Các chức năng cơ bản của máy hiện sóng kỹ thuật số

Máy hiện sóng kỹ thuật số là gì? Khái niệm này có lẽ đã không còn xa lạ với các anh kỹ thuật điện. Tuy nhiên, thông qua bài viết này, tktech hi vọng sẽ giúp mọi người hiểu rõ hơn về các chức năng của máy hiện sóng kỹ thuật số.

Chức năng của máy hiện sóng kỹ thuật số

Thực sự thì máy hiện sóng chỉ làm một việc: nó thu nhận biểu diễn của tín hiệu trực tiếp từ mạch thử nghiệm và hiển thị nó trên màn hình. Thông thường, biểu diễn này là điện áp của tín hiệu khi nó thay đổi theo thời gian.

Dựa trên thông tin mà máy hiện sóng thu được về tín hiệu. Máy hiện sóng kỹ thuật số hiện đại có hai chức năng quan trọng khác:

  1. Tự động đo các thông số khác nhau của tín hiệu, như tần số, điện áp đỉnh-đỉnh, chu kỳ làm việc và thời gian tăng, và
  2. Đối với tín hiệu mã hóa thông tin, để giải mã thông tin đó và hiển thị trên màn hình. Ví dụ, nếu máy hiện sóng đã bắt được dạng sóng mã hóa thông tin UART nối tiếp, chúng ta có thể thiết lập để thông tin này được trích xuất từ ​​dạng sóng và hiển thị trên màn hình.

Hầu hết tất cả các máy hiện đại đều cung cấp những khả năng này. Việc mở rộng khả năng tự động đo lường và giải mã khác nhau giữa các kiểu máy và ngân sách.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các chức năng cơ bản trên máy hiện sóng kỹ thuật số.

Biểu đồ dạng sóng tín hiệu

Chức năng đầu tiên và quan trọng nhất của máy hiện sóng là hiển thị tín hiệu trực tiếp trên màn hình của nó.

Khi tín hiệu thay đổi, máy hiện sóng cập nhật màn hình của nó theo thời gian thực gần để phản ánh sự thay đổi này.

Chức năng hiển thị trực tiếp trên màn hình
Chức năng hiển thị trực tiếp trên màn hình

Chụp một dạng sóng

Thông thường, chúng tôi muốn chụp hoặc “đóng băng” một dạng sóng để có thể kiểm tra nó kỹ hơn. Điều này cho phép chúng tôi sử dụng để sử dụng các công cụ như con trỏ hoặc cho phép nhiều phép đo tự động để xem xét các phần cụ thể của dạng sóng được quan tâm.
Trong ví dụ nhỏ này, xuất phát từ một trong những thí nghiệm trong Máy hiện sóng dành cho những người bận rộn, tôi đã chụp được một dạng sóng duy nhất được tạo ra bằng cách nhấn một nút nhất thời. Với dạng sóng được chụp, sau đó tôi có thể tiếp tục và sử dụng các con trỏ để thực hiện phép đo. Ở góc trên cùng bên phải của máy hiện sóng, hãy chú ý đến nút “Chạy | Dừng” màu đỏ, cho biết rằng những gì tôi đang xem là dạng sóng được chụp và đóng băng theo thời gian, không phải dạng sóng trực tiếp.

Kiểm soát kích hoạt

Bộ kích hoạt là một chức năng cơ bản của bất kỳ máy hiện sóng nào. Một bộ kích hoạt được xác định bởi một tập hợp đầy đủ các cấu hình mà chúng ta sử dụng để chuẩn bị máy hiện sóng để có thể nhận ra dạng sóng mà chúng ta muốn kiểm tra.

Bộ kích hoạt hoạt động bằng cách phát hiện sự thay đổi cụ thể trong tín hiệu mà nó đang theo dõi, chẳng hạn như đi từ 0V sang 5V trong khoảng từ 1 ms đến 5 ms. Hãy nhớ rằng, kích hoạt là tất cả về sự thay đổi và loại thay đổi mà chúng ta mong đợi trong một tín hiệu.

Chức năng kiểm soát kích hoạt của máy hiện sóng
Chức năng kiểm soát kích hoạt của máy hiện sóng

Máy hiện sóng hiện đại có thể phát hiện nhiều loại tín hiệu ra khỏi hộp dựa trên sự thay đổi của điện áp theo thời gian.

Hầu hết các máy hiện sóng đều có chức năng kích hoạt tự động có thể tìm ra cách thu các tín hiệu thường xuyên, định kỳ mà người dùng không cần phải xác định các đặc tính của nó. Điều này làm cho máy hiện sóng thân thiện với người dùng để những người không có kinh nghiệm sử dụng chúng có thể thực hiện các phép đo đơn giản.

Trên hết, máy hiện sóng cung cấp nhiều loại tín hiệu mà chúng ta có thể chọn và cấu hình theo cách thủ công. Trong ảnh chụp màn hình ở ví dụ này, tôi đã đặt máy hiện sóng để tìm kiếm loại thay đổi tín hiệu phổ biến nhất, một Cạnh, đến từ Kênh 1, đi từ Cao xuống Thấp và được kích hoạt khi điện áp giảm xuống dưới 800 microVolts (uV ).

Trong các thử nghiệm trong khóa học này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng nhiều trình kích hoạt khác nhau, như Edge, RS232 và I2C.

Đo các tham số tín hiệu

Máy hiện sóng hiện đại có thể đo nhiều tham số của một tín hiệu trực tiếp và hiển thị kết quả của các phép đo trên màn hình.

Trong Máy hiện sóng cho người bận rộn, tôi sẽ cho bạn xem nhiều ví dụ về các phép đo trong từng thí nghiệm trong khóa học này.

Trong video clip này, máy hiện sóng đang tự động đo tần số, chu kỳ và điện áp cực đại của dạng sóng trên màn hình.

Nó đang thực hiện điều này “trực tiếp” và cập nhật các phép đo này nhiều lần mỗi giây. Bạn có thể xem kết quả của các phép đo ngay bên dưới biểu đồ. Các phép đo bao gồm giá trị đo được hiện tại, giá trị trung bình, giá trị nhỏ nhất và lớn nhất.

Xem thêm: Cách sử dụng máy hiện sóng

Giải mã

Một tính năng tiên tiến hơn, nhưng phổ biến hơn của các máy hiện sóng kỹ thuật số hiện đại là khả năng giải mã một tín hiệu có chứa thông tin. Khi hai thiết bị giao tiếp, chúng sử dụng một giao thức cụ thể để dữ liệu có thể di chuyển giữa chúng. Ví dụ, trong các ứng dụng vi điều khiển và máy tính vi mô, các giao thức phổ biến là UART nối tiếp, I2C, SPI và CAN.

Giao thức mô tả cách một giá trị, như một số hoặc một ký tự, được mã hóa thành một dạng sóng với một hình dạng cụ thể. Dạng sóng, với hình dạng này, chứa thông tin. Ở cuối nhận, một thiết bị đảo ngược bản dịch để trích xuất thông tin có trong dạng sóng.

Máy hiện sóng có khả năng giải mã có thể nghe trộm liên lạc giữa hai thiết bị và trích xuất thông tin có trong dạng sóng, khi nó truyền qua dây.

Bằng cách giải mã giao tiếp giữa các thiết bị, bạn có thể khắc phục sự cố và xác nhận rằng phần cứng của bạn đang hoạt động như mong đợi.

Trước khi kết thúc bài viết này, tôi muốn đề cập rằng mặc dù máy hiện sóng có thể giải mã tín hiệu, nhưng đây thực sự là một tính năng bổ sung. Có những công cụ khác, được gọi là “máy phân tích logic” chuyên dụng cho nhiệm vụ cụ thể này.

Trả lời