Cos’è un oscilloscopio e a cosa serve?

Punti chiave

• Un oscilloscopio ti consente di vedere e analizzare i segnali con cui lavori in elettronica, aiutandoti con precisione e processo decisionale.
• Gli oscilloscopi catturano e visualizzano i segnali in ingresso, consentendo uno studio e un’analisi approfonditi.
• Quando acquisti un oscilloscopio, considera fattori quali bit rate, frequenze di campionamento, connettori e tipi di sonda per garantire una misurazione e un monitoraggio accurati dei segnali.

Se lavori con l’elettronica, hai bisogno di un oscilloscopio, anche se ancora non te ne rendi conto. Un oscilloscopio ti consente di vedere effettivamente i segnali con cui stai lavorando e di essere più preciso con i tuoi dispositivi elettronici, il che a sua volta può aiutare con precisione e processo decisionale.

A cosa servono gli oscilloscopi?

Il ruolo dell’oscilloscopio è catturare e visualizzare un segnale in ingresso. A volte il segnale viene anche registrato per poterlo studiare in modo approfondito in seguito.

Come funzionano gli oscilloscopi?

Un oscilloscopio viene fornito con almeno due connettori. Uno va a terra, mentre l’altro serve per “sondare” un punto su un circuito. Ciò che viene catturato è la differenza di tensione tra i due punti. Gli oscilloscopi possono essere analogici o digitali, ma entrambi funzionano più o meno allo stesso modo.

Di quali caratteristiche ha bisogno un oscilloscopio?

Acquistare un oscilloscopio significa dover districarsi nel gergo, ma ci pensiamo noi.

Bit rate e frequenze di campionamento

La maggior parte degli oscilloscopi moderni sono digitali e sono dotati di ADC (convertitori analogico-digitali) integrati. La qualità della conversione dipende da due fattori: la frequenza di campionamento del segnale in ingresso e il numero di bit utilizzati per descrivere ciascun campione.

Nel mondo degli oscilloscopi, la frequenza di campionamento è espressa in MSPS o GSPS (Mega o GigaSamples Per Second). È distinto dalla larghezza di banda , che è espressa in Hz. La larghezza di banda si applica alla parte analogica della macchina, ovvero ai componenti che agiscono collettivamente come un filtro passa-basso, lasciando le frequenze più basse ed escludendo quelle più alte. La “larghezza di banda” qui è la frequenza alla quale il segnale viene attenuato di una determinata quantità. Di solito è di 3 dB, equivalente a un dimezzamento della potenza del segnale.

Anche la profondità di bit è importante. Con un bit per campione, possiamo registrare due stati: acceso e spento o 0 e 1. Più bit dobbiamo giocare, più valori possiamo usare per approssimare il segnale in ingresso:

Un oscilloscopio a 16 bit può rappresentare 65.536 valori, mentre un oscilloscopio a 12 bit può rappresentarne solo 4.096. Ma tieni presente che, affinché questa precisione digitale sia significativa, il rapporto segnale-rumore dovrà essere abbastanza rispettabile. Abbiamo scritto altrove del binario e del perché è importante .

Connettori

Gli oscilloscopi, per la maggior parte, sono dotati di connettori di tipo BNC o SMA . Abbina la tua scelta alle sonde che stai acquistando. Se stai misurando determinati tipi di segnale, come l’audio a livello di linea, potresti cercare un adattatore che accetti ingressi TS, TRS o RCA.

Un’altra considerazione è il numero di connettori disponibili. Gli oscilloscopi che offrono molti ingressi possono monitorare molti segnali contemporaneamente. Se colleghi i dispositivi tramite I2C o SPI , ciò ti consentirà di sovrapporre le forme d’onda e verificare se tutto è sincronizzato.

Sonda passiva o attiva?

Le sonde possono essere passive o attive. Le sonde passive sono dotate di un resistore integrato e di un condensatore regolabile, collegati internamente in parallelo. Quelli attivi sono più complessi e funzionano tramite piccoli amplificatori di bordo. Una sonda attiva potrebbe essere preferibile per lavorare con segnali veloci poiché sono meno inclini a influenzare il segnale misurato.

Resistenza

Il valore del resistore interno della sonda determina la quantità di impedenza ottenuta. Le due opzioni principali sono un megaohm o cinquanta ohm. Se hai appena iniziato, in genere una connessione da 1 MΩ va bene. Le sonde da 50 Ω sono generalmente riservate ai circuiti a bassa tensione e ad alta frequenza.

Gli oscilloscopi sono ottimi strumenti per gli armeggiatori di elettronica

Un oscilloscopio è un dispositivo molto utile, sia che tu lavori in un laboratorio di fascia alta o nella tua casetta da giardino. Cercare di costruire e risolvere i problemi dei circuiti senza uno è come friggere senza wok. Basta fare l’investimento e non guardare indietro!