의 스코프 구입 방법

오실로스코프 사양 : 최고의 스코프 구입 방법


오실로스코프는 매우 일반적인 형태의 테스트 장비이며 아마도 가장 중요한 유형의 테스트 장비 일 것입니다.

결과적으로 테스트 장비 매장에서 또는 렌탈로 또는 오실로스코프를 구입할 때 하나를 선택할 수 있어야합니다.

오실로스코프를 선택할 때 구입, 대여 또는 회사 상점에서 구입하기 만해도 성능과 관련된 다양한 사양과 매개 변수를 고려해야합니다.

오실로스코프를 선택할 때 가장 중요한 사양 및 매개 변수는 무엇이며 어떤 것이 특정 애플리케이션에서 스코프의 성능에 영향을 미칩니 까? 최고의 오실로스코프를 구매하려면 성능 사양에서 덜 중요해 보이지만 사용에 영향을 미칠 수있는 사양에 이르기까지 모든 사양을 살펴 봐야합니다.


오실로스코프의 유형

오실로스코프 구매와 관련된 주요 사양 중 하나는 필요한 실제 오실로스코프 유형입니다. 일부 유형의 스코프는 다른 측정을 다른 것보다 더 잘 수행 할 수 있습니다. 일부는 현재 기술을 사용하는 반면 다른 일부는 오래되었습니다. 비용 문제도있을 수 있습니다.

아날로그, 아날로그 스토리지, 디지털, 디지털 스토리지, 디지털 샘플링, USB 스코프 및 더 많은 유형을 사용할 수 있습니다.


오실로스코프 대역폭 사양

중요한 오실로스코프 사양 중 하나는 측정 할 수있는 파형의 주파수 또는 속도와 관련이 있습니다. 이는 오실로스코프의 대역폭에 의해 결정되며 파형을 정확하게 표시하는 오실로스코프의 기능은 주파수가 증가함에 따라 감소합니다. 이것이 지정되는 방식은 전기 대역폭을 사인파 입력의 진폭이 3dB 감소하는 지점으로 정의하는 IEEE 1057에서 볼 수 있습니다 (즉, 신호의 실제 값의 70.7 %로 감쇠 됨-하락 더 낮은 기준 주파수에서의 레벨에 비해 약 30 %).

대역폭에 대한 오실로스코프 사양은 일반적으로 다음 형식으로 인용됩니다. 대역폭 = 1500MHz에서 -3dB. -3dB 지점에 대한 오실로스코프 사양이 충분히 높지 않은 경우 고주파 성분의 감소로 인해 펄스 및 사각 파의 에지가 느려집니다. 또한 대역폭 주파수 이상의 사인파는 상당히 감쇠됩니다. 대역폭 주파수 주변의 사인파도 약간의 감쇠를 겪습니다.

오실로스코프 사양이 적절한 지 확인하려면 스코프의 대역폭이 작동 주파수보다 높은지 확인해야합니다. 종종 5 배 규칙이 경험적으로 사용됩니다. 여기서 오실로스코프의 대역폭은 신호에서 가장 높은 주파수 성분의 5 배 여야합니다. 이 규칙을 사용하면 주파수 제한으로 인한 오류가 ± 2 % 미만이됩니다.

수직 DC 이득 정확도

신호의 진폭을 측정 할 때 수행되는 측정의 정확도를 아는 것이 중요합니다. 오실로스코프는 디지털 멀티 미터 대신 사용하기위한 것이 아니므로 오실로스코프 사양의 전압 요소가 정확할 것으로 예상되지 않습니다.

수직 채널 해상도

디지털 오실로스코프는 들어오는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환해야합니다. 수직 채널 해상도는 신호의 "세분성"을 결정합니다.

수직 채널 해상도는 스코프의 디지털-아날로그 변환기에 따라 다릅니다. 예를 들어 8 비트는 256 개의 디지타이징 레벨 (2의 8 제곱)을 제공하고 10 비트 해상도에서는 1024 개의 다른 레벨을 제공합니다.

8 비트 만있는 스코프는 개별 단계를 매우 쉽게 볼 수있는 추적을 제공합니다. 결과적으로 대부분의 최신 스코프는 훨씬 높은 수준의 해상도를 갖습니다. 10 비트는 보급형 스코프에서도 일반적이며 성능은 14 비트를 제공하며 일부는 15 비트 또는 16 비트 해상도를 제공합니다.

12 또는 14 비트 해상도는 대부분의 응용 프로그램에 적합하지만 15 비트 또는 16 비트 해상도가 가장 세부적인 정보를 제공합니다.

일부 하이 엔드 스코프는 모든 입력에서 14 비트 또는 15 비트 해상도를 제공하지만 하나의 채널 만 사용중인 경우 전체 16 비트 해상도를 제공 할 수 있습니다. 이 접근 방식은 비용을 절감하고 사용자가 하나의 채널 만 사용 중일 때 정확도에 집중할 수 있도록합니다.

상승 시간 사양

수용해야하는 또 다른 중요한 오실로스코프 사양은 오실로스코프의 상승 시간입니다. 이것은 사각 파 및 펄스의 에지가 종종 매우 중요한 디지털 회로에 대해 특히 중요한 사양입니다. 오실로스코프는 빠른 전환을 정확하게 캡처 할 수있을만큼 충분히 빠른 상승 시간을 가져야합니다. 그렇지 않으면 중요한 정보가 표시되지 않고 결과가 잘못 표시 될 수 있습니다.

오실로스코프의 상승 시간은 이미지가 최종 값의 10 %에서 90 %로 상승하는 데 걸리는 시간으로 정의됩니다.

스코프의 대역폭은 충분히 높아야하지만 상승 시간도 중요합니다. 전압 변화율이 제한 요소 인 연산 증폭기의 슬 루율과 유사한 것으로 볼 수 있습니다. 결과적으로 스코프의 상승 시간은 필요한 세부 사항을 캡처 할 수있을만큼 충분히 높아야합니다.

1 차 추정에 대한 대역폭과 상승 시간 사이에는 관계가 있습니다. 대역폭에서 오실로스코프의 상승 시간을 추정하려면 간단한 공식을 사용할 수 있습니다.

어디:
BW = 스코프의 3dB 대역폭
Tr = 상승 시간.

이것이 정확한 방정식이 아니라 1 차 근사라는 것을 기억할 가치가 있습니다. 하지만 매우 유용합니다.

오실로스코프 상승 시간에 대한이 관계는 대부분의 하이 엔드 오실로스코프에 사용됩니다. 역사적으로 오래된 유형은 상수로 0.45가 아닌 0.35를 사용하는 경향이 있습니다. 이것은 단극 또는 2 극 필터의 롤오프에 해당합니다.

오실로스코프 샘플 속도

디지털 오실로스코프의 비율이 증가함에 따라 샘플 속도 오실로스코프 사양은 더욱 광범위하고 중요한 사양이되고 있습니다. 샘플 속도는 초당 샘플 (S / s)로 지정됩니다. 오실로스코프가 파형을 더 빨리 샘플링할수록 파형의 세부 해상도가 높아지고 샘플링 속도가 높을수록 중요한 정보가 손실 될 가능성이 줄어 듭니다.

최대 샘플 속도가 헤드 라인 속도 인 경향이 있지만 최소 샘플 속도도 중요 할 수 있습니다. 이것은 오랜 시간 동안 천천히 변화하는 신호를 볼 때 발생합니다. 또한 수평 스케일 컨트롤을 변경하면 표시된 샘플 속도가 변경된다는 점에 유의해야합니다. 이것은 표시된 파형 디스플레이에서 일정한 수의 파형 포인트를 유지하기위한 것입니다.

대부분의 애플리케이션에서는 필요한 최소 샘플 수를 정의해야하며 전체 오실로스코프 사양을 볼 때 사용해야합니다. 오실로스코프는 전압 입력에서 파형을 가져와 디지털화 한 다음 처리합니다. 디스플레이를 위해서는 파형을 구성해야합니다.

앨리어싱을 피하기 위해 Nyquist 정리는 샘플링 주파수가 표시 될 최고 주파수 성분의 두 배가되어야한다고 지시합니다. 그러나 이것은 반복적 인 파형, 글리치 및 보간 방법과 같은 비정상적인 이벤트에 대해 몇 가지 가정을합니다. 실제로 sin (x) / x 보간 (일반적인 옵션)을 사용할 때 가정하는 것이 좋습니다. 그 결과 업계는 다음과 같은 경험 법칙을 채택했습니다.

샘플 속도=2.5최고 주파수

선형 보간을 사용한 경우 샘플 속도는 가장 높은 주파수 신호 구성 요소의 10 배 이상이어야합니다.

메모리 깊이

신호를 저장하기위한 메모리입니다. 메모리 깊이가 클수록 가장 높은 샘플 속도로 더 많은 신호를 캡처 할 수 있습니다.

메모리 깊이=(획득 시간 창)   (샘플링 비율)

채널당 1MSa를 사용하는 오실로스코프는 1GSa / s 샘플 속도로 1ms 또는 시간을 캡처 할 수 있습니다. 따라서이 양의 데이터를 캡처하려면 충분한 메모리를 사용할 수 있어야합니다.

화면 크기

오실로스코프 디스플레이 화면은 지난 몇 년 동안 엄청나게 개선되었습니다. 화면 크기가 크게 증가했으며 해상도가 훨씬 더 좋아졌습니다.

최신 화면을 사용하면 파형에서 많은 정의를 볼 수 있으며 이는 이전 스코프에서 볼 수 없었던 문제를 나타낼 수 있습니다.

물리적 범위 사양

순수한 전기적 사양 외에도 일부 물리적 사양도 유용성에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 중요합니다.

데이터 시트에 포함되는 몇 가지 스코프 기계식 사양이 있습니다.

  • 크기: 스코프가 차지하는 물리적 크기는 사용 방법에 큰 영향을 미칩니다. 다행히 오늘날 오실로스코프의 크기는 세기가 바뀌기 전보다 훨씬 작습니다. 사용 된 열 이온 음극선 관은 사라졌습니다. 이것들은 매우 길어야했고, 많은 스코프는 깊이가 최대 1/2 또는 3/4 미터 였기 때문에 많은 벤치 공간을 차지했습니다. 오늘날의 스코프는 디스플레이에 더 최신 기술을 사용하기 때문에 훨씬 더 작습니다.
  • 소음 : 누군가가 오실로스코프에서 노이즈가 중요한 문제가 될 수 있다고 언급했을 때 놀랍습니다. 그러나 일부 더 큰 스코프에는 시원하게 유지하기 위해 활성화되는 팬이있을 수 있습니다. 경우에 따라 팬 소음이 클 수 있으며 옆에서 작업하는 데 방해가 될 수 있습니다. 오실로스코프를 구입하거나 문제가 될 수있는 경우에 선택할 때 노이즈 레벨에 대한 사양을 고려하는 것이 좋습니다.

오실로스코프 대여 또는 구매

필요한 오실로스코프 사양은 테스트 장비를 얻는 방법에 대한 결정에 따라 달라질 수 있습니다. 몇 가지 옵션이 있습니다. 오실로스코프를 새로 구입하거나 중고 테스트 장비를 구매하거나 테스트 장비를 대여합니다.

사용 된 테스트 장비가 필요한 경우 이는 좋은 옵션을 제공 할 수 있습니다. 특히 테스트 장비를 재조정해야하는 경우 이는 우수한 옵션을 제공 할 수 있습니다. 재조정 된 테스트 장비는 비교적 새롭고 상당한 감소로 얻을 수 있습니다.

새 중고 수리 테스트 장비 또는 테스트 장비 대여 중에서 선택할 때 필요한 오실로스코프 사양이 변경 될 수 있습니다. 테스트 장비 대여 옵션의 경우 장비가 현장에있는 기간이 상대적으로 짧아야하므로 장비를 특정 요구 사항에 맞출 수 있습니다. 새 테스트 장비 또는 수리 된 테스트 장비를 구매하려면 장비를 사용할 수있는 다른 애플리케이션을 고려해야합니다.

오실로스코프 사양은 현재 애플리케이션과 일치해야 할뿐만 아니라 비용에 따라 미래 보장을 포함해야합니다. 특히 대역폭 및 상승 시간과 같은 사양의 경우 향후 고속 개발을위한 약간의 여유가 적용될 수 있습니다. 다른 사양은 향후 제품의 개발 또는 측정을 수용 할 수 있는지 여부를 고려하여 검토해야합니다.

다양한 오실로스코프에 대한 데이터 시트에는 매우 많은 사양이 나와 있습니다. 이러한 데이터 시트는 일반적으로 인터넷을 통해 얻을 수 있습니다. 그런 다음 범위 사양을 비교하고 가격을 확보하여 특정 상황에 대해 선택, 구매 또는 임대하기에 가장 적합한 유형 및 모델을 선택할 수 있습니다.

또한 올바른 조건이 협상 될 수 있도록 신중하게 고려해야합니다. 종종 직접 구매보다 더 많은 옵션이있을 수 있습니다. 임대-구매 옵션, 임대 등은 매우 매력적인 재정 옵션을 제공 할 수 있으므로 모두 고려되어야합니다.

비디오보기: 오실로스코프 사용법 및 마이크 파형 측정 (십일월 2020).