و الذبذبات هي أداة أساسية ل تصور وتحليل الإشارات الكهربائية. يستخدم عادة في اختبار الإلكترونيات ودوائر تصحيح الأخطاء وقياس الأشكال الموجية في التطبيقات الكهربائية و RF. يغطي هذا الدليل أساسيات الذبذبات ، والميزات الرئيسية ، وكيفية استخدامها بفعالية.
1. ما هو الذبذبات؟
و الذبذبات (أو النطاق) هو جهاز يعرض الجهد مع مرور الوقت في التنسيق الرسومي. ال يمثل المحور السيني الوقت، بينما يمثل المحور ص الجهد. هذا يتيح للمهندسين والهواة مراقبة الأشكال الموجية ، وقياس إشارات ، واستكشاف الأخطاء وإصلاحها دوائر.
2. الميزات الرئيسية لذبذاب
| ميزة | وصف |
|---|---|
| القنوات | عدد المدخلات (على سبيل المثال ، 1, 2, 4 القنوات) |
| النطاق الترددي | الحد الأقصى للتردد الذي يمكن أن يقيسه الذبذبات بدقة (على سبيل المثال ، 50 ميجا هرتز ، 100 ميجا هرتز ، 1 جيجا هرتز) |
| معدل أخذ العينات | المعدل الذي يلتقط فيه النطاق البيانات (على سبيل المثال ، 1 GS/S = 1 مليار عينة في الثانية) |
| قاعدة الوقت | يتحكم في مقدار الوقت الذي يتم عرضه على الشاشة لكل قسم (على سبيل المثال ، 1ms/div ، 100µs/div) |
| مقياس الجهد | يتحكم في مقدار الجهد الذي يمثله كل تقسيم رأسي (على سبيل المثال ، 1v/div ، 500mv/div) |
| التشغيل | يستقر ويلتقط أشكال موجية متكررة من خلال تحديد متى يجب أن يبدأ الذبذبات في عرض البيانات |
3. أنواع التذبذبات
أ. ذبذبة التخزين الرقمية (DSO)
- النوع الأكثر شيوعا المستخدم اليوم.
- المخازن والعمليات الطول الموجي رقميا.
- يوفر ميزات مثل التكبير ، والتقاينات التلقائية ، ونقل بيانات USB.
ب. الذبذبات التناظرية
- يستخدم أنبوب أشعة الكاثود (CRT) لعرض الأشكال الموجية.
- محدودة في تخزين ميزات التحليل المتقدمة.
- نادراً ما تستخدم اليوم إلا في تطبيقات عتيقة أو عالية التردد.
C. الذبذبات الإشارة المختلطة (MSO)
- يجمع بين الذبذبات القياسية مع محلل المنطق الوظيفة.
- يمكن التقاط كليهما التناظرية و إشارات رقمية.
D. الذبذبات القائمة على الكمبيوتر
- يتصل بجهاز كمبيوتر عبر USB ويستخدم البرامج لتحليل الإشارة.
- في كثير من الأحيان أكثر بأسعار معقولة ولكن يعتمد على قوة معالجة الكمبيوتر الشخصي.
4. كيفية استخدام الذبذبات
الخطوة 1: قم بتوصيل التحقيق
- قم بتوصيل مسبار الذبذبات داخل القناة 1.
- نعلق مقطع أرضي إلى الدائرة أرضي.
- توصيل نصيحة التحقيق إلى النقطة التي تريد قياس الجهد.
الخطوة 2: اضبط مقياس الجهد (التحكم العمودي)
- يُعدِّل v/div (فولت لكل قسم) لضمان أن يكون الشكل الموجي تحجيم بشكل صحيح على الشاشة.
الخطوة 3: اضبط قاعدة الوقت (التحكم الأفقي)
- ضبط الوقت/div (الوقت لكل قسم) لعرض دورة موجة واحدة أو اثنتين بوضوح.
الخطوة 4: اضبط الزناد
- تعيين مستوى الزناد لتحقيق الاستقرار في الشكل الموجي.
- اختر أ حافة الصعود (↑) أو حافة السقوط (↓) وضع الزناد.
- يستخدم وضع السيارات إذا لم يكن متأكدا ، أو الوضع العادي لالتقاطات مستقرة.
الخطوة 5: تحليل الشكل الموجي
- راقب الشكل والتردد والسعة والتشويه.
- يستخدم المؤشرات أو المقاييس التلقائية للحصول على قيم دقيقة.
5. قياس الإشارات الشائعة مع الذبذبات
أ. قياس جهد العاصمة
- قم بتوصيل المسبار إلى مصدر الجهد.
- تعيين وضع اقتران DC.
- ضبط مقياس الجهد لتناسب الإشارة.
ب. قياس إشارات التيار المتردد
- قم بتوصيل المسبار إلى مصدر إشارة التيار المتردد.
- تعيين وضع اقتران التيار المتردد لإزالة إزاحة العاصمة.
- يُعدِّل الوقت/div لرؤية الشكل الموجي الكامل.
C. قياس التردد
- اضبط قاعدة الوقت لذلك دورات متعددة واضحة.
- عد عدد الانقسامات لكل دورة.
- يستخدم f = 1/t (t = الوقت لدورة واحدة) لحساب التردد.
D. التحقق من إشارات PWM (تعديل عرض النبض)
- قياس عرض النبض باستخدام المؤشرات الوقت.
- حساب دورة العمل استخدام: دشرذ جYCله (%)=صإيهأناسدصشلSE ويدرح×100
6. فهم الأشكال الموجية
أ. أنواع الإشارات الشائعة
| شكل موجة | وصف | أمثلة |
|---|---|---|
| موجة جيبية | ناعم التذبذب الموجي | طاقة التيار المتردد ، إشارات الصوت |
| موجة مربعة | التحولات الفورية عالية إلى منخفض | الإشارات الرقمية ، PWM |
| موجة المثلث | زيادة خطيا وتناقص | مولدات الوظائف |
| موجة Sawtooth | ارتفاع تدريجي ، انخفاض مفاجئ | مذبذبات ، إشارات الفيديو |
ب. تحديد مشكلات الإشارة
| مشكلة | السبب المحتمل |
|---|---|
| الضوضاء أو التشويه | سوء التأريض ، التدخل |
| قص | إشارة تجاوز نطاق الجهد |
| شكل موجة غير مستقرة | إعدادات التشغيل غير الصحيحة |
| طفرات غير متوقعة | تدخل EMI أو الفولتية العابرة |
7. الذبذبات المتقدمة الميزات
- FFT (تحويل فورييه السريع): يحول الإشارات إلى مجال التردد.
- وضع الثبات: مفيد لتصور مواطن الخلل أو إشارات عابرة.
- وظائف الرياضيات: إضافة ، الطرح ، وضرب الأشكال الموجية.
- التخزين ولقطة الشاشة: احفظ البيانات للتحليل اللاحق عبر بطاقة USB أو SD.
8. تطبيقات الذبذبات
- تصحيح الأخطاء الإلكترونيات: دوائر اختبار للتشغيل المناسب.
- تحليل الإشارة: قياس خصائص الشكل الموجي مثل التردد والسعة.
- أنظمة مضمنة: مراقبة مخرجات متحكم (على سبيل المثال ، Arduino ، Raspberry PI).
- اختبار الصوت: مراقبة أشكال الموجات الصوتية والتوافقيات.
- إلكترونيات الطاقة: قياس PWM وتبديل الطول الموجي في إمدادات الطاقة.
9. نصائح لاستخدام الذبذبات بشكل فعال
✅ استخدم التأريض المناسب: دائمًا قم بتوصيل مقطع Bppe Ground أرض الدائرة.
✅ ابدأ مع الوضع التلقائي: إذا لم يكن متأكدا ، استخدم إعداد السيارات للحصول على عرض أولي.
✅ ضبط الزناد بحساسية: يساعد على استقرار الإشارات المتكررة.
✅ استخدم إعدادات التحقيق المناسبة: تعيين وضع مسبار 10x لإشارات التردد العالي.
✅ تحقق من النطاق الترددي: استخدام الذبذبات مع ما لا يقل عن 5x تواتر الإشارة الخاصة بك لقياسات دقيقة.
خاتمة
و الذبذبات هو أداة أساسية لمهندسي الإلكترونيات والهواة. عن طريق إتقانها الضوابط والتشغيل والقياسات، أنت تستطيع استكشاف الأخطاء وإصلاحها الدوائر وتحليل الإشارات واكتساب رؤى أعمق في السلوك الإلكتروني. سواء كان العمل مع إشارات DC ، دوائر PWM ، أو RF، يوفر الذبذبات أ نافذة في الوقت الحقيقي في دوائرك.
