СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2014

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 56 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2014 ● «Точн. настр.» – включает режим точ- ной настройки масштаба развёртки; ● «Масштаб» – открывает окно обзора. Для расширения фрагмента осцил- лограммы во весь экран служит режим Zoom, включаемый круглой кноп- кой с изображением лупы (область 7 на рисунке 2). На рисунке 13 показан экран с основной осциллограммой и её фрагментами в этом режиме. Область расширения может перемещаться по обзорной осциллограмме вперёд или назад вручную или автоматически при помощи проигрывателя (под кнопкой со значком лупы). Кнопка Search откры- вает меню поиска по заданным усло- виям, например, по фронту или дли- тельности импульса, времени нараста- ния/спада и др. На рисунке 13 показан поиск по фронту, где каждое соответ- ствие условию отмечается белым тре- угольником. Условие можно задавать и в меню запуска развёртки. Запуск развёртки по заданным услови- ям является мощным средствомобнару- жения аномалий сигналов. У цифровых осциллографов точка запуска, по умол- чанию, установлена посередине гори- зонтальной линии развёртки. И если запуск производить по аномалии, то она появляется в центре окна осцилло- граммы, благодаря чему её легкомасшта- бировать и наблюдать. Например, если последовательность импульсов содер- жит случайные импульсы с длительно- стью менее 10 нс, то короткий выброс легко обнаружить, задав запуск по дли- тельности менее 10 нс (см. рис. 14). У осциллографов InfiniiVision 4000X запуск и синхронизация временно ′ й развёртки может осуществляться с раз- личных участков осциллограмм и по различным условиям. Есть и фирмен- ная особенность – запуск по части осциллограммы, которая просто ука- зывается пальцем руки или палочкой стило на сенсорном экране (см. рис. 1). По умолчанию, запуск выполняется по положительному фронту сигнала. Уровень запуска регулируется пово- ротной ручкой и отмечается на экра- не меткой и появляющейся на время прямой линией. Режим монохромной персистенции (включается в меню кнопки Display) имитирует аналоговое послесвече- ние экрана с регулируемой или беско- нечной длительностью. Персистенция является мощным средством обнаруже- ния аномалий малой длительности: они успевают проявить себя и запоминают- ся осциллографом (см. рис. 14). Кроме того, послесвечение удобно для иссле- дования видеосигналов телевизионных систем и устройств. При этом возможен выбор отдельных строк и полей теле- визионных сигналов различных фор- матов, включая PAL-M, NTSC и SECAM (стандартных и высокой чёткости). Подробное описание всех видов запу- ска и синхронизации можно найти в литературе к статье [2]. Современные осциллографы высше- го класса с полосой частот в сотни мега- герц имеют встроенные средства, обе- спечивающие математическуюи циф- ровую обработку осциллограмм [5, 6]. Осциллографы InfiniiVision 4000X осна- щены развитой математической обра- боткой сигналов – от простых ариф- метических операций с сигналами двух каналов до достаточно сложных операций фильтрации сигнала, диф- ференцирования, интегрирования и т.д. Обработка включается нажатием кнопки Math. Выбор операции произ- водится с помощьюпанели математиче- ских операций (см. рис. 6в), а на экране отображается краткое описание каждой операции. У осциллографов, поставля- емых в Россию, это описание переведе- но на русский язык неполностью. Пример математической операции перемножения двух сигналов показан на рисунке 15. Фактически, эта опера- ция осуществляет амплитудную моду- ляцию высокочастотного сигнала низ- кочастотным. Программное обеспече- ние осциллографа учитывает свойства производимых вычислений. Например, при обработке двухполярного (скажем, синусоидального) сигнала не произ- водятся вычисления для тех участков функций, которые определены только для положительного аргумента (таких как логарифм или квадратный корень). На рисунке 16 показано отображение графика функции – десятичного лога- рифма синусоиды. При отрицательных полуволнах синусоиды график функ- ции не строится, поскольку для отри- цательных значений аргумента лога- рифм не определён. Анализ сигналов в частотной обла- сти осуществляется методом быстрого преобразования Фурье (БПФ). Это пре- вращает осциллограф в сильно упро- щённый анализатор спектра, который имеет более узкий диапазон исследуе- мых сигналов и гораздо меньшее раз- решение по частоте из-за малого объ- ёма памяти. Автоматическая настрой- ка БПФ устанавливает такие значения диапазона и центральной частоты, при которых обеспечивается отображение всего спектра сигнала. Максимально возможная частота равна половине частоты дискретизации БПФ, которая зависит от установки коэффициента развёртки (время/деление). Разреше- ние БПФ равно результату деления эффективной частоты дискретиза- Рис. 14. Осциллограмма отрицательного фронта прямоугольных импульсов и короткого выброса Рис. 15. Математическая операция перемножения двух сигналов © СТА-ПРЕСС