تُعد راسمات الذبذبات واحدة من الدعائم الأساسية لمختبر إلكترونيات وهي ضرورية لأي شخص يقوم بتصميم الإلكترونيات أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها أو العمل مع الإلكترونيات عالية السرعة. تُعد راسمات الذبذبات إحدى القطع القليلة من الأجهزة الإلكترونية التي تلعب أدوارًا متعددة ويمكن استخدامها في مكان معدات إلكترونية أخرى. وهناك عدد من أنواع راسمات الذبذبات متاحة للهواة والمحترفين على حد سواء.
نظرة عامة على أنواعها
تتوافر عدة أنواع من راسمات الذبذبات ، سواء التناظرية أو الرقمية ، عبر مجموعة كبيرة جدا من الأسعار التي يمكن أن تجعل اختيار الذبذبة الصحيحة تحديا . وكثيرا ما تستخدم راسمات الذبذبات التناظرية كأداة رئيسية لاستكشاف الأخطاء نظرًا لأن عينات الذبذبات الرقمية تقوم بتجربة الإشارة ، ويمكنها أن تفوت بعض الإشارات العابرة التي يمكن أن تسبب سلوكًا خاطئًا ، وهذا هو السبب في أن نظير الذبذبات التناظرية لا تزال تحظى بتقدير كبير بالنسبة لتطبيقات استكشاف الأخطاء وإصلاحها العابرة ، على الرغم من أن راسمات الذبذبات الرقمية عالية الفسفور يمكنها توفير قدرات مماثلة.
التناظريه الذبذبات
يعرض الذبذبات التناظرية مباشرة الإشارة الملتقطة بواسطة مسبار وتتبعها بشكل أساسي على الشاشة. تسمح إمكانات التخزين بعرض شكل الموجة لفترات طويلة بدلاً من الانحلال على الفور. وحيثما تتأرجح الذبذبات التناظرية في حد ذاتها في التعامل مع الإشارات التناظرية والآثار العابرة. يعتبر عمل الصوت والفيديو التناظري مناسبًا تمامًا لإمكانات الذبذبات التناظرية التي يمكنها أيضًا التعامل مع الإشارات الرقمية ذات السرعة المنخفضة. توفر الذبذبات التناظرية نطاقًا ديناميكيًا أفضل من الذبذبات الرقمية ولا تعاني من مشاكل في التعرج يمكن أن تسبب قراءات خاطئة على أجهزة راسمات الذبذبات الرقمية. تعتبر راسمات الذبذبات التناظرية أكثر تكلفة بشكل عام من نظيرات الذبذبات الرقمية وغالباً ما تكون ضرورية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل جيد وخيار رائع للمبتدئين والهواة.
الذبذبات الرقمية
تتوفر راسمات الذبذبات الرقمية في مجموعة متنوعة من الأنواع. هناك عاملان رئيسيان في أداء أجهزة راسمات الذبذبات الرقمية هما معدل أخذ العينات وعرض النطاق. سيحدد معدل أخذ العينات من مرسمة الذبذبات قدرتها على التقاط العابرة ، وتؤدي الأحداث التي تحدث لمرة واحدة وعرض النطاق الترددي لمذبذب الذبذبات إلى الحد من تكرار الإشارات المتكررة التي يمكن عرضها من قبل مرسمة الذبذبات (oscilloscope).
راسمات التخزين الرقمية
معظم راسمات الذبذبات الرقمية هي راسمات الذبذبات الرقمية للتخزين. يمكن لمذبذبات التخزين الرقمية التقاط أحداث عابرة وتخزينها للتحليل أو الأرشفة أو الطباعة أو معالجة أخرى. لديهم تخزين دائم لإشارات التسجيل ويمكن تفريغها إلى وسائط أخرى للتخزين والتحليل على جهاز الكمبيوتر. لا تستطيع راسمات الذبذبات الرقمية التخزينية عرض مستوى شدة الإشارة في الوقت الحقيقي ، على عكس الذبذبات التناظرية. يمكن التقاط أحداث ذات لقطة واحدة من خلال استخدام المشغلات التي يمكن ضبطها يدويًا أو تلقائيًا وفقًا لمنظار الذبذبات. إن راسمات الذبذبات الرقمية للتخزين هي بمثابة فضاءات لتصميم رقمي حقيقي ، حيث يتم تحليل أربع إشارات أو أكثر في وقت واحد.
الفسفور الرقمي للذبذبات
للحصول على أعلى سرعة التقاط الإشارات الرقمية وتحليلها ، تذبذب راسمات الفسفور الرقمية راسمات الذبذبات الرقمية القياسية للتخزين. تستخدم مذبذبات الفوسفور الرقمية حل المعالجة ADC المتوازي الذي يحقق معدلات أخذ عينات أعلى بكثير من راسمات الذبذبات الرقمية التقليدية للتخزين. يتيح معدل أخذ العينات هذا لمستوى أداء رؤية المرئية التي تظهر في الوقت الفعلي.
تكتسب الذبذبات الفوسفورية الرقمية اسمها من تشابهها مع راسمات الذبذبات التناظرية في عرض شدة الإشارة. في علم المذبذبات التناظرية ، يرجع ذلك إلى الفوسفور على شاشة CRT متوهجة لفترة من الوقت قبل أن تصبح مظلمة ، مما يسمح للإشارات عالية السرعة ببناء توهج أكثر كثافة في المناطق التي هي الأكثر وللمترددين للظهور كذلك. تكرر تذبذبات الفسفور الرقمية تأثير الفسفور من خلال تخزين قاعدة بيانات لقيم أشكال الموجة المتكررة وزيادة الشدة على الشاشة حيث تتداخل أشكال الموجات. وكما هو الحال في الذبذبات التناظرية ، يمكن لنطاق الفسفور الرقمي أن يكشف النقاب عن طريق عرض مستوى الكثافة ، ولكن لا يزال بإمكانه التغاضي عن العابرين العابرين الخارجين عن إطار التقاط البيانات ومعدل التحديث الخاص به.
تدمج تذبذبات الفسفور الرقمية ميزات تذبذبات التخزين الرقمية وتقنية الذبذبات التناظرية ، مما يجعلها رائعة لتصميم الأغراض العامة ، والتوقيت الرقمي ، والتحليل المتقدم ، واختبار الاتصالات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
اختلافات المجال المختلط
الجمع بين محلل طيف الترددات اللاسلكية ، محلل المنطق ، وعلم الذبذبات الرقمية ، ويمكنك الحصول على راسم ذبذبات نطاق مختلط. عند تصميم أو العمل مع الأنظمة التي تتضمن الإشارات الرقمية والمنطق الرقمي والاتصال اللاسلكي ، تصبح راسمات الذبذبات المختلطة أداة أساسية. الفائدة الأساسية لمنظومة تذبذب المجال المختلط هي رؤية إشارات من كل مجال ، تمثيلية ، RF ، والمنطق ، والوقت مرتبط ببعضهما البعض. وهذا يتيح استكشاف الأخطاء وإصلاحها وتصحيح الأخطاء واختبار التصميم الذي يسمح لكل إشارة أن تكون مرتبطة في الوقت المناسب.
مختلط الذبذبات إشارة
غالبا ما تكون هناك حاجة إلى قدرات الذبذبات الرقمية والمحلل المنطقي معا ، وهذا هو السبب في تطوير راسم الإشارة المختلط. يجمع راسم الإشارة المختلط بين راسم الذبذبات الرقمية للتخزين (أو راسم الذبذبات الفوسفورية الرقمية) مع محلل منطقي متعدد القنوات. تساعد قدرة التحفيز الرقمي لمذبذب الإشارة المختلط على تحليل الأحداث التناظرية التي يمكن أن تؤدي إلى تحولات منطقية رقمية. وعادة ما يكون لذبذبات الإشارة المختلطة عادة قناتي إدخال أو أربع قنوات تناظرية وحوالي 16 قناة إدخال رقمية.
راسمات أخذ العينات الرقمية
تتميز راسمات الذبذبات الرقمية لأخذ العينات بأسلوب إدخال مختلف قليلاً حيث تقوم راسمات الذبذبات الأخرى بالتداول بعرض نطاق أعلى بكثير من أجل نطاق ديناميكي أقل. لا يتم توهين أو تضخيم المدخل بحيث يجب أن يكون جهاز الذبذبة قادرًا على التعامل مع النطاق الكامل لإشارة الدخل ، والتي تقتصر عادة على حوالي 1 فولت من الذروة إلى الذروة. تعمل راسمات الذبذبات الرقمية لأخذ العينات فقط على إشارات متكررة ولن تساعد في التقاط العابرين إلى ما وراء معدل أخذ العينات العادي. من ناحية أخرى ، يمكن أن تلتقط راسمات الذبذبات الرقمية لأخذ العينات إشارات ذات حجم أسرع من الأنواع الأخرى من راسمات الذبذبات ، مع عرض نطاق ترددي يتجاوز 80 غيغاهرتز.
الذبذبات المحمولة
تتوفر راسمات الذبذبات الصغيرة المحمولة للتطبيقات الميدانية والاختبار حيث تكون راسمات الذبذبات السائبة غير عملية أو يصعب العثور عليها. وعادةً ما تكون مقتصرة على مدخلين ، كما أن عرض النطاق الترددي ومعدل العينات محدود.
أجهزة راسم على أساس الكمبيوتر
أحد الأنواع الناشئة من راسمات الذبذبات هو جهاز قياس الذبذبات القائم على الكمبيوتر ، وعادة ما يكون جهازًا خارجيًا متصلًا بجهاز كمبيوتر عبر USB. حققت هذه الأنواع من الذبذبات خطوات واسعة في القدرات ، مما أدى إلى زيادة معدلات أخذ العينات وعرض النطاق والقدرات الكلية. تقترب بعض الأنظمة من قدرات أجهزة راسمات الذبذبات الرقمية منخفضة التكلفة مقابل بضع مئات من الدولارات فقط ، وتتيح خيارات رائعة للهواة الذين يبحثون عن مرسمة الذبذبات.