Цифровые осциллографы

Одно из основных направлений совершенствования осциллографов основано на широком использовании в их схемах цифровых методов обработки сигналов и микропроцессоров. Структура построения современного цифрового осциллографа (ЦО) зависит от объема и характера функций, возложенных на используемую микропроцессорную систему.

Сравнительно простая схема цифрового запоминающего осциллографа представлена на рисунке. Функции генератора развертки в данной схеме выполняет ЦАП, управляемый сигналами, поступающими на вход от микроконтроллера. На выходе ЦАП образуется ступенчато изменяющееся напряжение, близкое линейно изменяющемуся. Скорость развертки ограничивается быстродействием ЦАП и микроконтроллера (до 40 МГц). Время хранения информации в таких устройствах практически не ограничено.

Широкие возможности имеют цифровые осциллографы с программным управлением на основе микропроцессорных систем. Структура таких осциллографов подобна структуре ЭВМ.

Рис. 8.8 Структурная схема цифрового запоминающего осциллографа.

Исследуемый аналоговый сигнал поступает на входное устройство, где осуществляется согласование его параметров с АЦП, а также автоматическое переключение каналов при многоканальном осциллографировании. С помощью встроенных измерителей могут определяться амплитудные и временные параметры исследуемого сигнала. После АЦП последовательность кодов информативных параметров сигнала через внутриприборный интерфейс подается в ЗУ, которое, как правило, включает в свой состав:

· ОЗУ для информативных сигналов;

· запоминающее устройство программ управления (ЗУПУ);

· ЗУ служебной информации (ЗУСИ), для хранения выводимой на экран знаковой информации.

Из ЗУ сигналы поступают в процессор (П), отображающее устройство или через внешний интерфейс на внешние устройства и ЭВМ.

Наличие в составе прибора микропроцессорных систем позволяет полностью автоматизировать работу устройства. На отображающем устройстве прибора можно наблюдать не только осциллограммы сигналов, но и численные значения его параметров. Современные ЦО позволяют решать практически все функциональные задачи, возникающие при исследовании сигналов.