an オシロスコープ のための不可欠なツールです 電気信号の視覚化と分析。一般的に使用されます エレクトロニクステスト、デバッグ回路、波形の測定 電気およびRFアプリケーションで。このガイドがカバーしています オシロスコープの基礎、重要な機能、およびそれを効果的に使用する方法.
1。オシロスコープとは何ですか？
an オシロスコープ（またはスコープ） 表示するデバイスです 時間の経過とともに電圧 で グラフィカル形式。 X軸は時間を表します、ある間 Y軸は電圧を表します。これにより、エンジニアと愛好家が観察することができます 波形、信号の測定、およびトラブルシューティングサーキット.
2。オシロスコープの重要な機能
| 特徴 | 説明 |
|---|---|
| チャネル | 入力数（例えば、 1, 2, 4 チャンネル） |
| 帯域幅 | オシロスコープが正確に測定できる最大周波数（例えば、 50MHz、100MHz、1GHz) |
| サンプリングレート | スコープがデータをキャプチャするレート（例えば、 1 gs/s = 1秒あたり10億サンプル) |
| タイムベース | 部門ごとに画面に表示される時間を制御します（例えば、 1ms/div、100µs/div) |
| 電圧スケール | 各垂直除算が表す電圧の量を制御します（例えば、 1V/div、500mv/div) |
| トリガー | オシロスコープがデータの表示を開始する時期を定義することにより、繰り返し波形を安定させてキャプチャします |
3。オシロスコープの種類
A.デジタルストレージオシロスコープ（DSO）
- 今日使用されている最も一般的なタイプ。
- ストアとプロセスは、デジタルで波形を波状にします。
- のような機能を提供します ズーム、自動測定、およびUSBデータ転送.
B.アナログオシロスコープ
- カソード線管（CRT）を使用して波形を表示します。
- ストレージおよび高度な分析機能が制限されています。
- ヴィンテージまたは高周波アプリケーションを除いて、今日はめったに使用されません。
C.混合信号オシロスコープ（MSO）
- 標準的なオシロスコープを組み合わせます ロジックアナライザー 機能。
- 両方をキャプチャできます アナログ そして デジタル信号.
D. PCベースのオシロスコープ
- 経由でコンピューターに接続します USB 信号分析にソフトウェアを使用します。
- 多くの場合、より手頃な価格ですが PCの処理能力に依存します.
4.オシロスコープの使用方法
ステップ1：プローブを接続します
- オシロスコーププローブを接続します の中へ チャネル1.
- 添付します グラウンドクリップ 回路に 地面.
- 接続します プローブチップ 電圧を測定するポイントまで。
ステップ2：電圧スケールを設定します（垂直制御）
- 調整する v/div（部門あたりのボルト） 波形が確実にあることを確認します 適切にスケーリング 画面上。
ステップ3：タイムベースを設定します（水平制御）
- 調整します 時間/div（部門あたりの時間） 表示する 1つまたは2つのフルウェーブサイクル 明らかに。
ステップ4：トリガーを調整します
- 設定します トリガーレベル 波形を安定させる。
- を選択します 立ち上がりエッジ（↑） または 下向きのエッジ（↓） トリガーモード。
- 使用 自動モード 不明の場合、または 通常モード 安定したキャプチャ用。
ステップ5：波形を分析します
- を観察します 形状、頻度、振幅、歪み.
- 使用 カーソルまたは自動測定 正確な値を取得します。
5。オシロスコープで一般的な信号を測定します
A. DC電圧の測定
- プローブを接続します 電圧源に。
- セット DCカップリングモード.
- 調整します 電圧スケール 信号に適合する。
B. AC信号の測定
- プローブを接続します AC信号ソースに。
- セット ACカップリングモード DCオフセットを削除します。
- 調整する 時間/div 完全な波形を見るには。
C.周波数の測定
- タイムベースを設定します したがって、複数のサイクルが表示されます。
- サイクルあたりの分割数を数えます。
- 使用 f = 1/t （t = 1サイクルの時間）周波数を計算します。
D. PWM（パルス幅変調）信号の確認
- パルス幅を測定します タイムカーソルを使用します。
- 計算します デューティサイクル 使用： duty cYCle (%)=per私odpulse width×100
6.波形の理解
A.共通信号タイプ
| 波形 | 説明 | 例 |
|---|---|---|
| 正弦波 | 滑らかな振動波形 | AC電源、オーディオ信号 |
| 正方形の波 | インスタントハイからローへの移行 | デジタル信号、PWM |
| 三角波 | 直線的に増加し、減少します | 関数ジェネレーター |
| Sawtooth Wave | 緩やかな上昇、突然の低下 | 発振器、ビデオ信号 |
B.信号の問題の識別
| 問題 | 考えられる原因 |
|---|---|
| ノイズまたは歪み | 不十分な接地、干渉 |
| クリッピング | 電圧範囲を超える信号 |
| 不安定な波形 | 誤ったトリガー設定 |
| 予期しないスパイク | EMI干渉または過渡電圧 |
7。オシロスコープの高度な機能
- FFT（高速フーリエ変換）： 信号を周波数ドメインに変換します。
- 持続モード： グリッチや一時的な信号を視覚化するのに役立ちます。
- 数学関数： 波形の追加、減算、および乗算。
- ストレージとスクリーンショット： USBまたはSDカードを介して、後の分析用のデータを保存します。
8。オシロスコープの適用
- エレクトロニクスのデバッグ：適切な操作のための回路をテストします。
- 信号分析：周波数や振幅などの波形特性を測定します。
- 組み込みシステム：マイクロコントローラーの出力を監視します（例：Arduino、Raspberry Pi）。
- オーディオテスト：音の波形と高調波を観察します。
- パワーエレクトロニクス：電源のPWMとスイッチング波形を測定します。
9。オシロスコープを効果的に使用するためのヒント
✅ 適切な接地を使用してください：常にプローブグラウンドクリップを接続します 回路地面.
✅ 自動モードから始めます：不確かな場合は、使用してください 自動セットアップ 最初のビューを取得します。
✅ トリガーを敏感に調整します：繰り返し信号を安定させるのに役立ちます。
✅ 適切なプローブ設定を使用します： セット 10xプローブモード 高周波信号の場合。
✅ 帯域幅を確認してください：でオシロスコープを使用します 信号の頻度は少なくとも5倍です 正確な測定用。
結論
an オシロスコープ です エレクトロニクスエンジニアと愛好家にとって不可欠なツール。その習得によって コントロール、トリガー、測定、 あなたはできる 回路のトラブルシューティング、信号の分析、電子行動に関するより深い洞察を得る。一緒に働くかどうか DC信号、PWM、またはRF回路、オシロスコープはaを提供します 回路へのリアルタイムウィンドウ.
