Osiloskop

Katot ışın tüplü bir osiloskop

Osiloskop, elektriksel işaretlerin ölçülmesi ve değerlendirilmesi amacıyla kullanılan, en geniş ölçüm olanaklarına sahip cihazlardan biridir. Bir elektriksel işaretin dalga şekli, frekansı ve genliği gibi özelliklerinin aynı anda belirlenebilmesini sağlar. Dalga şeklini grafiksel olarak ekranda göstererek elektrik sinyalinin görselleştirilmesine imkân tanır. Ayrıca, sinyalin frekansı ve genliği hakkında da bilgi edinilmesini mümkün kılar. Osiloskoplar, yüksek iç direnclerinden dolayı ölçüm yapılan elektrik devresine her zaman paralel olarak bağlanır.

Sinyal görüntüleme

Katot Işınlı Tüp (CRT)

Katot Işınlı Tüp (Cathode Ray Tube) elektron üreten flaman ile elektron demetini fosforlu ekrana doğru odaklayıp hızlandıran düzenlerden meydana gelmektedir. Flaman elektron üretir ve katot tarafından yollanır. Katot etrafında bulunan ve negatif gerilim uygulanmış olan elektrot kontrol ızgarası adını alır. Pozitif gerilime sahip olan hızlandırma anotu tarafından çekilen elektronlar kontrol ızgarası deliğinden ışın haline gelerek ilerler. Katot odaklayıcı ve hızlandırıcı anotu meydana getirdiği düzeneğe elektron tabancası adı verilir. Elektron tabancasından çıkan elektronlar düşey ve yatay saptırma plaka çiftleri içinden geçer. Saptırma plakalara uygulanan gerilim ile elektron demetine sapma miktarı ayarlanabilir. Elektron demetinin hareket miktarı saptırma plakalara uygulanan gerilimle orantılıdır. Osiloskobu yatay saptırma plakalarına osiloskobun içinden üretilen rampa veya testere şeklinde gerilim uygular. Ekranda bir görüntü elde edebilmek için tarama işaretine uygulanması gerekir. Elektronlar yatay ve düşey plakalara uygulanan gerilimin fonksiyonu olarak hareket eder. Ekran yüzeyine hareket eden ve büyük kinetik enerjiye sahip olan elektronların ekrana çarpması ile enerjileri ışık enerjisine dönüşür. Yani plakalar arasından geçen elektronları (elektron demetini) saptırılarak fosfor ekrana çarptığı noktanın yerini değiştirir. Bu noktanın konumu saptırma plakalarına uygulanan gerilimin ani değeri ve dalga şekline bağlı olarak değişecek ve ekranda ışıklı bir çizgi oluşacaktır.

Ne Ölçer?

►AC - DC Gerilimler

► AC- DC Dolaylı Olarak Akımlar 

► Periyot ve Frekans

► Çok Kanallı Osiloskoplarda Birden Fazla Sinyalin Karşılaştırılması ve Faz Farkı Ölçümü

► Komponent Testi

Osiloskobun Parçaları

► Katot Işınlı Tüp (CRT)

► Düşey Amplifikatör

► Yatay Amplifikatör

► Tarama Osilatörü

► Tetikleme Devresi

► Çeşitli Besleme Düzenleri

Osiloskopta Bulunan Fonksiyonlar ve Tuşlarının Görevleri

► POWER(On/Off) Düğmesi:  Açma-kapamayı sağlar.

► Intens: Ekrandaki çizginin parlaklığını ayarlar.

► Focus: Ekrandaki çizginin uygun incelik görünürlükte olmasını sağlar.

►Vertical-Horizontal Position(düşey-yatay pozisyon): Bu düğmelerle tarama çizgilerinin yatay ve düşey doğrultudaki pozisyonları değiştirilir.

► Volt /div Düğmesi: Giriş duyarlılığını 5 mV/cm den 20 V/cm arasında seçer.

► Time /div Düğmesi: Zamanı 0,5 ms/cm ile 0,2 s/cm aralığında seçer.

► Holdoff: Taramalar arasındaki gecikme zamanını kontrol eder.

► Tetikleme Kaynağı:

 • Int(iç tetikleme): Ekranda görülen kanal 1 veya kanal 2 işaretini tetikleme işareti olarak seçer.

• Line: Şebeke frekansını tetikleme kaynağı olarak seçer.

• Ext(dış tetikleme): Bir işaretten uygulanacak olan işarete tetikleme işareti olarak seçer.

► Eğim düğmesi: Bu anahtar (+) veya (-) olarak işaretlenmiştir. Bu işaretler tetiklemenin pozitif veya negatif konumda yapılacağını belirler.

► Dual Düğmesi: Kanal 1 ve Kanal 2'nin aynı anda görünmesini sağlar.

► Osiloskoplar da iki tip prob kullanılır. Bunlar; 1:1 'lik Prob : İşareti olduğu gibi iletir. 10:1 'lik Prob : İşaretin genliğini 10 kere zayıflatarak iletir.

Osiloskop Ölçümleri

Gerilim ölçme

Ekrandaki işaretin genliği Y (dikey) ekseninde ölçülür. Genlik, ilk önce ekran üzerindeki kareler cinsinden belirlenir. Daha sonra Volt/Div giriş zayıflatıcısı komütatörünün üzerindeki işaretin gösterdiği değer ile kare sayısı çarpılarak gerilimin gerçek değeri belirlenir. Bu sırada eğer varsa kesintisiz genlik ayar düğmesi cal konumunda veya saat yönünün tersi yönünde en sona kadar çevrilmiş olmalıdır. Eğer prob genliği zayıflatıyorsa; zayıflatma katsayısı çarpılarak hesaba katılmalıdır.

U = Kare Sayısı x (Volt / div )*Prob Katsayısı

Periyot veya Frekans Ölçümü

Artık osiloskoplarda frekans yerine periyot ölçülmektedir. Periyot ölçümleri X (yatay) ekseninde yapılır. Dalga şeklinin bir periyodunun X ekseni yönündeki uzunluğu kareler sayılarak belirlenir. Time/div butonun gösterdiği değerle kare sayısını çarparak elde ederiz. Ancak yine prob zayıflatıyorsa zayıflatma katsayısı çarpılarak hesaba katılır.

T = Kare Sayısı x (Time/ div )*Prob Katsayısı

Lissajous eğrileri

Kaynakça

► uenics.evansville.edu

• Osiloskop benzetimi 1 Aralık 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. (tarayıcının Shockwave uyumlu eki gerekir)
• Osiloskop benzetimi (tarayıcının Java uyumlu eki gerekir)