기초회로실험 오실로스코프

기초회로실험 오실로스코프

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본문 Ⅰ.실험 목적 Oscilloscope의 구성 및 기본 원리를 이해하고 Oscilloscope를 이용한 파형관측 및 전압의 측정방법을 익힌다. Ⅱ. 이론 1. 오실로스코프 동작원리 오실로스코프의 프로브를 회로에 접속하면 전압신호는 프로브를 통해 오실로스코프의 수직부로 전달된다. 입력된 신호는 정해놓은 수직축 크기(Volt/Division)에 따라서 감쇠기로 줄어지거나 증폭기로 증폭된다. 그런 다음 신호는 CRT의 수직 편향판에 전달된다. 이 편향판에 가해진 전압에 따라 화면의 밝은 점이 움직이게 되는데 (CRT내부의 형광물질을 때리는 전자빔이 밝은 점을 만든다.) 양전압은 점들을 위쪽으로, 음전압은 아래쪽으로 이동시킨다. 그리고 신호는 동기부로 들어가 수평축 스위프를 시키거나 동기를 시작한다. 여기서 수평 스위프란 수평부의 동작으로 화면상의 밝은 점이 수평축 방향으로 이동하는 것을 말한다. 수평축을 트리거링 하는 것은 일정 시간 간격으로 화면의 좌에서 우로 밝은 점이 움직이도록 수평축 타임 베이스를 조정하는 시스텝니다. 스위프가 QK르게 연속적으로 많이 발생하면 밝은 점들은 직선을 만들며, 고속에서는 매초 500,000번 이상 화면에 스위프 되기도 한다. 수평 스위프와 수직편향이 합해져서 화면에 신호가 그려지게 되는데 이 때 동기는 계속되는 신호를 안정화 시키는데 필요한 것이다. 반복되는 신호를 같은 점에서 스위프하면 화면상에 깨끗한 파형이 나타나게 된다. (그림은 다음페이지에 ) 이상이 아날로그 오실로스코프에 대한 설명이고 추가로 디지털 오실로스코프에 대한 설명을 하자면, 디지털 오실로스코프를 구정하는 시스템들은 대부분 아날로그 오실로스코프와 같지만, 데이터 처리 시스템이 추가되어있다. 디지털 오실로스코프는 이 DPS에서 전체 파형의 데이터를 모아서 화면에 나타내어준다. 디지털 오실로스코프의 프로브를 회로에 연결했을 때, 수직시스템은 아날로그 오실로스코프에서처럼 신호의 크기를 조절한다. 그리고 획득 시스템에 있는 아날로그-디지털 변환기에서 이산적인 점들로 신호를 샘플한 후, 이 디지털 값들을 전압으로 변환시키는 것이다. 이 때 이런 디지털 값들을 샘플점이라 하며, 수평시스템에 있는 샘플 클럭은 ADC가 샘플을 취하는 빈도를 나타낸다. 그리고 클럭에 의해 발생하는 샘플비를 샘플율이라 하며, sampe/second로 표시한다. ADC로부터 얻어진 샘플점들은 메모리에 파형점으로 저장되고, 이점은 한 개이상의 샘플점들로 구성된다. 또 이런 파형점들이 모여서 한 개의 파형레코드를 구성한다. 일반적으로 파형 레코드를 구정하는 파형점들의 수를 레코드길이라고 한다. 동기 시스템은 이 레코드의 시작과 끝의 점을 결정하는 것이며, 레코드 점들은 메모리에 저장된 후에 화면에 나타나는 것이다. 오실로스코프의 성능에 따라 샘플점의 추가적인 처리를 할 수있으며, 이런 처리과정을 통해 화면상의 파형을 더 선명히 볼 수 있다. 또한 프리 동기 기능을 이용하여 동기점보다 앞서 일어난 현상을 볼 수도 있다. 기본적으로 디지털 오실로스코프도 아날로그 오실로스코프에서와 같이 부직부, 수평부, 동기세팅부를 조정해야 한다. 디지털 오실로 스코프는 표준 샘플링 방법으로서 실시간 샘플링을 사용한다. 실시간 샘플링에서는 신호가 발생할 때 가능한 많은 샘플을 추출한다. 그러므로 단발현상이나 과도신호가 들어올 때는 실시간 샘플링을 해야 한다. 디지털 오실로스코프는 신호가 빠를 경우, 한 번에 단지 몇 개의 샘플만을 잡기 때문에 보간법을 사용해서 파형을 나타내 준다. 보간법은 간단히 말해 점들을 연결하는 방법으로서 선형 보간법은 샘플 점들을 직선으로 연결하며, 정현보간법은 곡선으로 연결한다. (SIM x)/x보간법은 컴팩트 디스크 플레이어에 사용되는 오버샘플링과 유사한 수학처리 과정이며, 정현보간법을 수행하면서, 실제 획득한 샘플들 사이에 계산에 따라 점들을 추가하는 것이다. 이러한 처리를 통해서 매 사이클 마다 잡는 몇 개의 샘플로도 신호를 정확하게 화면에 나타낼 수 있다. 디지털 오실로스코프에서는 매우 빠르게 반복되는 신호를 잡을 경우에 등가시간 샘플링을 사용한다. 등가시간 샘플링은 파형이 반복될 때마다, 몇 개의 샘플을 잡아, 그것을 모아서 파형을 구성한다. 파형은 불들이 하나하나 순서대로 켜지는 것처럼 느리게 형성되는 것 을 볼 수있다. 등가시간 샘플링 중 순차 샘플링에서는 점들이 좌에서 우로 연속적으로 나타나며, 랜덤 샘플링에서는 점들이 파형을 따라 불규칙적으로 나타난다. 2. 트리거링 오실로스코프의 트리거 기능은 정확한 포인트에서 수평 스위프와 동기화되며, 이는 명확한 신호특성화에 필수적이다. 트리거 컨트롤을 사용하면 반복적인 파형을 안정화하고 1회성 파형을 캡쳐할 수있다. 드리거는 오실로 스코프의 디스플레이에 입력신호의 동일한 부분을 반복적으로 표시함으로써 반복적인 파형이 정지된 것처럼 보이도록 만든다. 만약 신호의 서로 다른 부분에서 매번 스위프가 시작되면 화면은 무척 복잡할 것이다. 아날로그 및 디지털 오실로 스코프에서 사용 가능한 에지트리거링은 가장 흔하고 기본적인 유형이다. 아날로그 및 디지털 오실로스코프에서 모두 제공하는 임계값트리거링 기능과 더불어, 많은 디지털 오실로스코프는 아날로그 계측기에서 제공하지 않는 다양한 특수 트리거 설정을 지원한다. 이러한 트리거는 입력신호 내의 특정 조건에 대응하므로 예를 들어 원래 예정보다 더 좁은 펄스도 손쉽게 탐지할 수 있다. 전압 임계값 트리거 만으로는 위와 같은 조건을 탐지할 수없다. 고급 트리거 컨트롤을 사용하면 특정 관심 이벤트를 격리하여 오실로스코프의 샘플링 속도와 레코드 길이를 최적화 할 수 있다. 일부 오실로스코프의 고급트리거링 기능에는 엄선된 컨트롤이 지원된다. 진폭으로 정의되는 펄스(예:런트펄스), 시간으로 검증되는 펄스(펄스 폭,글리치,슬루레이트, 셋업& 홀드, 시간초과), 로직스테이트 또는 패턴에 따라 정의되는 펄스(로직트리거링)에 대해 트리거링 할 수 있다. 기타 고급 트리거 기능의 예: 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 스코프, 오실로, 오실로스코프, 디지털, 화면, 샘플링