Los osciloscopios son uno de los pilares de un laboratorio de electrónica y son esenciales para cualquier persona que diseñe electrónica, resuelva problemas o trabaje con electrónica de alta velocidad. Los osciloscopios son uno de los pocos equipos electrónicos que desempeñan múltiples funciones y pueden utilizarse en lugar de otros equipos electrónicos. Una serie de tipos de osciloscopios están disponibles para los aficionados y profesionales por igual.
Tipos de osciloscopios
Hay disponibles varios tipos de osciloscopios, tanto analógicos como digitales, en una amplia gama de precios, lo que puede dificultar la selección del osciloscopio correcto. Los osciloscopios analógicos a menudo se usan como solución de problemas clave, ya que los osciloscopios digitales toman muestras de la señal, pueden pasar por alto algunas señales transitorias que pueden causar un comportamiento errático, por lo que los osciloscopios analógicos siguen siendo muy apreciados para aplicaciones de solución de problemas transitorios, aunque los osciloscopios de fósforo digital de gama alta pueden proporcionar capacidades similares .
Osciloscopios analógicos
Un osciloscopio analógico muestra directamente la señal captada por una sonda y, básicamente, la rastrea en la pantalla. Las capacidades de almacenamiento permiten que la forma de onda se muestre por períodos prolongados de tipo en lugar de decaer inmediatamente. Donde los osciloscopios analógicos realmente entran en juego es en el tratamiento de señales analógicas y efectos transitorios. El trabajo de audio y video analógico son excelentes para las capacidades de un osciloscopio analógico que también puede manejar señales digitales de baja velocidad. Los osciloscopios analógicos ofrecen un mejor rango dinámico que los osciloscopios digitales y no sufren problemas de alias que pueden causar lecturas falsas en los osciloscopios digitales. Los osciloscopios analógicos son generalmente más asequibles que los osciloscopios digitales y, a menudo, son esenciales para una buena solución de problemas y una gran opción para principiantes y aficionados.
Osciloscopios digitales
Los osciloscopios digitales están disponibles en una variedad de tipos. Dos factores clave en el rendimiento de los osciloscopios digitales son su tasa de muestreo y ancho de banda. La frecuencia de muestreo de un osciloscopio limitará su capacidad para capturar eventos transitorios de una sola vez y el ancho de banda de un osciloscopio limita la frecuencia de las señales repetitivas que puede mostrar el osciloscopio.
Osciloscopios de almacenamiento digital
La mayoría de los osciloscopios digitales son osciloscopios de almacenamiento digital. Los osciloscopios de almacenamiento digital pueden capturar eventos transitorios y almacenarlos para su análisis, archivo, impresión u otro procesamiento. Tienen un almacenamiento permanente para grabar señales y se pueden descargar a otros medios para almacenar y analizar en una computadora. Los osciloscopios de almacenamiento digital no pueden mostrar el nivel de intensidad de una señal en tiempo real, a diferencia de un osciloscopio analógico. Los eventos de disparo único se pueden capturar mediante el uso de disparadores que se pueden configurar de forma manual o automática según el osciloscopio. Los osciloscopios de almacenamiento digital son los caballos de batalla del diseño digital en el mundo real donde se analizan cuatro o más señales simultáneamente.
Osciloscopios de fósforo digital
Para una captura y análisis de señales digitales de mayor velocidad, los osciloscopios de fósforo digital superan a los osciloscopios de almacenamiento digital estándar. Los osciloscopios de fósforo digital utilizan una solución de ADC de procesamiento paralelo que ofrece tasas de muestreo mucho más altas que los osciloscopios de almacenamiento digital tradicionales. Esta frecuencia de muestreo permite un nivel de rendimiento de visualización de señal que tiene la apariencia de tiempo real.
Los osciloscopios de fósforo digital obtienen su nombre por su similitud con los osciloscopios analógicos al mostrar la intensidad de una señal. En los osciloscopios analógicos, esto se debe a que los fósforos de un monitor CRT brillan intensamente durante un período de tiempo antes de oscurecerse, lo que permite que las señales de alta velocidad generen un brillo más intenso en las áreas en las que son más y para que los transitorios se destaquen como bien. Los osciloscopios de fósforo digital duplican el efecto del fósforo al almacenar una base de datos de los valores de las formas de onda de repetición y aumentar la intensidad en la pantalla donde se superponen las formas de onda. Al igual que un osciloscopio analógico, un alcance de fósforo digital puede revelar transitorios al mostrar el nivel de intensidad, pero todavía puede pasar por alto los transitorios que ocurren fuera de la ventana de captura de datos y su tasa de actualización.
Los osciloscopios de fósforo digital combinan las características de los osciloscopios de almacenamiento digital y la tecnología de osciloscopio analógico, lo que los hace excelentes para el diseño de propósito general, la temporización digital, el análisis avanzado, las pruebas de comunicación y la solución de problemas.
Osciloscopios de dominio mixto
Al combinar un analizador de espectro de RF, un analizador lógico y un osciloscopio digital, obtendrá un osciloscopio de dominio mixto. Al diseñar o trabajar con sistemas que incluyen señales digitales, lógica digital y comunicación por radiofrecuencia, los osciloscopios de dominio mixto se convierten en una herramienta esencial. El beneficio esencial de un osciloscopio de dominio mixto es ver señales de cada dominio, analógico, RF y lógica, el tiempo correlacionado entre sí. Esto permite la solución de problemas, la depuración y las pruebas de diseño que permiten que cada señal se correlacione a tiempo.
Osciloscopios de señal mixta
A menudo, las capacidades de un osciloscopio digital y un analizador lógico se necesitan juntas, razón por la cual se desarrolló el osciloscopio de señal mixta. El osciloscopio de señal mixta combina un osciloscopio de almacenamiento digital (o un osciloscopio de fósforo digital) con un analizador lógico multicanal. La capacidad de activación digital del osciloscopio de señal mixta ayuda al análisis de eventos analógicos que pueden activar transiciones lógicas digitales. Los osciloscopios de señal típicamente mixtos solo tienen dos o cuatro canales de entrada analógica y alrededor de 16 canales de entrada digital.
Osciloscopios de muestreo digital
Los osciloscopios de muestreo digital tienen una técnica de entrada ligeramente diferente a la de otros osciloscopios e intercambian un ancho de banda mucho mayor por un rango dinámico más bajo. La entrada no está atenuada ni amplificada, por lo que el osciloscopio debe poder manejar todo el rango de la señal de entrada, que generalmente se limita a aproximadamente 1 voltio de pico a pico. Los osciloscopios de muestreo digital solo funcionan con señales repetitivas y no ayudarán a capturar transitorios más allá de su frecuencia de muestreo normal. Por otro lado, los osciloscopios de muestreo digital pueden capturar señales de un orden de magnitud más rápido que otros tipos de osciloscopios, con anchos de banda superiores a 80 GHz.
Osciloscopios de mano
Los osciloscopios de mano pequeños están disponibles para aplicaciones de campo y de prueba donde los osciloscopios más voluminosos son difíciles de manejar o es difícil encontrar energía. Por lo general, están limitados a dos entradas y están limitados en ancho de banda y frecuencia de muestreo.
Osciloscopios basados en computadora
Uno de los tipos de osciloscopios emergentes es el osciloscopio basado en computadora, generalmente un dispositivo externo conectado a una computadora a través de USB. Estos tipos de osciloscopios han avanzado rápidamente en las capacidades, aumentando sus tasas de muestreo, ancho de banda y capacidades generales. Algunos sistemas se acercan a las capacidades de los osciloscopios de almacenamiento digital de gama baja por solo unos pocos cientos de dólares y ofrecen excelentes opciones para los aficionados que buscan un osciloscopio.
