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06 Feb, 2024 70 Visto Autore: Cherry Shen

Come interpretare e analizzare le forme d'onda su un oscilloscopio digitale

Introduzione

Gli oscilloscopi digitali rendono molto più semplice per gli ingegneri la raccolta e la visualizzazione forme d'onda elettriche per l’analisi, che è un compito comune per la professione. È fondamentale interpretare e analizzare correttamente le forme d'onda per ottenere una conoscenza del comportamento dei circuiti, necessaria per risolvere problemi e migliorare l'efficienza.

Questo articolo ti guiderà passo passo attraverso il processo di lettura e analisi delle forme d'onda su a oscilloscopio digitale, iniziando dalle nozioni di base per poi arrivare ad argomenti più avanzati. L'acquisizione della forma d'onda, il ridimensionamento orizzontale e verticale, la progettazione del trigger, le misurazioni della forma d'onda e le tecniche di analisi approfondita saranno tutti argomenti di discussione durante questa parte della presentazione.

Seguendo queste linee guida, gli ingegneri avranno maggiori possibilità di raccogliere in modo coerente informazioni rilevanti dalle forme d'onda che possono essere utilizzate nei processi di progettazione e test.

Acquisizione della forma d'onda

Quando si esegue qualsiasi tipo di analisi o interpretazione con l'aiuto di a oscilloscopio digitale, il primo passo è acquisire la forma d'onda di cui hai bisogno. Posiziona la sonda dell'oscilloscopio in modo che guardi la parte del circuito che desideri indagare.

Scegliere l'intervallo di tensione e l'accoppiamento (AC/DC) adeguati, tenendo in considerazione le caratteristiche del segnale da monitorare. È possibile che la regolazione dell'attenuazione della sonda e della posizione in cui è posizionata possa aiutare a mantenere una visualizzazione della forma d'onda costante e visibile.

Il processo di registrazione delle forme d'onda su un oscilloscopio può essere avviato utilizzando le transizioni dei fronti e i livelli del segnale come trigger.

Ridimensionamento verticale e orizzontale

Per comprendere correttamente una forma d'onda, è necessario innanzitutto assicurarsi che la scala verticale e quella orizzontale siano corrette. Modificando la scala, è possibile assicurarsi che la forma d'onda occupi la maggior parte della visualizzazione verticale sull'oscilloscopio senza uscire dall'intervallo di tensione.

Ciò garantisce che la nitidezza e la chiarezza siano al massimo. La regolazione della base temporale orizzontale in modo che registri un periodo di tempo significativo consentirà forse di vedere più chiaramente gli aspetti essenziali della forma d'onda.

Impostazioni trigger

I trigger sono una componente essenziale dell'analisi della forma d'onda, poiché consentono agli ingegneri di stabilizzare e registrare con successo forme d'onda ricorrenti. L'analisi della forma d'onda è un sottocampo dell'elaborazione del segnale. Le caratteristiche del segnale verranno utilizzate per decidere quale tipo di trigger, ad esempio un edge trigger o un trigger a impulsi, è appropriato da utilizzare.

Modificando il livello di trigger su una determinata impostazione, la forma d'onda può essere catturata in una posizione specifica. Puoi eliminare il rumore ambientale regolando la sensibilità del grilletto oppure concentrarti sull'azione che desideri catturare concentrandoti su di essa. Le impostazioni del trigger sono ciò che garantisce la stabilità e la costanza della visualizzazione della forma d'onda, che a sua volta rende possibile condurre ricerche approfondite.

Misurazioni della forma d'onda

L'analisi delle informazioni quantitative sepolte all'interno delle forme d'onda è possibile con l'assistenza di una serie di funzionalità di misurazione rese disponibili dagli oscilloscopi digitali. L'utilizzo dei cursori consente di effettuare misurazioni più precise di tensione, tempo, aumento/diminuzione e larghezza dell'impulso.

Utilizza gli strumenti di misurazione integrati dell'oscilloscopio per trovare rapidamente valori per una serie di parametri importanti come tensione picco-picco, tensione media, frequenza e ciclo di lavoro. Questi valori possono essere determinati utilizzando gli strumenti di misurazione integrati nell'oscilloscopio.

L'utilizzo di queste misure consente la quantificazione delle proprietà della forma d'onda, la verifica della conformità ai criteri di progettazione e l'identificazione di eventuali irregolarità che possono essere presenti.

Tecniche di analisi avanzate

Con l'aiuto degli oscilloscopi digitali e le ampie capacità analitiche da essi fornite, gli ingegneri possono acquisire ulteriori conoscenze sulle forme d'onda. L'analisi FFT (Fast Fourier Transform) è ciò che rende fattibile l'analisi nel dominio della frequenza. L'analisi nel dominio della frequenza è ciò che mostra il contenuto armonico e rileva i componenti di rumore all'interno della forma d'onda.

L'utilizzo dell'analisi dello spettro può aiutare a comprendere meglio sia la qualità del segnale che i problemi collegati alla frequenza. La modalità di persistenza o la media della forma d'onda sono due metodi che possono essere utilizzati per l'analisi di dati intermittenti o rumorosi per evidenziare alterazioni più sottili.

L'uso di operazioni matematiche sulle forme d'onda consente di effettuare analisi più ampie. Eseguendo operazioni matematiche sulle forme d'onda, come addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione, gli ingegneri hanno l'opportunità di ottenere informazioni dettagliate sulle correlazioni dei segnali o effettuare calcoli per ulteriori studi.

Annotazione e documentazione della forma d'onda

È assolutamente necessario annotare le forme d'onda con le informazioni pertinenti per poter effettuare registrazioni e analisi adeguate. Usare un oscilloscopio digitale, gli ingegneri sono in grado di annotare la visualizzazione della forma d'onda con testo e altre annotazioni di loro scelta.

Ciò è utile per stabilire il contesto e per annotare alcune caratteristiche delle misurazioni effettuate sulla forma d'onda. LISUN ha i migliori tipi di oscilloscopi.

È possibile memorizzare forme d'onda, immagini o dati di misurazione su un supporto di archiviazione rimovibile su molti oscilloscopi digitali, consentendo il successivo esame, collaborazione o incorporazione in un rapporto o altro lavoro scritto. Questa funzionalità si trova su molti oscilloscopi digitali.

Confronto e sovrapposizione delle forme d'onda

In un oscilloscopio digitale, gli ingegneri possono sovrapporre molte forme d'onda e confrontarle tra loro per studiare le relazioni tra i segnali. Quando si esaminano le difficoltà con le interconnessioni dei segnali, i collegamenti temporali o il comportamento generale del sistema, questa capacità è molto vantaggiosa.

Quando due forme d'onda vengono sovrapposte l'una sull'altra, i tecnici sono facilmente in grado di identificare i guasti, valutare la qualità del segnale o seguire i cambiamenti nel tempo. Questo tipo di ricerca è utile in molti modi, tra cui migliorare la capacità di comprendere come funziona un circuito, rilevare anomalie e mettere a punto il funzionamento di un sistema.

Comprensione degli artefatti e del rumore del segnale

Quando si visualizzano le forme d'onda su a oscilloscopio digitale, una delle competenze più importanti da possedere è la capacità di riconoscere ed eliminare le anomalie del segnale nonché il rumore. Una messa a terra inadeguata, un'interferenza elettromagnetica (EMI) o una schermatura inadeguata potrebbero essere la causa principale di eventuali disturbi o distorsioni riscontrati nelle forme d'onda acquisite.

Esaminando attentamente le forme d'onda, gli ingegneri sono in grado di distinguere tra componenti reali del segnale e artefatti di rumore. Per ridurre la quantità di rumore di fondo e migliorare la chiarezza del segnale, è possibile utilizzare numerose tecniche, tra cui la media del segnale, il filtraggio del rumore e la regolazione dei parametri della sonda.

Conclusione

Lettura e analisi delle forme d'onda su a oscilloscopio digitale è un'abilità necessaria per gli ingegneri che lavorano in un'ampia varietà di campi. Utilizzando un approccio metodico all'acquisizione, al ridimensionamento e al trigger della forma d'onda, nonché utilizzando strumenti di misurazione e analisi, gli ingegneri potrebbero essere in grado di raccogliere informazioni utili sul comportamento dei circuiti, rilevare difetti e migliorare le prestazioni.

La disponibilità di tecniche e funzionalità analitiche avanzate negli oscilloscopi digitali, come l'analisi FFT, la matematica delle forme d'onda e il confronto delle forme d'onda, espande significativamente le possibilità di questi strumenti.

La convalida degli standard di progettazione e la garanzia dell'affidabilità e delle prestazioni dei sistemi elettronici richiedono la capacità degli ingegneri di cogliere e analizzare con precisione le forme d'onda. Ciò è essenziale anche per prevenire errori nel processo di progettazione.

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