デジタル オシロスコープで波形を解釈して分析する方法

概要

デジタル オシロスコープにより、エンジニアの収集と表示が大幅に容易になります。 電気波形 分析のため、これは専門家にとって一般的なタスクです。問題を解決し、効率を向上させるためには、波形を正しく解釈して解析し、回路の動作を理解することが重要です。

この記事では、波形を読み取り、分析するプロセスを段階的に説明します。 デジタルオシロスコープ、非常に基本的なことから始めて、より高度なトピックに進みます。波形キャプチャ、水平および垂直スケーリング、トリガー設計、波形測定、および詳細な分析手法はすべて、プレゼンテーションのこの部分で議論されるトピックになります。

これらのガイドラインに従うことで、エンジニアは、設計およびテストのプロセスで使用できる関連情報を波形から一貫して収集できる可能性が高くなります。

波形の取得

の助けを借りて何らかの分析や解釈を行うとき、 デジタルオシロスコープ、最初のステップは、必要な波形を取得することです。調査したい回路の部分が見えるようにオシロスコープのプローブを配置します。

監視対象の信号の特性を考慮して、適切な電圧範囲と結合 (AC/DC) を選択してください。プローブの減衰とプローブの配置場所を調整することで、波形表示を一定かつ目に見える状態に維持できる可能性があります。

オシロスコープで波形を記録するプロセスは、エッジ遷移と信号レベルをトリガーとして使用して開始できます。

垂直方向と水平方向のスケーリング

波形を正しく理解するには、まず垂直方向と水平方向のスケーリングが適切であることを確認する必要があります。スケールを変更することで、電圧範囲を逸脱することなく波形がオシロスコープの垂直表示の大部分を占めるようにすることができます。

これにより、鮮明さと明瞭さが最高の状態になることが保証されます。かなりの時間を記録するように水平時間ベースを調整すると、波形の本質的な側面がより明確に見えるようになります。

トリガー設定

トリガーは、エンジニアが繰り返し波形を安定させて記録できるようにするため、波形解析の重要なコンポーネントです。波形解析は信号処理のサブフィールドです。信号の特性は、エッジ トリガーやパルス トリガーなど、どの種類のトリガーを使用するのが適切かを決定するために使用されます。

トリガーレベルを特定の設定に変更すると、波形を特定の位置で捉えることができます。トリガーの感度を調整して周囲の騒音を消したり、キャプチャしたいアクションに集中して焦点を合わせることができます。トリガー設定により、波形表示の安定性と恒常性が確保され、詳細な研究が可能になります。

波形測定

波形内に埋もれた定量的情報の分析は、デジタル オシロスコープが提供する多数の測定機能を利用して行うことができます。カーソルを使用すると、電圧、時間、立ち上がり/立ち下がり、パルス幅をより正確に測定できます。

オシロスコープの内蔵測定ツールを利用して、ピークツーピーク電圧、平均電圧、周波数、デューティサイクルなどの重要な指標の値を迅速に見つけます。これらの値は、オシロスコープの内蔵測定ツールを使用して決定できます。

これらの手段を利用することで、波形特性の定量化、設計基準への適合性の検証、および存在する可能性のある異常の特定が可能になります。

高度な分析技術

デジタル オシロスコープとそれが提供する広範な分析機能を活用することで、エンジニアは波形に関するさらなる知識を得ることができます。 FFT (高速フーリエ変換) 解析により、周波数領域解析が可能になります。周波数ドメイン分析は、高調波成分を表示し、波形内のノイズ成分を検出するものです。

スペクトル分析を利用すると、信号品質と周波数に関連する問題の両方をより深く理解できるようになります。永続モードまたは波形平均化は、より微妙な変化を強調するために、断続的またはノイズの多いデータの分析に使用できる 2 つの方法です。

波形に対する数学的演算を使用することにより、より広範な解析を実行できるようになります。加算、減算、乗算、除算などの波形に対して数学的演算を実行することにより、エンジニアは信号の相関関係を洞察したり、さらなる研究のための計算を行ったりする機会が得られます。

波形の注釈とドキュメント

適切な記録と分析を行うためには、波形に関連情報を注釈として付けることが非常に必要です。を使って デジタルオシロスコープ、エンジニアは波形表示にテキストやその他の選択した注釈を付けることができます。

これは、コンテキストを確立するだけでなく、波形で行われた測定の特定の特性に注目するのにも役立ちます。 LISUN は最高のタイプのオシロスコープを持っています。

多くのデジタル オシロスコープでは、波形、画像、または測定データをリムーバブル ストレージ メディアに保存でき、その後の調査、共同作業、またはレポートやその他の文書への組み込みが可能になります。この機能は多くのデジタル オシロスコープに搭載されています。

波形の比較と重ね合わせ

上の デジタルオシロスコープ、エンジニアは、信号間の関係を調査するために、多くの波形を重ね合わせて相互に比較することがあります。信号の相互接続、時間リンケージ、またはシステムの一般的な動作に関する問題を調査する場合、この機能は非常に有益です。

2 つの波形を重ね合わせると、技術者は簡単に障害を特定したり、信号品質を評価したり、経時的な変化を追跡したりすることができます。この種の研究は、回路がどのように動作するかを理解する能力の向上、異常の検出、システム動作の微調整など、さまざまな方法で役に立ちます。

信号アーチファクトとノイズを理解する

波形を表示する場合 デジタルオシロスコープ、持つべき最も重要なスキルの 1 つは、ノイズだけでなく信号の異常を認識して除去する能力です。不適切な接地、電磁干渉 (EMI)、または不適切なシールドが、取得された波形に見られるノイズや歪みの根本原因である可能性があります。

波形を注意深く精査することにより、エンジニアは真の信号成分とノイズアーチファクトを区別することができます。信号の平均化、ノイズフィルタリング、プローブのパラメータの調整などの多くの技術を使用して、バックグラウンドノイズの量を減らし、信号の明瞭さを改善することができます。

まとめ

波形を読み取って解析する デジタルオシロスコープ 幅広い分野で活躍するエンジニアに必要なスキルです。波形のキャプチャ、スケーリング、トリガに対する系統的なアプローチを使用し、また測定ツールや分析ツールを利用することにより、エンジニアは回路の動作に関する有益な洞察を収集し、欠陥を検出し、パフォーマンスを向上させることができる場合があります。

FFT 分析、波形演算、波形比較などのデジタル オシロスコープの高度な分析技術と機能を利用できることにより、これらの機器の可能性が大幅に広がります。

設計基準を検証し、電子システムの信頼性と性能を保証するには、波形を正確に把握して分析するエンジニアの能力が必要です。これは設計プロセスでのエラーを防ぐためにも不可欠です。

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