Перспективные направления в развитии осциллографии.
ЛЕКЦИЯ 14
Развитие осциллографической техники и усовершенствование самих осциллографов связано с применением полупроводниковых приборов и интегральных схем. Повышение точности измерений, автоматизация процессов управления и измерения, расширение функциональных возможностей осциллографов вызывает их усложнение. В последние годы в технике (осциллографирования) появился новый тип осциллографа - цифровой, в котором аналоговый исследуемый сигнал сразу во входном блоке заменяется последовательностью цифровых эквивалентов и запоминается в дискретной памяти. Запоминание цифровых эквивалентов мгновенных значений исследуемого сигнала намного упростило задачу измерения и обработки параметров сигнала.
Получение и хранение информации в цифровом виде позволило в цифровых осциллографах перейти к новому типу индикаторов - плоским матричным экранам. Использование плоских матричных экранов в цифровых осциллографах снижает габариты и массу устройства, устраняет источники питания высокого напряжения и резко сокращает число органов управления экраном.
Наряду с повышением точности осциллографирования и измерения, особенно однократных сигналов, цифровые осциллографы позволяют полностью автоматизировать процесс измерения, легко осуществить дистанционное и машинное управление режимами работы, проводить математическую и логическую обработку информации собственными средствами или в диалоге с цифровыми ЭВМ и др. Все это говорит о том, что цифровые осциллографы становятся эффективной информационно - измерительной системой или мобильной и гибкой подсистемой.
Для построения цифрового осциллографа в России в качестве экрана используют плоские индикаторные панели на основе газового разряда, люминесценции и других эффектов, что открывает широкие перспективы развития и применения цифровых осциллографов .
Применение в осциллографах цифровых измерительных блоков или включение таких блоков в комплект электронно-лучевых осциллографов позволяет повысить их возможности: автоматически измерять фронт, срез, временной интервал между двумя импульсами или между двумя точками на одном импульсе, вычислять спектр импульса, вести поиск экстремальных значений, повысить точность измерений и т. д.
Цифровые блоки нашли широкое применение также в стробоскопических осциллографах, что позволяет автоматизировать измерения в наносекундном диапазоне, в том числе измерения динамических параметров интегральных схем.
Появился новый тип осциллографа - вычислительный осциллограф, представляющий собой сочетание стробоскопического осциллографа с малой ЭВМ или программируемым калькулятором, входящим в состав устройства. Особенно в автоматизированных системах являются специализированные стробоскопические преобразователи, обеспечивающие высокую точность измерения, амплитудных и временных параметров.
В последние время все более широкое применение в осциллографах реального времени и стробоскопических осциллографах находят микропроцессоры на БИС. Они работают по жесткой программе и наряду с расширением функциональных возможностей осциллографов, позволяют значительно упростить их конструкцию по сравнению с обычными автоматическими осциллографами.
Кроме того, ввиду возможности применения программ самоконтроля и исключения систематических погрешностей, повышается точность и надежность устройств.