오실로스코프

한 오실로스코프, 이전에 비공식적으로는 그래픽, 하나 이상의 시의 교정된 2차원 구성 대개 다양한 신호 전압 표시합니다 전자 시험 계측기의 범위나 o-scope, CRO(음극선 오실로스코프에),나 DSO(현대적 디지털 오실로스코프에), 한 종류로 알려진 oscillograph,[1][2]요구했다.gnals시간의 함수로서표시된 파형은 진폭, 주파수, 상승 시간, 시간 간격, 왜곡 등과 같은 속성에 대해 분석할 수 있다.원래 이러한 값을 계산하려면 계측기 화면에 내장된 스케일을 기준으로 파형을 수동으로 측정해야 한다.^[3]현대의 디지털 기기는 이러한 속성을 직접 계산하여 표시할 수 있다.

반복 신호가 화면에 영구 파형으로 표시될 수 있도록 오실로스코프를 조정할 수 있다.저장 오실로스코프는 단일 이벤트를 캡처하여 연속적으로 표시할 수 있으므로, 사용자가 직접 보기에는 너무 짧게 나타날 수 있는 이벤트를 관찰할 수 있다.

오실로스코프는 과학, 의학, 공학, 자동차, 통신 산업에서 사용된다.범용 기구는 전자 장비 및 실험실 작업의 유지보수를 위해 사용된다.예를 들어 특수 목적 오실로스코프는 자동차 점화 시스템을 분석하거나 심장 박동의 파형을 심전도로 표시하는 데 사용될 수 있다.

초기 오실로스코프는 음극선관(CRT)을 디스플레이 소자로 사용했으며(즉, 이를 CRO라고 부른다) 신호 처리를 위해 선형 증폭기를 사용했다.저장 오실로스코프는 단일 짧은 신호를 지속적으로 표시하기 위해 특수 저장 CRT를 사용했다.나중에 CRO는 얇은 패널 디스플레이, 빠른 아날로그-디지털 변환기 및 디지털 신호 프로세서를 갖춘 DSO(디지털 스토리지 오실로스코프)로 대체되었다.통합 디스플레이가 없는 DSO(digitisers라고도 함)는 저렴한 비용으로 사용할 수 있으며 파형을 처리 및 표시하기 위해 범용 컴퓨터를 사용한다.

역사

이 구간은 확장이 필요하다.덧셈으로 도움도 된다(2021년 6월)

브라운관은 1897년에 알려졌고, 1899년 조나단 젠넥은 그 흔적을 쓸 수 있는 빔 포밍 플레이트와 자기장을 장착했다.^[4]초기 음극선관은 1920년대 초반부터 실험실 측정에 실험적으로 적용됐으나 진공과 음극 방출기의 안정성이 떨어져 어려움을 겪었다.V. K. 조리킨은 1931년 열이온 방출기가 있는 영구 밀봉된 고진공 음극선관을 묘사했다.이 안정적이고 재현 가능한 구성요소는 일반 라디오가 실험실 설정 밖에서 사용할 수 있는 오실로스코프를 제조할 수 있도록 했다.^[3]제2차 세계 대전 이후 잉여 전자 부품이 히스킷 코퍼레이션의 부활의 기반이 되었고, 그러한 부품으로 만든 50달러짜리 오실로스코프 키트가 최초의 시장 성공을 증명했다.

특징 및 용도

아날로그 오실로스코프는 일반적으로 디스플레이, 수직 컨트롤, 수평 컨트롤 및 트리거 컨트롤의 네 가지 섹션으로 나뉜다.표시장치는 보통 눈금이라 불리는 수평 및 수직 기준선이 있는 CRT이다.CRT 디스플레이에는 초점, 강도 및 빔 파인더에 대한 제어 장치도 있다.

수직 단면은 표시되는 신호의 진폭을 제어한다.이 섹션에는 분할당 볼트(Volts/Div) 셀렉터 노브, AC/DC/접지 셀렉터 스위치 및 계측기의 수직(기본) 입력이 있다.또한 이 섹션에는 일반적으로 수직 빔 위치 노브가 장착되어 있다.

수평 섹션은 계측기의 타임베이스 또는 "스위프"를 제어한다.기본 컨트롤은 Sec/Div(초 단위 분할) 선택 스위치 입니다.이중 X-Y 축 신호를 플로팅하기 위한 수평 입력도 포함되어 있다.수평 빔 위치 노브는 일반적으로 이 섹션에 위치한다.

트리거 섹션은 스위프의 시작 이벤트를 제어한다.트리거는 각 스위프 후 자동으로 재시작되도록 설정하거나 내부 또는 외부 이벤트에 응답하도록 구성할 수 있다.이 절의 주요 제어장치는 소스 및 커플링 선택 스위치와 외부 트리거 입력(EXT 입력) 및 레벨 조정이다.

기본 계측기 외에 대부분의 오실로스코프에는 프로브가 공급된다.프로브는 계측기의 모든 입력에 연결되며 일반적으로 오실로스코프의 입력 임피던스의 10배의 저항을 가진다.이는 0.1 (-10×) 감쇠 계수를 생성하며, 이는 프로브 케이블에 의해 표시되는 용량성 부하를 측정되는 신호에서 분리하는 데 도움이 된다.일부 프로브에는 스위치가 있어 작동자가 적절한 경우 저항을 우회할 수 있다.^[3]

크기 및 휴대성

대부분의 최신 오실로스코프는 한 사람이 휴대할 수 있을 정도로 경량이고 휴대성이 좋은 소형 기기들이다.이 시장에서는 휴대용 장치 외에도 현장 서비스 응용을 위한 다수의 소형 배터리 구동 기기를 제공하고 있다.실험실 등급 오실로스코프, 특히 진공관을 사용하는 구형 장치는 일반적으로 벤치탑 장치 또는 전용 카트에 탑재된다.특수 목적 오실로스코프는 랙에 장착하거나 맞춤형 기기 하우징에 영구 장착할 수 있다.

입력

측정할 신호는 입력 커넥터 중 하나에 공급되며, 일반적으로 BNC 또는 UHF 유형과 같은 동축 커넥터다.낮은 주파수에는 결합 기둥 또는 바나나 플러그를 사용할 수 있다.신호 소스에 자체 동축 커넥터가 있으면 간단한 동축 케이블이 사용되고, 그렇지 않으면 오실로스코프와 함께 제공되는 "스코프 프로브"라는 특수 케이블이 사용된다.일반적으로 일상적인 사용을 위해 관찰되는 지점에 연결하기 위한 개방형 와이어 테스트 리드가 만족스럽지 못하며, 일반적으로 프로브가 필요하다.범용 오실로스코프는 일반적으로 20개의 피코파라드와 같이 작지만 알려진 캐패시턴스와 병렬로 1메고옴의 입력 임피던스를 나타낸다.^[5]이를 통해 표준 오실로스코프 프로브를 사용할 수 있다.^[6]매우 높은 주파수에 사용하기 위한 스코프는 50Ω 입력을 가질 수 있다.이러한 신호는 50Ω 신호 소스에 직접 연결하거나 Z₀ 또는 활성 프로브와 함께 사용해야 한다.

자주 사용되지 않는 입력에는 스위프를 트리거하기 위한 하나(또는 두 개), X-Y 모드 디스플레이의 수평 편향, z'축 입력으로 불리는 추적 브라이트닝/어두움이 포함된다.

프로브

개방형 와이어 테스트 리드(플라잉 리드)는 간섭을 포착할 가능성이 높기 때문에 저수준 신호에는 적합하지 않다.더욱이 납은 인덕턴스가 높아 고주파에는 적합하지 않다.차폐 케이블(즉, 동축 케이블)을 사용하는 것이 저수준 신호에 더 좋다.동축 케이블은 인덕턴스도 낮지만 캐패시턴스가 더 높다. 일반적인 50옴 케이블은 미터당 약 90pF를 가진다.결과적으로, 1미터 직접(1×) 동축 프로브는 약 110 pF의 캐패시턴스와 1 moghm의 저항을 가진 회로를 부하한다.

로드를 최소화하기 위해 감쇠기 프로브(예: 10× 프로브)를 사용한다.일반적인 프로브는 저값 캐패시터에 의해 휘어지는 9메고옴 시리즈 저항을 사용하여 케이블 캐패시턴스와 스코프 입력이 있는 RC 보정 디비더를 만든다.RC 시간 상수는 일치하도록 조정된다.예를 들어, 9 메고옴 시리즈 저항기는 시간 상수 110마이크로초 동안 12.2 pF 캐패시터에 의해 떨린다.스코프 입력 20pF와 1mohm(총 캐패시턴스 110pF)과 병렬로 90pF의 케이블 캐패시턴스도 110마이크로초의 시간 상수를 제공한다.실제로 운용자가 저주파 시간 상수(프로브 보정이라고 함)를 정밀하게 일치시킬 수 있도록 조정이 있다.시간 상수를 일치시키면 감쇠가 주파수와 무관하게 된다.낮은 주파수(R의 저항이 C의 리액턴스보다 훨씬 적은 경우)에서는 회로가 저항성 디바이다. 높은 주파수(리액턴스보다 훨씬 큰 저항성)에서는 회로가 용량성 디바이다.^[7]

그 결과는 보통 주파수에 대한 주파수 보정 프로브다.그것은 약 10메고흐의 하중을 12 pF로 나눈다.이러한 탐침은 개선된 것이지만, 시간 척도가 몇 개의 케이블 전송 시간 이하로 축소될 때는 잘 작동하지 않는다(전송 시간은 일반적으로 5ns이다).^{[clarification needed]}그 시간 프레임에서 케이블은 특성 임피던스처럼 보이며, 스코프 입력과 프로브에서 송신선의 반사가 일치하지 않아 링잉이 발생한다.^[8]현대의 스코프 프로브는 손실성이 낮은 캐패시턴스 전송선과 정교한 주파수 형광 네트워크를 사용하여 10× 프로브가 수백 MHz에서 잘 작동하도록 한다.따라서 보상을 완료하기 위한 다른 조정사항이 있다.^[9][10]

10:1 감쇠가 있는 프로브가 가장 흔하다. 큰 신호(그리고 약간 낮은 용량성 로딩)의 경우 100:1 프로브를 사용할 수 있다.10:1 또는 직접(1:1) 비율을 선택하는 스위치가 포함된 프로브도 있지만, 전체 케이블의 캐패시턴스가 직접 연결되기 때문에 후자의 설정에는 프로브 팁에 상당한 캐패시턴스(pF의 텐스)가 있다.

대부분의 오실로스코프는 프로브 감쇠 계수를 제공하여 프로브 팁의 유효 감도를 표시한다.역사적으로, 일부 자동 감지 회로는 패널의 반투명 창 뒤에 있는 표시등을 사용하여 감도 스케일의 다른 부분을 조명했다.이를 위해 프로브 커넥터(수정된 BNC)는 프로브의 감쇠를 정의하기 위한 추가 접점이 있었다.(접지에 연결된 저항기의 특정 값, 감쇠 "인코딩")프로브가 마모되고, 자동 감지 회로가 서로 다른 오실로스코프 사이에서 호환되지 않기 때문에 자동 감지 프로브 스케일링이 완벽하지 않다.마찬가지로 프로브 감쇠를 수동으로 설정하면 사용자 오류가 발생하기 쉽다.프로브 스케일링을 잘못 설정하는 것은 일반적인 오류로, 판독값을 10배만큼 떨어뜨린다.

특수 고전압 프로브가 오실로스코프 입력을 통해 보정 감쇠기를 형성함이들은 큰 프로브 본체를 가지고 있으며, 일부는 공기를 대체하기 위해 시리즈 저항기를 둘러싸고 있는 통에 휘발성 액화 불소탄소를 부분적으로 채워야 한다.오실로스코프 끝단에는 여러 개의 파형 트리밍 조정 기능이 있는 박스가 있다.안전을 위해 장애물 디스크는 사용자의 손가락이 검사되는 지점으로부터 멀리 떨어져 있도록 한다.최대 전압은 낮은 수십 kV에 있다(고전압 램프를 사용하면 프로브 팁이 닿을 때까지 반복할 때마다 서로 다른 지점에 스텝이 있는 계단 파형을 생성할 수 있다.그 때까지 작은 호가 프로브 팁을 충전하고, 그 캐패시턴스는 전압(단선)을 유지한다.전압이 계속 상승함에 따라 다른 작은 호가 팁을 더 충전한다.)

또한 전류 프로브가 있으며, 검사할 전류를 전달하는 도체를 둘러싸고 있는 코어가 있다.한 종류에는 도체를 위한 구멍이 있으며, 반영구 또는 영구 장착을 위해 전선을 구멍으로 통과시켜야 한다.그러나 임시 시험에 사용되는 다른 유형에는 와이어 주위에 고정할 수 있는 2부 코어가 있다.프로브 내부에서, 코어를 감은 코일은 적절한 부하로 전류를 공급하고, 그 부하에 걸친 전압은 전류에 비례한다.이 유형의 프로브는 AC만 감지한다.

보다 정교한 프로브에는 자기 회로에 자속 센서(Hall effect 센서)가 포함된다.프로브는 증폭기에 연결되며, 이 증폭기는 감지된 필드를 취소하기 위해 코일에 전류를 공급한다. 전류의 크기는 DC로 바로 내려가는 전류 파형의 저주파 부분을 제공한다.그 코일은 여전히 고주파수를 흡수한다.확성기 크로스오버와 유사한 결합 네트워크가 있다.

전면 패널 컨트롤

초점제어

이 제어장치는 가장 날카롭고 가장 상세한 추적을 얻기 위해 CRT 포커스를 조정한다.실제로 초점은 매우 다른 신호를 관찰할 때 약간 조정되어야 하므로 외부 조정기여야 한다.컨트롤은 CRT 내의 초점 양극에 인가되는 전압을 변화시킨다.평면 디스플레이에는 이 컨트롤이 필요하지 않다.

강도 조절

이것은 미량 밝기를 조절한다.CRT 오실로스코프의 느린 트레이스는 덜 필요하며, 빠른 트레이스는 특히 자주 반복되지 않더라도 더 많은 밝기가 필요하다.그러나 평면 패널에서는 내부 신호 처리가 디지털화된 데이터에서 디스플레이를 효과적으로 합성하기 때문에 추적 밝기는 스위프 속도와 본질적으로 독립적이다.

난시

이 조정기를 대신 "모양" 또는 "점 모양"이라고 할 수 있다.마지막 CRT 양극(Y 편향 플레이트 바로 옆)의 전압을 조정한다.원형 스폿의 경우, 최종 양극은 양쪽 Y-플릿과 동일한 전위에 있어야 한다(중심 스폿의 경우 Y-플레이트 전압은 동일해야 한다).양극이 더 양성으로 만들어지면 음의 Y-plate가 빔을 더 많이 밀어낼수록 X-plane에서 점은 타원이 된다.양극이 음극으로 더 많이 만들어지면 Y 평면에서 더 많은 양의 Y-plate가 빔을 끌어들이기 때문에 점이 타원이 된다.이 컨트롤은 단순한 오실로스코프 설계에 없거나 내부 컨트롤일 수도 있다.평면 패널 디스플레이에서는 필요하지 않다.

빔파인더

현대의 오실로스코프는 직접 결합한 편향 증폭기를 가지고 있는데, 이는 트레이스가 화면 밖으로 꺾일 수 있다는 것을 의미한다.그들은 또한 조작자가 알지 못하는 사이에 빔을 블랭킹했을 수도 있다.가시적 디스플레이 복원을 돕기 위해 빔 파인더 회로는 모든 블랭킹보다 우선하며 빔 편향을 화면의 가시적 부분으로 제한한다.빔파인더 회로는 작동되는 동안 추적을 왜곡하는 경우가 많다.

눈금

눈금(Gritule)은 표시된 추적을 측정하기 위한 기준 표시의 역할을 하는 선들의 격자다.이러한 표시는 스크린에 직접 위치하든, 탈착식 플라스틱 필터에 위치하든, 대개 중앙 수직축과 수평축에 더 가까운 눈금이 있는 1cm 그리드로 구성된다.화면 전체에 걸쳐 10개의 주요 구분을 볼 수 있을 것으로 예상한다.; 수직 구획의 수는 다양하다.격자 표시를 파형과 비교하면 전압(수직축)과 시간(수평축)을 모두 측정할 수 있다.주파수는 또한 파형 주기를 측정하고 그 역수를 계산하여 결정할 수 있다.

구형 및 저비용 CRT 오실로스코프에서 눈금은 플라스틱 한 장으로, 종종 눈금 가장자리에 빛-확산 표시와 은폐된 램프가 있다.그 램프들은 밝기를 조절할 수 있었다.고비용 기기는 시차 오류를 제거하기 위해 CRT의 안쪽에 눈금이 표시되어 있다. 더 나은 기기는 또한 조절 가능한 가장자리 조명과 확산 표시를 가지고 있었다. (표시를 사용하는 것은 밝게 보인다.)그러나 디지털 오실로스코프는 디스플레이에 트레이스와 동일한 방식으로 눈금 표시를 생성한다.

외부 격자 또한 CRT의 유리 표면을 우발적인 충격으로부터 보호한다.내부 격자가 있는 일부 CRT 오실로스코프에는 미표시 틴티드 시트 플라스틱 라이트 필터가 있어 미량 대비가 개선되며, 이는 CRT의 전면판을 보호하는 역할도 한다.

눈금을 사용한 측정의 정확도와 분해능은 상대적으로 제한적이다. 더 나은 계측기는 때때로 트레이스에 이동 가능한 밝은 마커를 가진다.이를 통해 내부 회로가 보다 정교한 측정을 할 수 있다.

보정된 수직 감도와 보정된 수평 시간은 모두 1 – 2 – 5 – 10 단계로 설정된다.그러나 이는 사소한 부분들에 대한 일부 어색한 해석으로 이어진다.

디지털 오실로스코프는 디지털 방식으로 눈금을 생성한다.따라서 눈금의 눈금, 간격 등을 변경할 수 있으며, 판독 정확도를 향상시킬 수 있다.

타임베이스 컨트롤

이들은 추적을 만들 때 CRT 지점의 수평 속도를 선택한다. 이 프로세스를 일반적으로 스위프라고 한다.가장 비용이 적게 드는 최신 오실로스코프를 제외한 모든 오실로스코프에서 스위프 속도는 선택 가능하며 주요 눈금 눈금 눈금당 시간 단위로 보정된다.일반적으로 상당히 광범위한 스위프 속도가 제공되며, 초당 피코세초(가장 빠른 속도)까지 제공된다.일반적으로 연속 가변 제어 장치(보정된 선택기 노브 앞에 있는 노브)는 보정되지 않은 속도를 제공하며 일반적으로 보정된 속도보다 느리다.이 제어장치는 교정된 단계보다 다소 큰 범위를 제공하여 단계 사이의 속도를 제공한다.

홀드오프 제어

일부 고급 아날로그 오실로스코프에는 홀드오프 제어 기능이 있다.이것은 스위프 회로를 다시 트리거할 수 없는 트리거 후 시간을 설정한다.그것은 일부 트리거가 혼란스러운 디스플레이를 만들 수 있는 반복적인 이벤트의 안정적인 디스플레이를 제공하는 데 도움이 된다.시간이 길수록 초당 스위프 수가 감소하여 더 희미한 추적이 발생하기 때문에 일반적으로 최소로 설정된다.자세한 설명은 보류 상태를 참조하십시오.

수직 감도, 커플링 및 극성 제어

광범위한 입력 진폭을 수용하기 위해 스위치는 수직 편향의 보정된 감도를 선택한다.종종 보정된 선택기 노브 앞에 있는 또 다른 제어장치는 보정된 설정에서 민감도가 낮은 설정까지 제한된 범위에서 연속 가변 감도를 제공한다.

관측된 신호는 일정한 구성요소에 의해 상쇄되는 경우가 많으며, 오직 변화만이 관심 대상이다."AC" 위치에 있는 입력 커플링 스위치는 저주파 신호와 DC를 차단하는 입력과 직렬로 콘덴서를 연결한다.그러나 신호에 고정된 관심 오프셋이 있거나 신호가 천천히 변경될 경우 사용자는 대개 그러한 캐패시터를 우회하는 "DC" 커플링을 선호하게 된다.대부분의 오실로스코프는 DC 입력 옵션을 제공한다.편의상 현재 화면에 0V 입력이 표시되는 위치를 확인하기 위해 많은 오실로스코프에는 입력을 분리하고 접지하는 세 번째 스위치 위치(일반적으로 접지용 "GND"라고 라벨을 붙임)가 있다.이 경우 사용자는 수직 위치 제어로 트레이스를 중앙에 배치하는 경우가 많다.

더 나은 오실로스코프에는 극성 선택기가 있다.일반적으로 양의 입력은 추적을 위쪽으로 이동시킨다. 극성 선택기는 양으로 가는 신호가 추적을 아래로 꺾는 "인버팅" 옵션을 제공한다.

수직 위치 제어

수직 위치 제어는 표시된 전체 추적을 위아래로 이동시킨다.눈금의 중심선에 정확하게 무입력 추적을 설정하기 위해 사용하지만, 제한된 양으로 수직 상쇄도 허용한다.직접 결합으로, 이 제어장치의 조정은 입력의 제한된 DC 구성요소를 보상할 수 있다.

수평 감도 제어

이 제어장치는 좀 더 정교한 오실로스코프에서만 찾을 수 있으며, 외부 수평 입력에 대해 조절 가능한 감도를 제공한다.계측기가 X-Y 모드일 때, 즉 내부 수평 스위프가 꺼져 있을 때만 활성화된다.

수평 위치 제어

수평 위치 제어는 디스플레이를 옆으로 이동시킨다.보통 눈금의 왼쪽 가장자리에 트레이스의 왼쪽 끝을 설정하지만, 원할 경우 전체 트레이스를 대체할 수 있다.또한 이 제어장치는 일부 계측기에서 X-Y 모드 추적을 측면으로 이동시키며, 수직 위치의 경우 제한된 DC 구성요소를 보상할 수 있다.

듀얼 트레이스 컨트롤

일부 4-트레이스 오실로스코프는 3번째와 4번째 채널에 대한 최소한의 제어만 가지고 있지만, 각 입력 채널은 대개 자체 감도, 커플링 및 위치 제어 세트를 가지고 있다.

듀얼 트레이스 오실로스코프에는 X 편향에 두 번째 채널을 사용하는 X-Y 디스플레이 또는 (일부에서는) X-Y 디스플레이를 선택할 수 있는 모드 스위치가 있다.두 채널이 모두 표시되면 일부 오실로스코프에서 채널 전환 유형을 선택할 수 있으며, 다른 오실로스코프에서는 타임베이스 설정에 따라 유형이 달라진다.수동으로 선택할 수 있는 경우 채널 스위치는 자유 실행(비동기식) 또는 연속 스위프 간을 사용할 수 있다.일부 필립스 듀얼 트레이스 아날로그 오실로스코프는 아날로그 승수가 빨랐고, 입력 채널의 제품 디스플레이를 제공했다.

다중 추적 오실로스코프에는 각 채널에 대한 스위치가 있어 채널의 트레이스 디스플레이를 활성화하거나 비활성화할 수 있다.

지연-스위프 컨트롤

여기에는 보정된 지연-스위프 타임베이스에 대한 제어장치가 포함되며, 종종 가변적이다.가장 느린 속도는 가장 느린 주 스위프 속도보다 몇 걸음 더 빠르지만 일반적으로 가장 빠른 속도는 같다.보정된 다중 단자 지연 시간 제어는 광범위한 고해상도 지연 설정을 제공하며, 이는 주 스위프의 전체 지속시간에 걸쳐 있으며, 판독치는 눈금 눈금에 해당한다(그러나 훨씬 정밀하다).디스플레이에 비해 정확성도 뛰어나다.

스위치는 디스플레이 모드를 선택한다.메인 스위프만, 지연된 스위프가 전진 중이거나, 지연된 스위프만 또는 (일부에서는) 조합 모드일 때 밝은 영역이 표시된다.

양호한 CRT 오실로스코프에는 지연-스위프 강도 제어가 포함되며, 그럼에도 불구하고 메인 스위프당 한 번만 발생하는 훨씬 빠른 지연 스위프의 희미한 추적을 허용한다.또한 이러한 오실로스코프는 메인 스위프와 지연된 스위프를 함께 멀티플렉스 디스플레이에 대한 추적 분리 제어 기능을 가질 가능성이 있다.

스위프 트리거 컨트롤

스위치는 트리거 소스를 선택한다.외부 입력, 듀얼 또는 다중 추적 오실로스코프의 수직 채널 중 하나 또는 AC 라인(메인) 주파수가 될 수 있다.다른 스위치는 자동 트리거 모드를 활성화 또는 비활성화하거나 오실로스코프에 제공된 경우 단일 스위프를 선택한다.스프링 리턴 스위치 위치 또는 푸시버튼 암 단일 스위프.

트리거 레벨 컨트롤은 트리거 생성에 필요한 전압을 변화시키며, 슬로프 스위치는 선택한 트리거 레벨에서 양극 또는 음극 극성을 선택한다.

기본 스윕 유형

트리거된 스위프

파형이 변하지 않거나 천천히(보이는) 변화하지만 균등하게 간격을 두지 않을 수 있는 시간에 발생하는 이벤트를 표시하기 위해 최신 오실로스코프가 스위프를 트리거했다.스위프 오실레이터를 연속적으로 실행하는 구형 단순 오실로스코프에 비해 트리거 스위프 오실로스코프는 상당히 다재다능하다.

트리거된 스위프는 신호의 선택된 지점에서 시작되어 안정적인 디스플레이를 제공한다.이렇게 트리거링하면 사인파, 사각파 등 주기적인 신호뿐만 아니라 단일 펄스 등 비주기적 신호나 고정 속도로 반복되지 않는 펄스를 표시할 수 있다.

트리거된 스위프에서는 스코프가 빔을 비우고 빔이 화면의 맨 오른쪽에 도달할 때마다 스위프 회로를 재설정하기 시작한다.홀드오프(일부 더 나은 오실로스코프에서 전면 패널 컨트롤로 확장 가능)라고 불리는 기간 동안 스위프 회로는 완전히 재설정되고 트리거는 무시된다.홀드오프가 만료되면 다음 트리거가 스위프를 시작한다.트리거 이벤트는 일반적으로 지정된 방향(양극성 또는 음극성)에서 사용자가 지정한 임계값 전압(트리거 레벨)에 도달하는 입력 파형이다.

경우에 따라 가변 홀드오프 시간은 스위프가 관찰할 이벤트가 발생하기 전에 발생하는 간섭 트리거를 무시하도록 하는 데 유용할 수 있다.반복적이지만 복잡한 파형의 경우 가변 홀드오프는 달리 달성할 수 없는 안정적인 디스플레이를 제공할 수 있다.

홀드오프

트리거 홀드오프는 스위프를 다시 트리거할 수 없는 트리거 이후의 특정 주기를 정의한다.이렇게 하면 에지가 여러 개인 파형의 안정적인 보기를 쉽게 설정할 수 있으며, 그렇지 않으면 추가 트리거가 발생할 수 있다.^[11]

예

다음과 같은 반복 파형을 상상해 보십시오.

녹색 선은 파형이고, 빨간색 수직 부분 선은 트리거의 위치를 나타내고, 노란색 선은 트리거 레벨을 나타낸다.스코프가 단순히 모든 상승 에지에서 트리거하도록 설정되었다면, 이 파형은 각 사이클마다 3개의 트리거를 발생시킬 것이다.



신호가 상당히 고주파라고 가정할 때 스코프 디스플레이는 아마도 다음과 같이 보일 것이다.

실제 스코프에서 각 트리거는 동일한 채널이므로 모두 동일한 색상이 될 것이다.

스코프가 사이클당 하나의 에지에서만 트리거하는 것이 바람직하므로, 파형 주기보다 약간 적은 에지로 홀드오프를 설정할 필요가 있다.이렇게 하면 사이클당 두 번 이상 트리거가 발생하지 않지만 다음 사이클의 첫 번째 에지에서 트리거될 수 있다.

자동 스위프 모드

트리거 스위프는 트리거가 없는 경우 빈 화면을 표시할 수 있다.이를 피하기 위해 이러한 스위프에는 추적이 항상 보이도록 자유 실행 트리거를 생성하는 타이밍 회로가 포함된다.이를 컨트롤에서 "자동 스위프" 또는 "자동 스위프"라고 한다.트리거가 도착하면 타이머는 유사 트리거 제공을 중지한다.사용자는 낮은 반복률을 관찰할 때 일반적으로 자동 스위프를 비활성화한다.

리커런트 스위프

입력 신호가 주기적인 경우 스위프 반복 속도를 조정하여 파형의 몇 사이클을 표시할 수 있다.초기(튜브) 오실로스코프와 최저가 오실로스코프에는 연속적으로 작동하는 스위프 오실레이터가 있으며 보정되지 않았다.그러한 오실로스코프는 매우 간단하고 비교적 저렴하며 라디오 서비스 및 일부 TV 서비스에서 유용했다.전압이나 시간 측정이 가능하지만 별도의 장비만 있으면 가능하고 상당히 불편하다.그것들은 주로 질적인 도구들이다.

주파수 범위는 몇 개(광범위하게)이며, 주어진 범위 내에서 비교적 넓은 범위의 연속 주파수 제어 기능이 있다.사용 중 스위프 주파수는 입력 주파수의 일부 하위 집합보다 약간 낮게 설정되어 일반적으로 입력 신호의 최소 2 사이클을 표시한다(그러므로 모든 세부 정보가 표시됨).매우 간단한 제어장치는 조정 가능한 양의 수직 신호(또는 관련 외부 신호)를 스위프 오실레이터에 공급한다.신호는 빔 블랭킹과 스위프 재추적을 자유 주행보다 빨리 트리거하고 디스플레이가 안정화된다.

단일 스위프

일부 오실로스코프는 이러한 기능을 제공한다.사용자가 수동으로 스위프 회로를 알람으로 설정(일반적으로 푸시 버튼 또는 등가물에 의해)하는 경우"Armed"는 방아쇠에 반응할 준비가 되었다는 것을 의미한다.스위프가 완료되면 재설정되며 다시 알람이 설정될 때까지 스위프를 다시 하지 않는다.이 모드는 오실로스코프 카메라와 결합되어 싱글샷 이벤트를 캡처한다.

트리거 유형:

• 외부 트리거, 스코프의 전용 입력에 연결된 외부 소스의 펄스.
• 에지 트리거(edge 트리거), 입력 신호가 지정된 방향의 임계 전압을 교차할 때 펄스를 생성하는 에지 검출기.이것들은 가장 일반적인 유형의 트리거로, 레벨 컨트롤은 임계 전압을 설정하고, 슬로프 컨트롤은 방향을 선택한다(음극 또는 양극).(설명 첫 번째 문장은 일부 디지털 논리 회로의 입력에도 적용된다. 그러한 입력은 고정된 임계값과 극성 응답을 가지고 있다.)
• 비디오 트리거(TV 트리거)는 PAL 및 NTSC와 같은 비디오 형식에서 동기 펄스를 추출하여 모든 라인, 특정 라인, 모든 필드 또는 모든 프레임에 타임베이스를 트리거하는 회로라고도 한다.이 회로는 일반적으로 파형 모니터 장치에서 찾을 수 있지만 일부 더 나은 오실로스코프에는 이 기능이 포함되어 있다.
• 지연 트리거 - 스위프를 시작하기 전에 에지 트리거 후 지정된 시간을 기다리는 트리거.지연된 스위프에서 설명했듯이, 트리거 지연 회로(일반적으로 메인 스위프)는 이 지연을 알려져 있고 조정 가능한 간격까지 확장한다.이러한 방법으로 운영자는 긴 펄스열에서 특정 펄스를 검사할 수 있다.

오실로스코프의 최근 설계에는 좀 더 정교한 트리거링 스키마가 포함되어 있다. 이러한 설계는 이 글의 마지막 부분에 설명되어 있다.

지연된 스위프

보다 정교한 아날로그 오실로스코프에는 지연된 스위프를 위한 두 번째 타임베이스가 포함되어 있다.지연된 스위프는 주 타임베이스의 몇몇 선택된 부분을 매우 상세하게 보여준다.주 타임베이스는 제어 가능한 지연의 역할을 하며, 그 후에 지연된 타임베이스가 시작된다.이는 지연이 만료될 때 시작하거나, 지연이 만료된 후에만 트리거(만)할 수 있다.일반적으로 지연된 타임베이스는 1000:1과 같이 더 빠른 스위프를 위해 설정된다.극한 비율에서 연속된 주 스위프에서 지연된 지터는 디스플레이를 저하시키지만 지연된 스위프 트리거는 이를 극복할 수 있다.

디스플레이는 주 타임베이스 또는 지연 타임베이스만 또는 이들의 조합의 여러 모드 중 하나로 수직 신호를 보여준다.지연된 스위프가 활성화되면 지연된 스위프가 전진하는 동안 메인 스위프 트레이스가 밝아진다.일부 오실로스코프에서만 제공되는 하나의 조합 모드에서는 지연된 스위프가 시작되면 추적이 메인 스위프에서 지연된 스위프로 변경되지만, 지연된 고속 스위프 중 더 적은 것이 더 긴 지연에 대해 보인다.또 다른 조합 모드에서는 주 스위프와 지연 스위프가 동시에 나타나도록 멀티플렉스(대체)하고, 추적 분리 제어는 이들을 대체한다.DSO는 지연된 타임베이스를 제공하지 않고 이러한 방식으로 파형을 표시할 수 있다.

듀얼 및 다중 추적 오실로스코프

듀얼 트레이스 오실로스코프라고 하는 두 개의 수직 입력이 있는 오실로스코프는 매우 유용하고 공통적이다.단일 빔 CRT를 사용하여 입력을 다중화하며, 일반적으로 입력 간을 한 번에 두 개의 트레이스를 표시할 수 있을 정도로 빠르게 전환한다.트레이스가 더 많은 오실로스코프는 덜 흔하다. 이들 중 4개의 입력은 공통적이지만, 일부(키쿠수이, 1개)는 스위프 트리거 신호의 디스플레이를 제공했다.일부 멀티 트레이스 오실로스코프는 선택적 수직 입력으로 외부 트리거 입력을 사용하며, 일부의 경우 최소한의 제어만 있는 3번째 및 4번째 채널이 있다.모든 경우에 입력은 독립적으로 표시되면 시간 곱하기 마련이지만 듀얼 트레이스 오실로스코프는 입력값을 추가해 실시간 아날로그 합계를 표시할 수 있는 경우가 많다.한 채널을 함께 추가하는 동안 한 채널을 뒤집으면 어느 채널도 과부하되지 않는 한, 이들 채널 간의 차이를 표시하게 된다.이 차이 모드는 중간 성능의 차등 입력을 제공할 수 있다.)

스위칭 채널은 스위프 주파수와 관련하여 비동기식(즉, 자유 실행)이거나 각 수평 스위프가 완료된 후에 실행할 수 있다.비동기 스위칭은 보통 "초핑"으로, 스위프 동기화는 "Alt[Enternate]"로 지정된다.주어진 채널이 번갈아 연결되고 끊어져 '채찍'이라는 용어가 나오게 된다.다중 추적 오실로스코프도 잘린 모드 또는 대체 모드로 채널을 전환한다.

일반적으로, 잘린 모드는 느린 스위프에 더 좋다.내부 절삭률이 스위프 반복률의 배수가 되어 추적에 공백이 생기는 것은 가능하지만, 실제로는 이것이 문제가 되는 경우는 드물다.한 트레이스의 간격은 다음과 같은 스위프의 트레이스로 덮어쓴다.몇몇 오실로스코프는 이러한 간헐적인 문제를 피하기 위해 조절된 절단 속도를 가지고 있었다.그러나 대체 모드는 더 빠른 스위프를 위해 더 낫다.

진정한 듀얼 빔 CRT 오실로스코프는 존재했지만 흔하지는 않았다.한 유형(코소르, 영국)은 CRT에 빔 분할판이 있었고, 스플리터에 이어 단단부 처짐이 있었다.다른 것들은 CRT를 제조할 때 축방향(회전) 기계적 정렬을 엄격하게 제어해야 하는 두 개의 완전한 전자총을 가지고 있었다.빔 분할기 유형은 두 수직 채널에 공통적으로 수평 편향이 있었지만 듀얼 건 오실로스코프는 별도의 타임 베이스를 갖거나 두 채널에 대해 하나의 타임 베이스를 사용할 수 있다.다연장총 CRT(최대 10발)는 과거 수십 년 동안 만들어졌다.총이 10개 달린 봉투(벌브)는 전체 길이가 원통형이었다. (오실로스코프 역사에서 "CRT 발명"도 참조)

수직 증폭기

아날로그 오실로스코프에서 수직 증폭기는 표시할 신호[s]를 획득하고 CRT의 빔을 꺾을 수 있을 만큼 큰 신호를 제공한다.더 나은 오실로스코프에서는 신호를 마이크로초 단위로 지연시킨다.최대 편향은 적어도 눈금 가장자리를 약간 벗어나며, 더 일반적으로는 화면을 벗어난 거리에 있다.앰프는 입력을 정확하게 표시하기 위해 왜곡이 낮아야 하며(선형이어야 한다), 과부하로부터 빠르게 회복해야 한다.또한 시간 영역 응답은 최소 오버슈트, 반올림 및 플랫 펄스 상단의 기울기 등 과도현상을 정확하게 나타내야 한다.

수직 입력이 주파수 보정 스텝 감쇠기에 들어가 큰 신호를 줄여 과부하를 방지한다.감쇠기는 하나 이상의 낮은 레벨의 단계를 공급하고, 그 다음에는 피드 이득 단계(그리고 지연이 있는 경우 지연 라인 드라이버)를 제공한다.후속 게인 단계는 최종 출력 단계로 이어지며, CRT 정전기 편향에 대한 큰 신호 스윙(볼트 수, 때로는 100볼트 이상)을 개발한다.

듀얼 및 멀티 트레이스 오실로스코프에서 내부 전자 스위치는 한 채널의 초기 단계 증폭기의 비교적 낮은 레벨 출력을 선택하여 수직 증폭기의 다음 단계로 전송한다.

자유 주행("차단") 모드에서는 오실레이터(스위치 드라이버의 다른 작동 모드일 수도 있음)가 전환하기 전에 빔을 비우고 전환 과도기가 정착된 후에야 빔을 비운다.

앰프를 통과하는 부분방향은 신호로부터 내부 트리거링을 위해 스위프 트리거 회로에 공급된다.이 피드는 트리거 소스 선택기의 설정에 따라 채널인 듀얼 또는 멀티 트레이스 오실로스코프의 개별 채널 앰프에서 공급된다.

이 피드는 지연에 앞서 스위프 회로가 CRT를 해제하고 전방 스위프를 시작할 수 있도록 하여 CRT가 트리거 이벤트를 표시할 수 있다.고품질 아날로그 지연은 오실로스코프에 약간의 비용을 추가하며, 비용에 민감한 오실로스코프에서는 생략된다.

지연 자체는 한 쌍의 도체가 유연하고 자력적으로 부드러운 코어에 감겨 있는 특수 케이블에서 온다.코일링은 분산 인덕턴스를 제공하는 반면, 와이어에 가까운 전도성 레이어는 분산 캐패시턴스를 제공한다.조합은 단위 길이당 상당한 지연을 가지는 광대역 전송 라인이다.지연 케이블의 양쪽 끝에는 반사를 방지하기 위해 일치하는 임피던스가 필요하다.

X-Y 모드

대부분의 최신 오실로스코프는 전압에 대한 여러 입력을 가지고 있으므로 하나의 다양한 전압 대 다른 전압을 플로팅하는 데 사용할 수 있다.이것은 특히 Lissajous 패턴뿐만 아니라 다이오드와 같은 구성 요소의 I-V 곡선(전류 대 전압 특성)을 그래프로 나타낼 때 유용하다.Lissajous 수치는 오실로스코프를 사용하여 여러 입력 신호 간의 위상 차이를 추적하는 방법을 보여주는 예다.이는 방송 엔지니어링에서 스테레오 발생기가 제대로 보정되도록 하기 위해 좌우 입체 채널을 플롯하는 데 매우 자주 사용된다.역사적으로 안정된 Lissajous 수치는 두 사인파가 상대적으로 단순한 주파수 관계, 즉 수적으로 작은 비율을 가지고 있다는 것을 보여주기 위해 사용되었다.그들은 또한 동일한 주파수의 두 사인파 사이의 위상 차이를 나타냈다.

또한 X-Y 모드는 오실로스코프가 이미지나 사용자 인터페이스를 표시하는 벡터 모니터 역할을 할 수 있게 해준다.Teench for Two와 같은 많은 초기 게임들은 오실로스코프를 출력 장치로 사용했다.^[12]

X-Y CRT 디스플레이에서 신호가 완전히 손실된다는 것은 빔이 정지해 있어 작은 지점을 타격한다는 것을 의미한다.이것은 밝기가 너무 높으면 인광을 태울 위험이 있다.이러한 손상은 이전에 사용된 인광체가 더 쉽게 연소되기 때문에 오래된 스코프에서 더 흔했다.일부 전용 X-Y 표시장치는 빔 전류를 크게 줄이거나 입력이 없을 경우 디스플레이를 완전히 블랭킹한다.

Z입력

일부 아날로그 오실로스코프는 Z 입력을 특징으로 한다.일반적으로 CRT 그리드에 직접 연결되는 입력 단자(일반적으로 커플링 캐패시터를 통해)이다.이것은 외부 신호가 추적의 밝기를 증가시키거나 감소시키거나 감소시킬 수 있게 하며, 심지어 완전히 비워둘 수도 있다.밝기 표시장치에 대한 컷오프를 달성하기 위한 전압 범위는 CRT 특성에 따라 10~20V이다.

실제 적용의 예로는 알려진 주파수의 사인파 쌍을 사용하여 원형 Lissajous 수치를 생성하고 더 높은 알려지지 않은 주파수를 Z 입력에 적용하는 경우를 들 수 있다.이것은 연속된 원을 점들의 원으로 바꾼다.X-Y 주파수로 곱한 점의 수는 Z 주파수를 제공한다.이 기법은 Z 주파수가 X-Y 주파수의 정수비일 경우에만 작동하며, 너무 크지 않아 점들이 셀 수 없을 정도로 많아질 때만 작동한다.

대역폭

모든 실제 계측기와 마찬가지로 오실로스코프는 가능한 모든 입력 주파수에 동일하게 반응하지 않는다.오실로스코프가 유용하게 표시할 수 있는 주파수 범위를 대역폭이라고 한다.대역폭은 Y축에 주로 적용되지만 X축 스위프는 최고 주파수 파형을 표시할 수 있을 만큼 충분히 빨라야 한다.

대역폭은 DC에서 감도가 0.707의 감도 또는 가장 낮은 AC 주파수(3dB의 강하)로 정의된다.^[13]오실로스코프의 응답은 입력 주파수가 그 지점 위로 올라가면서 빠르게 떨어진다.명시된 대역폭 내에서 응답은 반드시 정확하게 균일할 필요는 없으며(또는 "평평한") 항상 +0 ~ -3dB 범위 내에 있어야 한다.한 소식통은^[13] 명시된 대역폭의 20퍼센트 만에서 전압 측정의 정확도에 현저한 영향이 있다고 말한다.일부 오실로스코프의 사양에는 명시된 대역폭 내에서 더 좁은 공차 범위가 포함된다.

또한 탐침에는 대역폭 제한이 있으므로 관심 주파수를 적절하게 처리하기 위해 선택 및 사용해야 한다.가장 평탄한 응답을 얻으려면 프로브 케이블의 리액턴스를 허용하도록 대부분의 프로브를 "보상"(오실로스코프의 테스트 신호를 사용하여 수행되는 조정)해야 한다.

또 다른 관련 사양은 상승 시간이다.이것은 스코프로 해결할 수 있는 가장 빠른 펄스의 지속시간이다.이 값은 대략 다음과 같은 방법으로 대역폭과 관련이 있다.

대역폭(Hz × 상승 시간(초) = 0.35.^[14]

예를 들어 상승 시간이 1나노초인 펄스를 분해하기 위한 오실로스코프의 대역폭은 350MHz가 될 것이다.

아날로그 계측기에서 오실로스코프의 대역폭은 수직 증폭기와 CRT 또는 기타 디스플레이 하위 시스템에 의해 제한된다.디지털 계측기의 경우 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 샘플링 속도가 한 요인이지만, 명시된 아날로그 대역폭(따라서 계측기의 전체 대역폭)은 대개 ADC의 나이키스트 주파수보다 적다.이는 아날로그 신호 증폭기의 한계, ADC에 선행하는 안티앨리어싱 필터의 고의적인 설계 또는 둘 다에 기인한다.

디지털 오실로스코프의 경우, 연속 샘플링 속도는 해결하고자 하는 가장 높은 주파수의 10배여야 한다는 것이 원칙이다. 예를 들어 최대 2 MHz의 신호 측정에 20 Megasample/second rate가 적용된다.이를 통해 안티앨리어싱 필터는 2MHz의 3dB 다운 포인트와 10MHz(나이키스트 주파수)의 효과적인 컷오프로 설계할 수 있어 매우 가파른("브릭월") 필터의 아티팩트를 피할 수 있다.

샘플링 오실로스코프는 신호가 정확하거나 거의 반복적인 경우 샘플링 속도보다 상당히 높은 주파수의 신호를 표시할 수 있다.이것은 입력 파형의 연속적인 반복에서 하나의 샘플을 추출하고, 각 샘플은 트리거 이벤트로부터 증가된 시간 간격에 있다.그런 다음 수집된 샘플에서 파형이 표시된다.이 메커니즘을 "동등 시간 샘플링"^[15]이라고 한다.일부 오실로스코프는 운영자의 선택에 따라 이 모드 또는 보다 전통적인 "실시간" 모드에서 작동할 수 있다.

기타 기능

일부 오실로스코프에는 커서가 있다.두 지점 사이의 시간 간격 또는 두 전압 간의 차이를 측정하기 위해 스크린을 중심으로 이동할 수 있는 라인이다.몇 개의 오래된 오실로스코프는 이동 가능한 위치에서의 추적을 단순히 밝게 했다.이러한 커서는 눈금 선을 참조하는 시각적 추정치보다 더 정확하다.^[16][17]

보다 우수한 품질의 범용 오실로스코프에는 테스트 프로브 보정을 설정하기 위한 보정 신호가 포함되어 있다. 이는 전면 패널의 테스트 단자에서 사용할 수 있는 확실한 피크 대 피크 전압의 1kHz 사각파 신호인 경우가 많다.일부 우수한 오실로스코프에는 전류 프로브를 점검하고 조정하기 위한 스퀘어 오프 루프도 있다.

때때로 사용자는 가끔만 발생하는 이벤트를 보고 싶어 한다.이러한 이벤트를 포착하기 위해 저장 스코프라고 하는 일부 오실로스코프는 화면에 가장 최근의 스위프를 보존한다.이것은 원래 저장관인 특수 CRT로 이루어졌는데, 아주 짧은 이벤트의 이미지도 오래도록 간직하고 있었다.

일부 디지털 오실로스코프는 스트립 차트 레코더를 모방하여 시간당 한 번만큼 느린 속도로 스위프할 수 있다.즉, 신호가 오른쪽에서 왼쪽으로 화면을 스크롤한다.이 기능이 있는 대부분의 오실로스코프는 10초당 약 1회의 스위프에서 스트립차트 모드로 전환한다.그렇지 않으면 범위가 깨진 것처럼 보이기 때문이다. 데이터를 수집하고 있지만 점을 볼 수 없기 때문이다.

현재 오실로스코프의 가장 단순한 모델을 제외한 모든 모델은 디지털 신호 샘플링을 사용하는 경우가 많다.샘플은 아날로그-디지털 변환기를 빠르게 공급하며, 그 다음에 모든 신호 처리(및 저장)가 디지털이다.

많은 오실로스코프는 비교적 좁은 대역폭의 고감도 증폭기, 차등 증폭기, 채널이 4개 이상인 증폭기, 주파수가 매우 높은 반복 신호를 위한 샘플링 플러그인, 오디오/초음파 스펙트럼 분석기를 포함한 특수 용도 플러그인, 스탭링 등 다양한 용도로 플러그인 모듈을 수용한다.상대적으로 이득이 높은 전자 전압 직류 채널.

사용 예

스코프의 가장 빈번한 사용 중 하나는 오작동하는 전자 장비의 문제를 해결하는 것이다.예를 들어 전압계가 전혀 예상치 못한 전압을 보일 수 있는 경우 스코프는 회로가 진동하고 있음을 나타낼 수 있다.다른 경우에는 맥박의 정확한 모양이나 타이밍이 중요하다.

예를 들어 전자 장비의 한 부분에서는 스코프를 단순한 신호 추적기로 사용하여 스테이지 사이의 연결부(예: 전자 믹서, 전자 오실레이터, 증폭기)를 예상 신호에 대해 '프로브'할 수 있다.예상 신호가 없거나 부정확할 경우 전자 장치의 일부 선행 단계가 올바르게 작동하지 않는 것이다.대부분의 고장은 단일 결함 부품으로 인해 발생하므로, 각 측정은 복잡한 장비 조각의 일부 단계가 작동하거나 고장을 일으키지 않았음을 보여줄 수 있다.

일단 결함 단계가 발견되면, 추가 탐사는 보통 숙련된 정비사에게 정확히 어떤 구성 요소가 고장났는지 알려줄 수 있다.구성 요소를 교체한 후에는 장치를 수리하도록 복원하거나 최소한 다음 고장을 격리할 수 있다.이러한 종류의 문제 해결은 오디오 앰프뿐만 아니라 라디오와 TV 수신기의 전형적이지만 전자 모터 드라이브와 같은 상당히 다른 장치에도 적용될 수 있다.

또 다른 용도는 새로 설계된 회로를 점검하는 것이다.흔히 새로 설계된 회로는 설계 오류, 나쁜 전압 레벨, 전기 소음 등으로 인해 오작동한다.디지털 전자제품은 보통 시계에서 작동하기 때문에 시계 신호와 시험 신호를 동시에 보여주는 이중 추적 스코프가 유용하다.저장 스코프는 결함 있는 작동을 유발하는 희귀한 전자 이벤트를 "캡처"하는 데 유용하다.

사용 사진

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  헤테로디네

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  AC가 소리에서 흥얼거리다.

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  저주파 및 고주파 신호의 합계

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  사인 필터 불량

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  듀얼 트레이스, 각 트레이스에서 서로 다른 타임베이스를 표시

자동차 사용

1970년대에 점화 시스템 분석을 위해 처음 등장한 자동차 오실로스코프는 전자 엔진 관리 시스템, 제동 및 안정성 시스템에서 센서와 출력 신호를 테스트하는 중요한 작업장 도구가 되고 있다.일부 오실로스코프는 자동차 애플리케이션에서 일반적으로 사용되는 CAN 버스와 같은 직렬 버스 메시지를 트리거하고 디코딩할 수 있다.

선택

고주파 및 고속 디지털 신호에서 작업하려면 수직 증폭기의 대역폭과 샘플링 속도가 충분히 높아야 한다.범용에서는 일반적으로 최소 100 MHz의 대역폭이 만족스럽다.훨씬 낮은 대역폭은 오디오 주파수 어플리케이션에만 충분하다.유용한 스위프 범위는 1초 ~ 100나노초이며, 적절한 트리거링 및 (아날로그 계측기의 경우) 스위프 지연이 있다.안정적인 디스플레이를 위해서는 잘 설계되고 안정적인 트리거 회로가 필요하다.품질 오실로스코프의 주요 이점은 트리거 회로의 품질이다.^{[citation needed]}

DSO(입력 대역폭과는 별개)의 주요 선택 기준은 샘플 메모리 깊이와 샘플링 속도다.1990년대 중후반의 초기 DSO는 채널당 샘플 메모리가 몇 KB밖에 없었다.이는 기본 파형 표시에 적합하지만, 예를 들어 파형의 상세 검사나 긴 데이터 패킷 검사를 허용하지 않는다.엔트리 레벨(<500달러)의 현대 DSO도 현재 채널당 1MB 이상의 샘플 메모리를 보유하고 있으며, 이는 현대 DSO에서 예상되는 최소 용량이 되었다.^{[citation needed]}종종 이 샘플 메모리는 채널 간에 공유되며, 때로는 더 낮은 샘플링 속도에서만 완전히 사용할 수 있다.가장 높은 샘플링 속도에서 메모리는 수십KB로 제한될 수 있다.^[18]현대의 모든 "실시간" 샘플링 속도 DSO는 일반적으로 샘플링 속도에서 입력 대역폭의 5~10배를 가진다.따라서 100 MHz 대역폭 DSO는 500 Ms/s – 1 Gs/s 샘플링 속도를 가질 것이다.SinX/x 보간법을 사용하여 필요한 이론적 최소 샘플링 속도는 대역폭의 2.5배이다.^[19]

아날로그 오실로스코프는 낮은 주파수에서만 사용하는 것을 제외하고 디지털 스토리지 스코프에 의해 거의 완전히 대체되었다.샘플링 속도가 크게 증가함에 따라 1세대 디지털 스코프에서 간혹 존재했던 "앨리어싱"이라고 알려진 잘못된 신호의 디스플레이가 크게 제거되었다.문제는 예를 들어, 본 섹션보다 수천 배 더 긴 간격으로 반복되는 반복 파형의 짧은 섹션(예: 특정 텔레비전 라인의 시작 부분에서 짧은 동기화 펄스)을 볼 때, 극히 많은 수의 샘플을 저장할 수 없는 오실로스코프를 볼 때 발생할 수 있다.짧은 부분의 한 예와 다음 예.

중고 테스트 장비 시장, 특히 온라인 경매 장소에서는 일반적으로 다양한 종류의 오래된 아날로그 스코프를 사용할 수 있다.그러나 이러한 계측기의 교체 부품을 구하는 것이 점점 더 어려워지고 있으며, 수리 서비스는 일반적으로 원래 제조업체에서 이용할 수 없다.중고 계측기는 보통 교정을 벗어나며, 필요한 장비와 전문지식을 갖춘 회사가 재보정하는 데 보통 계측기의 중고 값보다 비용이 더 많이 든다.^{[citation needed]}

2007년^[update] 현재 350MHz 대역폭(BW), 초당 2.5기가샘플(GS/s)의 듀얼 채널 디지털 스토리지 스코프는 약 7000달러의 비용이 새로 든다.^{[citation needed]}

최저가에서는 2011년 6월 현재 90달러 이하의 저렴한 취미 등급의 싱글 채널 DSO를 구입할 수 있다.이것들은 종종 제한된 대역폭과 다른 설비를 가지고 있지만, 오실로스코프의 기본 기능을 충족시킨다.

소프트웨어

오늘날 많은 오실로스코프는 하나 이상의 외부 인터페이스를 제공하여 외부 소프트웨어에 의한 원격 계측기 제어를 가능하게 한다.이러한 인터페이스(또는 버스)는 GPIB, 이더넷, 직렬 포트, USB 및 Wi-Fi를 포함한다.

유형 및 모델

다음 절은 이용 가능한 다양한 유형과 모델에 대한 간략한 요약이다.자세한 내용은 다른 기사를 참조하십시오.