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Oscilloscopio Analogico

Indice Argomento Corrente

1) Oscilloscopio Analogico

2) Oscilloscopio Analogico con cursori

3) Utilizzo di un oscilloscopio analogico tradizionale

4) Sonde

Oscilloscopio Analogico

Sopra due immagini di oscilloscopio analogico, il primo più in alto da 100MHz e il secondo da 20MHz, tutti e due doppia traccia.
Come potete vedere dalle immagini per avere un'idea del settaggio adottato nella misura occorre leggere le serigrafie riportate ottorno ai commutatori sia per la sensibilità che per la base dei tempi.
Per effettuare la misura occorre contare manualmente le tacche sullo schermo.

Oscilloscopio Analogico con cursori

Si tratta dell'ultima evoluzione dell'oscilloscopio analogico, tutta la trattazione del segnale e la visualizzazione dello stesso viene fatta analogicamente, mentre il controllo delle varie funzioni avviene per via digitale.
Sono state introdotte funzioni che poi saranno ereditate dagli oscilloscopi digitali come il tasto "Auto" che setta automaticamente l'oscilloscopio per eseguire la misura nel modo migliore, oppure la possibilità di memorizzare i parametri di misura per poi richiamarli velocemente.
Questo tipo di oscilloscopi era, in genere, nelle serie professionali ed era caratterizzato da un prezzo notevolmente alto.
Nella foto in basso un Tektronix 2465B con banda passante di 400Mhz, una macchina notevole.
Come vedete grazie all'utilizzo dei cursori le misure vengono semplificate a tutto vantaggio della precisione.

Esempio della misura della tensione picco-picco di una sinusoide fatta utilizzando i cursori.
I settaggi di misura e la tensione misurata vengono visualizzati sullo schermo mentre i led verdi evidenziano i settaggi eseguiti.
Questo ha fatto si che siano state tolte le serigrafie relative alle varie scale a tutto vantaggio della pulizia del frontale, rendendo più facile rilevare i settaggi eseguiti.
Questo ha come ulteriore vantaggio, la possibilità di fotografare, a scopo documentale, il solo schermo.

Esempio della misura del periodo di una sinusoide fatta utilizzando i cursori.
I settaggi di misura e la tensione misurata vengono visualizzati sullo schermo mentre i led verdi evidenziano i settaggi eseguiti.

Utilizzo di un oscilloscopio analogico tradizionale

Nell'immagine a lato il reticolo sullo schermo di un oscilloscopio (con un'onda quadra visualizzata). Si notano 8 suddivisioni verticali e 10 orizzontali, con una ulteriore suddivisione in 5 sottodivisioni (tacche), ottenendo una risoluzione di 0,2 a divisione. Sono presenti anche due linee tratteggiate in corrispondenza della scritta 0% e della scritta 100. L'area compresa è quella di massima precisione di lettura dell'oscilloscopio. Divisione Verticale e Orizzontale dello schermo di un oscilloscopio. Si nota anche la tacca che corrisponde ad 1/5 di una divisione. Tutte quante le selezioni che vengono fatte sui comandi che regolano l'ampiezza e i tempi di un oscilloscopio sono in funzione delle divisioni. Quindi possiamo impostare una sensibilità verticale di 1Volt per divisione o orizzontale di 1mS a divisione.

Quindi ora simuliamo una lettura dei valori tipici di una forma d'onda, la più facile, un'onda quadra.

Segnale visualizzato. L'ampiezza è di 4 divisioni, la durata è approssimativamente di 5 divisioni. Con l'oscilloscopio non si fanno misure particolarmente precise. Abbiamo posto il segnale nel centro dello schermo per avere la massima precisione.	Settaggio del canale visualizzato sullo schermo, in questo caso CH2.	Settaggio della sensibilità verticale del canale CH2 posta a 0,5V/Div. Il selettore a destra è posto su "DC" in quanto vogliamo misurare una componente alternata. In questo modo escludiamo a priori la possibile componente continua sovrapposta al segnale. Il potenziometro posto sul selettore è stato girato completamente a destra, serve per impostare valori intermedi di sensibilità, ma rende assolutamente inaffidabile la misura.

A questo punto non ci rimane che vedere il settaggio della base dei tempi a sinistra. Il selettore è impostato su 0,2 mS/Div. Possiamo ora fare tutti i conti avendo tutti i dati che ci interessano. La nostra onda quadra ha una tensione di 4x0,5=2Volt picco a picco che per un'onda quadra equivale anche al valore efficace. La durata di un periodo è 5*0,2=1mS (millisecondo) che equivale ad una frequenza di 1/10-3=1000Hz. Quindi quella visualizzata sullo schermo è un'onda quadra di 1000Hz con una ampiezza di 2 Volt (ricavata dal segnale di calibrazione dell'oscilloscopio).

Sonde

La sonda è una parte molto importante dell'oscilloscopio e meriterebbe una trattazione approfondita.
E' costituita da un cavetto coassiale terminante da un lato con un connettore BNC per il collegamento all'ingresso dell'oscilloscopio.
Dall'altro capo ci sono due terminali, uno per la massa (coccodrillo collegato allo schermo del cavo coassiale) ed uno per il segnale che termina con una punta.
Le sonde possono incorporare anche un attenuatore, in tal caso troviamo un interruttore sul corpo della stessa con la scritta 1:1 - 1:10 o similare.
Occorre prestare attenzione a questo in quanto influenza il valore delle divisioni sull'asse verticale.
E' sempre bene poi fare una verifica sperimentale collegando la sonda al segnale di calibrazione presente sul frontale di tutti gli oscilloscopi che ha ampiezza e frequenza note.
Esistono poi sonde amplificate specifiche per alcuni tipi di oscilloscopio, facilmente identificabili in quanto, lato oscilloscopio, vi è un pettine di contatti (di solito al posto del BNC) che servono per alimentare la sonda.
Le sonde sono caratterizzate da una capacità parassita il più bassa possibile.
Normalmente hanno anche un trimmer di taratura per adattare la capacità della sonda a quella di ingresso dell'oscilloscopio in modo da avere un partitore capacitivo allineato con quello resistivo.
Questo trimmer si regola in fase di taratura della sonda con il segnale campione ad onda quadra, fino a che l'onda quadra non ha il miglior fronte di salita.