background image

Technika  cyfrowa  ju¿  dawno  wdar³a

siê  przebojem  w  nasze  codzienne  ¿ycie.
Trudno  obecnie  znaleŸæ  urz¹dzenia  po-
wrzechnego  u¿ytku,  w  których  stosowa-
noby  analogowe  techniki  sterowania,
a coraz czêœciej równie¿ do przesy³ania in-
formacji  wykorzystuje  siê  kodowanie  cy-
frowe.  Zmiana  sposobu  funkcjonowania
nie  ominê³a  urz¹dzeñ  pomiarowych.  Do
najnowoczeœniejszych  z  nich  zaliczamy
obecnie oscyloskopy cyfrowe. Jak wiado-
mo prawie ka¿demu cz³owiekowi maj¹ce-
mu do czynienia z elektronik¹, oscylosko-
py  s³u¿¹  g³ównie  do  obserwacji  kszta³tu
sygna³u elektrycznego, badania powi¹zañ
miêdzy sygna³ami oraz do uniwersalnych
pomiarów  amplitudy,  czêstotliwoœci,
okresu  i  innych  parametrów  sygna³ów.
Technika cyfrowa w oscyloskopach wpro-
wadzi³a  do  ich  funkcjonalnoœci  now¹  ja-
koœæ,  któr¹  poni¿ej  postaram  siê  opisaæ

dok³adniej.  Artyku³  ten  otwiera  cykl  po-
œwiêcony oscyloskopom cyfrowym, które-
go zwieñczeniem bêdzie kompletny sche-
mat  amatorskiego  (co  wcale  nie  znaczy,
¿e  prymitywnego)  oscyloskopu  cyfrowe-
go o parametrach mog¹cych konkurowaæ
z  profesjonalnymi  urz¹dzeniami  dostêp-
nymi obecnie na rynku.

Na  rysunku  1a  przedstawiono  sche-

mat blokowy klasycznego dwukana³owe-
go oscyloskopu analogowego. Jak widaæ,
tor pojedynczego kana³u sk³ada siê zasa-
dniczo z wzmacniacza oraz uk³adu steru-
j¹cego lampê oscyloskopow¹. Badany sy-
gna³  dociera  wiêc  bezpoœrednio  do  lam-
py, a ca³y tor oscyloskopu jest zazwyczaj
projektowany tak, aby kszta³t  sygna³u nie

ulega³ najmniejszym zmianom. W wyniku
otrzymujemy  wiêc  na  ekranie  lampy
obraz przedstawiaj¹cy w wybrany sposób
nasz sygna³.

Z kolei budowê typowego oscylosko-

pu  cyfrowego  przedstawia  rysunek  1b.
Podstawowa  ró¿nica  ujawnia  siê  w  torze
sygna³u  ju¿  za  wzmacniaczem  wejœcio-
wym.  O  ile  w  oscyloskopie  analogowym
jego zadanie polega³o na przygotowaniu
sygna³u  do  podania  na  uk³ad  steruj¹cy
lampê  oscyloskopow¹,  o  tyle  w  oscylo-
skopie  cyfrowym  dopasowuje  on  para-
metry  sygna³u  do  potrzeb  przetwornika
analogowo–cyfrowego  (wzmacniacz  wej-
œciowy  jest  praktycznie  jedyn¹  czêœci¹
wspóln¹  dla  oscyloskopów  analogowych 
i  cyfrowych).  Po  przetworzeniu  w  prze-
tworniku  A/C  na  postaæ  cyfrow¹,  sy-
gna³  jest  zapamiêtywany  tymczasowo 
w pamiêci RAM, a o jego dalszych losach 
decyduje  u¿ytkownik  za  poœredni-
ctwem  mikroprocesora  oraz  urz¹dzeñ 
wejœcia/wyjœcia.

W  tym  momencie  ujawnia  siê  ca³a

moc  i  elastycznoœæ  oscyloskopu  cyfrowe-
go.  De  facto  mikroprocesor  wraz  z  do³¹-
czonymi  urz¹dzeniami  jest  bowiem 
po  prostu  ma³ym  (choæ  niekiedy  to 
doœæ  skromne  okreœlenie)  komputerem. 
W zwi¹zku z tym iloœæ funkcji oscyloskopu
cyfrowego  zale¿y  g³ównie  od  inwencji 
i  pomys³owoœci  twórców  jego  oprogra-
mowania.

Implementacja podstawowego zada-

nia oscyloskopu, czyli obrazowanie bada-
nego sygna³u, sprowadza siê w oscylosko-
pie  cyfrowym  do  próbkowania  sygna³u
wejœciowego  w  okreœlony  sposób  oraz
wyœwietlania  go  na  do³¹czonym  do  pro-
cesora wyœwietlaczu. Wyœwietlaczem tym
mo¿e  byæ  ekran  ciek³okrystaliczny  lub
plazmowy,  monitor  z  klasycznym  kine-
skopem  lub  lampa  oscyloskopowa. 
W tym ostatnim przypadku mówi siê czê-
sto o oscyloskopie cyfrowo–analogowym.
Zastosowanie  do  obrazowania  lampy
oscyloskopowej pozwala uzyskiwaæ wiêk-
sze czêstotliwoœci odœwie¿ania obrazu ba-
danego  sygna³u  oraz  zapewnia  wiêksz¹
rozdzielczoœæ na ekranie.

„Sercem” oscyloskopu cyfrowego jest

przetwornik analogowo–cyfrowy. To w³a-
œnie  od  jego  parametrów  zale¿y  wiêk-
szoœæ parametrów u¿ytkowych oscylosko-

15

Technika  cyfrowa  ju¿  dawno  wdar³a  siê  przebojem  w  nasze  co-
dzienne ¿ycie. Trudno obecnie znaleŸæ urz¹dzenia powszechnego
u¿ytku, w których stosowano by analogowe techniki sterowania,
a  coraz  czêœciej  równie¿  do  przesy³ania  informacji  wykorzystuje
siê kodowanie cyfrowe. Zmiana sposobu funkcjonowania nie omi-
nê³a urz¹dzeñ pomiarowych. Do najnowoczeœniejszych z nich za-
liczamy obecnie oscyloskopy cyfrowe.

12/98

Oscyloskop – cyfrowy 

czy analogowy

Porównanie budowy oscylosko-
pu analogowego i cyfrowego

WE/WY

/MONITOR

WYŒWIETLACZ

UK£AD

KLAWIATURA,

DRUKARKA,

MYSZ, itp.

UK£AD

STEROWANIA

SYGNA£

MIKROPROCESOR

WYZWALAJ¥CY

PRÓBKOWANIEM

PAMIEÆ RAM

A/C

PRZETWORNIK

WZMACNIACZ

WEJŒCIOWY

SYGNA£

WEJŒCIOWY

b)

PODSTAWY

CZASU

WYZWALAJ¥CY

SYGNA£

OSCYLOSKOPOW¥

WEJŒCIOWY

GENERATOR

a)

WEJŒCIOWY

SYGNA£

WZMACNIACZ

STEROWANIE LAMP¥

Rys. 1 Schemat blokowy oscyloskopu: a) analogowego, b) cyfrowego

Technika stosowania przetwor-
ników A/C w oscyloskopach 
cyfrowych

background image

pu (takich jak rozdzielczoœæ pionowa, ma-
ksymaln¹  czêstotliwoœæ  pracy).  Obecnie
wiêkszoœæ  oscyloskopów  posiada  prze-
tworniki  8-bitowe  pracuj¹ce  z  maksy-
maln¹ 

czêstotliwoœci¹ 

próbkowania

20÷800 MHz.  Przetworniki  o  du¿ych
czêstotliwoœciach  próbkowania  (>100
MHz),  nie  s¹  produkowane  masowo,  to-
te¿  ich  cena  wp³ywa  znacz¹co  na  cenê
oscyloskopów o wysokich parametrach.

Typowym  „trickiem”  stosowanym

powszechnie w oscyloskopach cyfrowych
jest stosowanie dwóch identycznych prze-
tworników A/C. Przy pracy dwukana³owej
(rys. 2a) na ka¿dy przetwornik przypada
jeden  kana³  i  maksymalna  czêstotliwoœæ

pracy oscyloskopu równa jest maksymal-
nej  czêstotliwoœci  pracy  przetwornika. 
W  przypadku  pracy  jednokana³owej  (ry-
sunek 2b) oba przetworniki przetwarzaj¹
tej sam kana³ na przemian, dziêki czemu
maksymalna  czêstotliwoœæ  pracy  oscylo-
skopu ulega podwojeniu.

Innym  zagadnieniem  zwi¹zanym 

z  przetwarzaniem  A/C  w  oscyloskopach
cyfrowych  jest  sposób  próbkowania.  Za-
sadniczo  najprostszym  i  daj¹cym  najlep-
sze  rezultaty  jest  próbkowanie  w  sta³ych
odstêpach  czasu,  przedstawione  na  ry-
sunku 3a. Jeœli jest ono wykonywane 
z  dostateczn¹  czêstotliwoœci¹,  zapewnia
poprawne  odtworzenie  przetwarzanego

sygna³u. Nie zawsze jednak dysponujemy
przetwornikiem  A/C  o  odpowiedniej
szybkoœci dzia³ania. Aby bowiem zapew-
niæ  odtworzenie  sygna³u  okresowego 
z  b³êdem  rzêdu  1,5%,  nale¿y  pobraæ 
z ka¿dego okresu co najmniej 20 próbek.
Oznacza to, ¿e do badania sygna³u o czê-
stotliwoœci  10 MHz,  musielibyœmy  u¿yæ
przetwornika o maksymalnej czêstotliwo-
œci  pracy  200 MHz!  Znaleziono  jednak
wyjœcie z tego problemu (niestety dzia³a-
j¹ce tylko w przypadku sygna³ów okreso-
wych). Poniewa¿ sygna³ okresowy charak-
teryzuje  powtarzalnoœæ  w  czasie,  mo¿na
pobieraæ jedn¹ próbkê z ka¿dego okresu,
dbaj¹c jedynie, aby ka¿da kolejno pobie-
rana  próbka  by³a  przesuniêta  wzglêdem
poprzedniej  w  pojedynczym  okresie  (ry-
sunek  3b).  Dziêki  takiej  procedurze  mo-
¿emy uzyskaæ obraz przebiegu okresowe-
go nawet jeœli jego czêstotliwoœæ jest po-
równywalna  z  maksymaln¹  czêstotliwo-
œci¹ pracy przetwornika A/C.

Przy pierwszym zapoznaniu siê z bu-

dow¹ i funkcjonowaniem oscyloskopu cy-
frowego czêsto nasuwa siê ka¿demu, na-
wet  œrednio  bystremu  cz³owiekowi,  w¹t-
pliwoœæ – po co to wszystko? Przecie¿ wy-
nik  koñcowy  praktycznie  pozostaje  ten
sam:  obraz  sygna³u  na  ekranie.  Wbrew
pozorom, podejœcie cyfrowe posiada jed-
nak wiele zalet.

Maj¹c  w  pamiêci  komputera  dane

spróbkowanego  sygna³u  wejœciowego,
mo¿emy zaprz¹c procesor do pracy i obli-
czyæ  wszelkie  parametry  tego  sygna³u:
maksymaln¹ i œredni¹ amplitudê, czêsto-
tliwoœæ,  wype³nienie  okresu,  moc,  histo-
gram wykresu i co nam jeszcze przyjdzie
do g³owy. Oczywiœcie nic nie stoi na prze-
szkodzie,  aby  parametry  te  zosta³y  nam
podane w wybranych przez nas jednost-
kach (np. amplituda w dB). Maj¹c oscylo-
skop  analogowy,  zmuszeni  byliœmy  ¿mu-
dnie odczytywaæ jakikolwiek parametr na
podstawie  dzia³ek  oznaczonych  na  ekra-
nie. Nie musimy chyba przypominaæ jak
nie³atwym  jest  zadanie  np.  odczytania
szerokoœci  impulsu  o  czêstotliwoœci  1 Hz
na  oscyloskopie  analogowym.  Maj¹c  ten
impuls w pamiêci oscyloskopu cyfrowego
i  na  ekranie,  mo¿emy  wpatrywaæ  siê 
w niego do znudzenia, zamiast czekaæ a¿
„wyskoczy” i zniknie.

Na wyznaczaniu parametrów jednak

nie koniec. Na biedny sygna³ siedz¹cy so-
bie spokojnie w pamiêci ju¿ dawno opra-

16

12/98

UK£AD

PRZE£¥CZAJ¥CY

MIKROPROCESOR

PRZETWORNIK A/C

PAMIEÆ RAM

PAMIEÆ RAM

PRZETWORNIK A/C

SYGNA£

WEJŒCIOWY

WEJŒCIOWY 2

b)

MIKROPROCESOR

SYGNA£

PRZETWORNIK A/C

PAMIEÆ RAM

PAMIEÆ RAM

PRZETWORNIK A/C

WEJŒCIOWY 1

SYGNA£

Rys. 2 a)Przetwarzanie dwukana³owe za pomoc¹ dwóch przetworników A/C, 

b) Przetwarzanie jednokana³owe za pomoc¹ dwóch przetworników A/C

t

u(t)

b)

t

u(t)

a)

Rys. 3

Próbkowanie: 

a) równomierne,

b) okresowe ze

sta³ym

przesuniêciem

Zalety oscyloskopów cyfrowych

background image

cowano  ca³y  arsena³  matematyki,  który
wystarczy  tylko  za³adowaæ  do  procesora.
O  tym,  czym  mo¿na  potraktowaæ  dane
sygna³u,  decyduj¹  g³ównie  wydajnoœæ
procesora  i  pomys³owoœæ  producentów
oscyloskopu.  Standardem  w  oscylosko-
pach cyfrowych, oprócz dodawania, odej-
mowania,  mno¿enia  i  dzielenia  dwóch
sygna³ów, staje siê ju¿ analiza czêstotliwo-
œciowa,  realizowana  za  pomoc¹  algoryt-
mu  szybkiej  transformacji  Fouriera  (ang.
Fast Fourier Transform; w skrócie FFT). Na
bazie tej transformacji ³atwo jest te¿ zrea-
lizowaæ  bardzo  wysokiej  jakoœci  miernik
zawartoœci harmonicznych. Coraz czêœciej
mo¿na  spotkaæ  w  oscyloskopach  cyfro-
wych  takie  opcje  jak:  ró¿niczkowanie 
i  ca³kowanie  sygna³u,  filtracja  cyfrowa
(kilka  rodzajów  filtrów),  czy  modulacja
sygna³ów  (amplitudowa  lub  czêstotliwo-
œciowa). Paletê mo¿liwoœci zamyka jedna
z  najczêœciej  u¿ywanych  funkcji  oscylo-
skopów cyfrowych - tzw. „Auto Set” (au-
tomatyczne  ustawianie).  Wywo³anie  tej
funkcji  powoduje,  ¿e  oscyloskop  sam
ustawia  swoje  parametry  w  taki  sposób,
aby jak najlepiej pokazaæ sygna³ podany
na wejœcie.

Na tym jednak nie koniec mo¿liwoœci

zabawy  z  sygna³em  poddanym  przetwo-
rzeniu A/C. Poniewa¿ sygna³ ten znajduje
siê  w  pamiêci,  w  prosty  sposób  mo¿na
poddaæ go dowolnej edycji. Nie musimy
wiêc tylko ogl¹daæ nasz sygna³, lecz mo-
¿emy teraz sami wp³ywaæ na jego kszta³t.
Dopuszczone  s¹  tutaj  wszelkie  chwyty:
wycinanie,  kasowanie,  wklejanie  frag-
mentów,  wzmacnianie,  t³umienie,  filtra-
cja,  kodowanie,  dekodowanie,  zmiana
skali  (np.  z  liniowej  na  logarytmiczn¹),
itp.  Na  koniec  nic  nie  stoi  na  przeszko-
dzie,  aby  przes³aæ  wynik  naszej  pracy 
do komputera, wydrukowaæ, do³¹czyæ do 
artyku³u,  wys³aæ  w  œwiat,  powiesiæ  na 
œcianie, itd.

Po wymienieniu tylu zalet chyba ju¿

nikt nie powinien mieæ w¹tpliwoœci co do
przydatnoœci  przetwarzania  sygna³u  na
postaæ cyfrow¹.

Niew¹tpliwie  podstawow¹  wad¹

oscyloskopów cyfrowych z punktu widze-
nia  wiêkszoœci  u¿ytkowników  jest  ich  ce-
na.  Oscyloskop  cyfrowy  jest  zazwyczaj
dwa razy dro¿szy od analogicznego oscy-
loskopu analogowego (o podobnej czu³o-
œci  i  podobnym  zakresie  przenoszonych
czêstotliwoœci).  Oznacza  to,  ¿e  aby  kupiæ

najtañszy  oscyloskop  cyfrowy  o  rozs¹d-
nych parametrach (maksymalna czêstotli-
woœæ  pracy  ~20 MHz),  musimy  przygo-
towaæ  siê  na  wydatek  rzêdu  2.500 PLN,
co  dla  przeciêtnego  cz³owieka  jest  ci¹gle
sum¹  niebagateln¹.  Ceny  oscyloskopów
cyfrowych  najwy¿szej  klasy,  z  wbudowa-
nym  ma³ym  komputerem  klasy  PC,  dru-
kark¹,  maksymaln¹  czêstotliwoœci¹  pracy
rzêdu 1 GHz, siêgaj¹ 7.000 USD. Oscylo-
skop  cyfrowy  nie  jest  wiêc  przyrz¹dem
pomiarowym dostêpnym dla ka¿dego.

Wielu  praktyków  obytych  z  oscylo-

skopami analogowymi zalicza równie¿ do
wad  oscyloskopów  cyfrowych  ma³¹  czê-
stotliwoœæ  odœwie¿ania  obrazu  badanego
sygna³u,  zw³aszcza  w  przypadku,  gdy
oscyloskop  taki  wyposa¿ony  jest  w  tani
wyœwietlacz  ciek³okrystaliczny,  charakte-
ryzuj¹cy  siê  d³ug¹  poœwiat¹  wyœwietla-
nych elementów. Wada ta pozostaje dys-
kusyjna,  choæ  niew¹tpliwie  zw³aszcza 
w analizie sygna³ów o wiêkszych czêstotli-
woœciach szczególnie daje siê odczuæ ró¿-
nicê  w  dzia³aniu  oscyloskopu  analogo-
wego i cyfrowego.

Wœród  metod  przetwarzania  sygna-

³ów  w  oscyloskopach  cyfrowych  przewa-
¿aj¹  techniki  stosowane  powszechnie 
w procesorach DSP. Wiêkszoœæ operacji na
badanym sygnale sprowadzono do wyko-
nania pewnego ci¹gu mno¿eñ i dodawañ.
Zak³adaj¹c,  ¿e  f(t)  jest  spróbkowanym 
w czasie t=0,1,2, ..., N-1 sygna³em ana-
logowym  o  wartoœciach  ca³kowitych 
z  pewnego  przedzia³u  -M,  -M+1,  ...,  0,
...,  M-1,  mo¿emy  np.  obliczyæ  œredni¹
moc tego sygna³u z prostego wzoru:

Z  kolei  obliczenie  w  najprostszy  spo-sób
widma  czêstotliwoœciowego  równie¿  nie
jest zbyt skomplikowane:

We wzorze k oznacza numer harmo-

nicznej  widma  (k=0  oznacza  sk³adow¹
sta³¹),  zaœ  otrzymane  w  wyniku  obliczeñ
wartoœci  funkcji  zespolonej  F(k)  mówi¹
nam o amplitudzie i fazie poszczególnych
harmonicznych.  Oczywiœcie  podany  spo-

sób  nie  nale¿y  do  najszybszych  i  istniej¹
znacznie  optymalniejsze  metody  wyzna-
czanie widma czêstotliwoœciowego sygna-
³u cyfrowego, s¹ one jednak znacznie bar-
dziej  skomplikowane,  chocia¿  zasadniczo
równie¿ sprowadzaj¹ siê jedynie do mno-
¿eñ i dodawañ.

Inn¹ elementarn¹ operacj¹ zwi¹zan¹

z  przetwarzaniem  sygna³ów  jest  filtracja.
Implementacja  najprostszych  filtrów  cy-
frowych, tzw. filtrów o skoñczonej odpo-
wiedzi impulsowej (w skrócie z ang. FIR)
jest  doœæ  trywialna.  Sprowadza  siê  bo-
wiem  ona  do  policzenia  tzw.  splotu  sy-
gna³u. W postaci wzoru wygl¹da to nastê-
puj¹co:

We wzorze f'(t) oznacza sygna³ otrzy-

many po filtracji, d(i) jest tzw. j¹drem fil-
tru FIR, zaœ K jego rozmiarem. J¹dro filtru
FIR jest odpowiedzi¹ impulsow¹ tego fil-
tru na impuls jednostkowy. OdpowiedŸ t¹
mo¿emy  wyznaczyæ  u¿ywaj¹c  odpowie-
dnich programów s³u¿¹cych do projekto-
wania  filtrów.  Filtry  typu  FIR  nale¿¹  do
najprostszych  filtrów  cyfrowych  przez  co
ich parametry nie nale¿¹ do najlepszych.
Dobre wspó³czynniki t³umienia i ostre na-
chylenia  charakterystyk  amplitudowych
uzyskuje siê dopiero dla filtrów wysokie-
go  rzêdu,  przy  rozmiarze  K  wynosz¹cym
co najmniej kilkadziesi¹t. Oznacza to przy
filtracji koniecznoœæ wykonania kilkudzie-
siêciu  mno¿eñ  i  dodawañ  dla  ka¿dej
próbki  sygna³u,  co  jest  doœæ  du¿ym  wy-
mogiem obliczeniowym, nawet dla szyb-
kich  powszechnie  stosowanych  proceso-
rów DSP.

Do  klasycznych  oscyloskopów  cyfro-

wych  wysokiej  klasy  nale¿y  oscyloskop
Gould  Classic  9500.  Jest  to  bardzo  czu³e
(min.  2 mV/dzia³kê),  czterokana³owe

17

12/98

Wady oscyloskopów cyfrowych

Algorytmy przetwarzania 

sygna³ów w oscyloskopach 
cyfrowych

Przyk³ady oscyloskopów

cyfrowych dostêpnych na
rynku i ich parametry

Fot.1 Oscyloskop Gould Classic 9500.

background image

urz¹dzenie  pomiarowe,  wyposa¿one 
w kolorowy ekran o przek¹tnej 5,6”. Jego
maksymalne pasmo przenoszenia wynosi
400 MHz, przy maksymalnej czêstotliwo-
œci  próbkowania  2 GHz.  Standardowo
wyposa¿ony  jest  w  stacjê  dysków  3,5”
oraz  rozszerzalny  RAMdysk,  opcjonalnie
w  twardy  dysk  o  pojemnoœci  500 MB.
Z³¹cza RS232 oraz Centronics zapewniaj¹
³atw¹  komunikacjê  z  dowolnym  kompu-
terem.  Wbudowane  oprogramowanie
charakteryzuje siê nastawieniem na zasto-
sowania serwisowe oscyloskopu. Mo¿liwe
jest  np.  zostawienie  go  na  dowolnie 
d³ugi  czas  wraz  z  testowanym  podzes-
po³em w celu wychwycenia jego b³êdów 
funkcjonowania.

Nowatorsk¹ konstrukcj¹ w dziedzinie

oscyloskopów cyfrowych jest seria oscylo-
skopów  „infinium”  firmy  Hewlett–Pac-
kard.  Oscyloskopy  te  z  zewn¹trz  niczym
nie  wyró¿niaj¹  siê  swoj¹  budow¹,  lecz
wyró¿nia  je  sposób  obs³ugi.  Ca³y  system
oscyloskopu oparto bowiem na systemie
operacyjnym  Windows  95,  który  dzia³a
na umieszczonym w oscyloskopie kompu-
terze PC. O komputerowym „odchyleniu”
oscyloskopu œwiadczy ponadto mo¿liwoœæ
pod³¹czenia  myszy,  klawiatury  oraz  ze-
wnêtrznego  monitora  VGA  (sam  oscylo-
skop  wyposa¿ony  jest  w  kolorowy  wy-
œwietlacz  ciek³okrystaliczny).  Oscyloskop
mo¿e byæ wiêc sterowany przez u¿ytkow-
nika na 4 sposoby: przez pokrêt³a i przy-
ciski  dostêpne  na  p³ycie  czo³owej,  przy
pomocy myszy, przy pomocy standardo-
wej  klawiatury  PC  lub  poprzez  HPIB,
które  umo¿liwia  elastyczne  konfigurowa-
nie  oscyloskopu  w  systemie  pomiaro-
wym. W zale¿noœci od wersji oscyloskopy
„infinium” posiadaj¹ 2 lub 4 kana³y, pa-
smo  500  lub  1500  MHz  oraz  czêstotli-
woœæ próbkowania 1, 2 lub 8 GHz. Opro-
gramowanie  oscyloskopu  ma  charakter
dynamiczny  –  mo¿e  byæ  aktualizowane
przez u¿ytkownika, dziêki czemu nie „sta-
rzeje siê” tak szybko jak w innych oscylo-
skopach tego typu. Podsumowuj¹c nale¿y

zaznaczyæ,  ¿e  oscyloskopy  „infinium”  s¹
bardzo  ciekaw¹  koncepcj¹  po³¹czenia
komputera  i  oscyloskopu,  czy  jednak
praktyczn¹, oka¿e siê w przysz³oœci.

Niewiele gorszymi parametrami cha-

rakteryzuj¹ siê przenoœne oscyloskopy cy-

frowe firmy Tektronix serii TDS 220. Przy
czêstotliwoœci  próbkowania  1 GHz  prze-
nosz¹ pasmo 100 MHz równie¿ przy pra-
cy dwukana³owej. Wbudowane oprogra-
mowanie zapewnia wykonanie wszelkich
podstawowych  pomiarów.  Wad¹  ich  jest
jednak  niewielka  pamiêæ  przebiegu
(2×2500  punktów)  oraz  monochroma-
tyczny  wyœwietlacz.  Jednak  dziêki  nie-
którym  ograniczeniom  uzyskano  doœæ
znaczne  zmniejszenie  masy  urz¹dzenia.
Oscyloskop ten wa¿y bowiem wraz z wy-
posa¿eniem ok. 2,2 kg.

Oscyloskopy opisane powy¿ej nale¿¹

do  urz¹dzeñ  najwy¿szej  klasy  (czytaj  –
najwy¿szej ceny) wœród oscyloskopów cy-
frowych.  Jako  oscyloskopy  cyfrowe  po-
wszechnego  u¿ytku  produkowane  s¹
urz¹dzenia  o  mniejszej  czêstotliwoœci
próbkowania, rzêdu 20 MHz i podobnym
paœmie  przenoszenia.  Przyk³adem  takich
oscyloskopów  s¹  produkty  firmy  Kikusui
serii COR 5500 lub przenoœne oscylosko-
py firmy Escort serii 300. Oscyloskopy te

posiadaj¹  mo¿liwoœæ  wykonania  jedynie
podstawowych  pomiarów  badanego  sy-
gna³u,  maj¹  mniej  rozbudowany  system
wyzwalania,  mniejsz¹  pamiêæ  próbek,
ci¹gle  jednak  pozostaj¹  ciekaw¹  alterna-
tyw¹  dla  oscyloskopów  analogowych 
i cenowo przewy¿szaj¹ te ostatnie prawie
dwa razy.

Wielki  „boom”  technologii  cyfrowej

odbija  siê  w  równie¿  w  kolejnych  kon-
strukcjach  oscyloskopów  cyfrowych.  Wi-
daæ to równie¿, choæ ci¹gle w niewystar-
czaj¹cym  stopniu,  w  charakterystyce  ce-
nowej tych urz¹dzeñ. Coraz lepsze, czêsto
kolorowe  wyœwietlacze,  standardowo
montowane  szybkie  procesory  DSP,  ze-
wnêtrzne  pamiêci  danych,  sterowanie 
z rozwijalnego menu i dialogu z u¿ytkow-
nikiem, to cechy, którymi jeszcze niedaw-
no  mog³y  odznaczaæ  siê  jedynie  oscylo-
skopy najwy¿szej klasy. Dziœ staj¹ siê po-
ma³u norm¹ w tych urz¹dzeniach.

W  procesie  rozwoju  oscyloskopów

cyfrowych  mo¿na  zaobserwowaæ  kilka
trendów.  Pierwszy  zwi¹zany  jest  œciœle 
z  upowszechnianiem  siê  coraz  szybszych
przetworników  A/C,  co  poci¹ga  za  sob¹
wiêksze pasmo analizowane przez oscylo-
skopy  cyfrowe  i  wiêksz¹  dok³adnoœæ  po-
miarów. Drugi trend sk³ania producentów
do  upraszczania  i  rozbudowywania  me-
tod  sterowania  oscyloskopami  cyfrowy-
mi.  Nie  jest  to  ³atwe  zadanie,  gdy¿  nie-
które  z  wspó³czesnych  urz¹dzeñ  potrafi¹
wykonywaæ  tyle  ró¿nych  rzeczy,  ¿e  sama
ich  lista  zajê³aby  kilka  stron  A4.  Coraz
czêœciej  zapo¿ycza  siê  wiêc  filozofiê  ob-
s³ugi  oscyloskopu  z  komputerów  domo-
wych. Z kolei trzeci trend to rozszerzanie
asortymentu  w  ramach  okreœlonej  klasy
oscyloskopów.  Niemal  ka¿dy  z  oferowa-
nych  obecnie  oscyloskopów  cyfrowych
dostêpny  jest  w  kilku,  b¹dŸ  kilkunastu
modelach, ró¿ni¹cych siê nieznacznie pa-
rametrami pracy, lecz doœæ znacz¹co wy-
posa¿eniem dodatkowym. Co prawda nie
mo¿na jeszcze za¿yczyæ sobie koloru obu-
dowy (jak to ma miejsce np. w przypad-
ku  samochodów),  ale  byæ  mo¿e  konku-
rencja doprowadzi wkrótce do momentu,
gdy  Hewlett  Packard  bêdzie  oferowa³
model  „infinium”  szary  metalik,  z  wbu-
dowanym  alarmem,  gwarancj¹  blach  na
12  lat  oraz  gwarancj¹  przetwornika  A/C
na 3 lata. Oczywiœcie na kredyt i bez ¿y-
rantów.

à

mgr in¿. Grzegorz Wróblewski

18

12/98

Fot. 2 Oscyloskop serii infinium” Hewlett-

Packard

Fot.3 Oscyloskop TDS 220 firmy Tektronix

Fot. 4 Oscyloskop Kikusui serii COR 550

Fot. 5 Przenoœny oscyloskop Escort serii 300

Trendy w rozwoju

oscyloskopów cyfrowych