O que é osciloscópio de armazenamento digital: Funcionando e suas aplicações

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Em 1897, Karl Ferdinand Brawn inventou um osciloscópio. Sabemos sobre o osciloscópio de raios catódicos, que é usado para a exibição e análise de diferentes tipos de formas de onda de sinais eletrônicos na eletrônica e em circuitos elétricos. O DSO também é um tipo de osciloscópio, usado para exibir a forma de onda, mas a diferença entre CRO e DSO é que no DSO, o sinal digital é convertido em analógico e esse sinal analógico será exibido na tela do osciloscópio de armazenamento digital. No convencional CRO , não há procedimento para o armazenamento da forma de onda, mas no DSO, existe uma memória digital que vai armazenar a cópia digital da forma de onda. Uma breve explicação sobre o DSO é explicada abaixo.

O que é osciloscópio de armazenamento digital?

Definição: O osciloscópio de armazenamento digital é um instrumento que permite o armazenamento de uma forma de onda digital ou a cópia digital da forma de onda. Ele nos permite armazenar o sinal ou a forma de onda no formato digital, e na memória digital também nos permite fazer as técnicas de processamento do sinal digital sobre esse sinal. A frequência máxima medida no osciloscópio de sinal digital depende de duas coisas: a taxa de amostragem do osciloscópio e a natureza do conversor. Os traços no DSO são brilhantes, altamente definidos e exibidos em segundos.




Diagrama de blocos do osciloscópio de armazenamento digital

O diagrama de blocos do osciloscópio de armazenamento digital consiste em um amplificador, digitalizador, memória e circuito analisador. Reconstrução de forma de onda, placas verticais, placas horizontais, tubo de raios catódicos (CRT), amplificador horizontal, circuitos de base de tempo, gatilho e relógio. O diagrama de blocos do osciloscópio de armazenamento digital é mostrado na figura abaixo.

Diagrama de blocos do osciloscópio de armazenamento digital

Diagrama de blocos do osciloscópio de armazenamento digital



Como visto na figura acima, no primeiro osciloscópio de armazenamento digital digitaliza o sinal de entrada analógica, então o sinal de entrada analógica é amplificado pelo amplificador se tiver qualquer sinal fraco. Após a amplificação, o sinal é digitalizado pelo digitalizador e esse sinal digitalizado é armazenado na memória. O circuito do analisador processa o sinal digital depois que a forma de onda é reconstruída (novamente o sinal digital é convertido em uma forma analógica) e então esse sinal é aplicado às placas verticais do tubo de raios catódicos (CRT).

O tubo de raios catódicos tem duas entradas: entrada vertical e entrada horizontal. O sinal de entrada vertical é o eixo 'Y' e o sinal de entrada horizontal é o eixo 'X'. O circuito de base de tempo é acionado pelo sinal de entrada de disparo e relógio, portanto, ele vai gerar o sinal de base de tempo, que é um sinal de rampa. Em seguida, o sinal de rampa é amplificado pelo amplificador horizontal, e este amplificador horizontal fornecerá entrada para a placa horizontal. Na tela CRT, obteremos a forma de onda do sinal de entrada em função do tempo.

A digitalização ocorre tirando uma amostra da forma de onda de entrada em intervalos periódicos. No intervalo de tempo periódico significa, quando metade do ciclo de tempo é concluído, então estamos tirando as amostras do sinal. O processo de digitalização ou amostragem deve seguir o teorema da amostragem. O teorema de amostragem diz que a taxa na qual as amostras são coletadas deve ser maior que duas vezes a maior frequência presente no sinal de entrada. Quando o sinal analógico não é devidamente convertido em digital, ocorre um efeito de aliasing.


Quando o sinal analógico é devidamente convertido em digital, a resolução do conversor A / D diminui. Quando os sinais de entrada armazenados nos registros de armazenamento analógico podem ser lidos em uma taxa muito mais lenta pelo conversor A / D, a saída digital do conversor A / D armazenada no armazenamento digital permite a operação de até 100 mega amostras por segundo. Este é o princípio de funcionamento de um osciloscópio de armazenamento digital.

Modos de operação DSO

O osciloscópio de armazenamento digital funciona em três modos de operação: modo de rolagem, modo de armazenamento e modo de espera ou salvar.

Modo de rotação: No modo de rotação, sinais de variação muito rápida são exibidos na tela de exibição.

Modo de armazenamento: No modo de armazenamento, os sinais são armazenados na memória.

Modo de espera ou salvar: No modo hold ou save, alguma parte do sinal será retida por algum tempo e então será armazenada na memória.

Esses são os três modos de operação do osciloscópio de armazenamento digital.

Reconstrução de forma de onda

Existem dois tipos de reconstruções de forma de onda: interpolação linear e interpolação senoidal.

Interpolação linear: Na interpolação linear, os pontos são unidos por uma linha reta.

Interpolação sinusoidal: Na interpolação senoidal, os pontos são unidos por uma onda senoidal.

Reconstrução da forma de onda do osciloscópio de armazenamento digital

Reconstrução da forma de onda do osciloscópio de armazenamento digital

Diferença entre osciloscópio de armazenamento digital e osciloscópio de armazenamento convencional

A diferença entre o DSO e o osciloscópio de armazenamento convencional ou osciloscópio de armazenamento analógico (ASO) é mostrada na tabela abaixo.

S.NO

Osciloscópio de armazenamento digital

Osciloscópio de armazenamento convencional

1

O osciloscópio de armazenamento digital coleta dados sempre

Depois de apenas disparar, o osciloscópio de armazenamento convencional coleta dados
doisO custo do tubo é baratoO custo do tubo é mais caro
3Para sinais de alta frequência, o DSO produz imagens brilhantesPara sinais de frequência mais alta, o ASO não pode produzir imagens brilhantes
4A resolução é maior no osciloscópio de armazenamento digital

A resolução é mais baixa no osciloscópio de armazenamento convencional

5Em DSO uma velocidade operacional é menorEm ASO uma velocidade operacional é menor

Produtos de osciloscópio de armazenamento digital

Os diferentes tipos de produtos de osciloscópio de armazenamento digital são mostrados na tabela abaixo

S.NO produtos Largura de banda Marca Modelo Uso Custo
1RIGOL 50Mhz DS1054Z50MhzRIGOLDS1054ZIndustrialRs 36.990 / -
doisMextech DSO-502525 MHZMextechDSO-5025Industrial, Laboratório, Elétrica GeralRs 18.000 / -
3Osciloscópio digital Tesca100 MHzTescaDSO-17088LaboratórioRs 80.311 / -
4Osciloscópio de armazenamento digital Gw Instek100 MHzEu instekGDS 1102 UIndustrialRs 22.000 / -
5Osciloscópio digital Tektronix DSO200 MHz, 150 MHz, 100 MHz, 70 MHz, 50 MHz e 30 MHzTektronixTBS1102BIndustrialRs 88.000 / -
6Osciloscópio de armazenamento digital Ohm Technologies25MHzOhm TechnologiesPDS5022Institutos educacionaisRs 22.500 / -
7Osciloscópio de armazenamento digital50 MHzVAR TechSS-5050 DSOIndustrialRs 19.500 / -
8DSO100 MHzUNIDADEUNI-T UTD2102CESPesquisaRs 19.000 / -
9DSO de 2 canais de 100 MHz100 MHzGwinstekGDS1102AUIndustrialRs 48.144 / -
10Osciloscópio Digital Scientific 100 MHz 2GSa / s 4 Canais100 MHzCientíficoSMO1104BPesquisaRs 71.000 / -

Formulários

As aplicações do DSO são

  • Ele verifica componentes defeituosos em circuitos
  • Usado na área médica
  • Usado para medir capacitor , indutância, intervalo de tempo entre sinais, frequência e período de tempo
  • Usado para observar as características de transistores e diodos V-I
  • Usado para analisar formas de onda de TV
  • Usado em equipamentos de gravação de vídeo e áudio
  • Usado na concepção
  • Usado no campo de pesquisa
  • Para fins de comparação, ele exibe figura 3D ou múltiplas formas de onda
  • É amplamente utilizado um osciloscópio

Vantagens

As vantagens do DSO são

  • Portátil
  • Tenha a maior largura de banda
  • A interface do usuário é simples
  • A velocidade é alta

Desvantagens

As desvantagens do DSO são

  • Complexo
  • Alto custo

FAQS

1). Qual é a diferença entre CRO e DSO?

O Cathode Ray Tube (CRO) é um osciloscópio analógico, enquanto o DSO é um osciloscópio digital.

2). Qual é a diferença entre osciloscópio digital e analógico?

As formas de onda em um dispositivo analógico são mostradas na forma original, enquanto no osciloscópio digital as formas de onda originais são convertidas em números digitais por amostragem.

3). O que é um osciloscópio usado para medir?

Um osciloscópio é um instrumento usado para analisar e exibir as formas de onda do sinal eletrônico.

4). Um osciloscópio é um analógico?

Existem dois tipos de osciloscópios, eles são osciloscópio analógico e osciloscópio digital.

5). Um osciloscópio pode medir o som?

Sim, um osciloscópio pode medir o som convertendo esse som em voltagem.

Neste artigo, o que é osciloscópio de armazenamento digital (DSO), um diagrama de blocos de DSO, vantagens, desvantagens, aplicações, produtos DSO, modos de operação de DSO e reconstrução de onda de DSO são discutidos. Aqui está uma pergunta para você quais são os recursos de um osciloscópio de armazenamento digital?