Osiloskop Nasıl Çalışır?

Osiloskop, alternatif akımlı veya doğru akımlı elektrik sinyallerinin olduğu devre elemanları üzerindeki veya istenilen test noktalarındaki genlik, frekans ve dalga şekillerinin zaman ekseninde anlık olarak analiz edilmesini sağlayan ölçüm cihazıdır.

Osiloskop Nasıl Çalışır?
13.11.2018
394
A+
A-

Osiloskop, alternatif akımlı (Alternative Current-AC) veya doğru akımlı (Direct Current-DC) elektrik sinyallerinin olduğu devre elemanları üzerindeki veya istenilen test noktalarındaki genlik, frekans ve dalga şekillerinin zaman ekseninde anlık olarak analiz edilmesini sağlayan ölçüm cihazıdır.

Devreye paralel olarak bağlanır ve osiloskop iç dirençleri mega ohm seviyesindedir.

Osiloskop tarihçesi incelendiğinde teknolojik olarak hızlı bir gelişim gösterdiği görülmektedir. Elektromekanik olarak çalışan ilk osiloskop 19. yy sonlarında Fransız fizikçi André Blondel tarafından keşfedilmiştir. Alternatif akıma sahip sistemlerin elektriksel ölçümlerini bir bobine bağlı mürekkepli mekanik parça ile hareketli kağıt bant üzerine kayıt etmiştir.

Elektromekanik osiloskop keşfinden sadece 4 yıl sonra Alman fizikçi Karl Ferdinand Braun tarafından katot ışın tüplü fosforlu ekrana sahip (Cathode Ray Tube – CRT) analog osiloskop tasarlanarak elektrik sinyalleri ekrana yansıtılabilmiştir.

Analog osiloskop temel olarak; AC-DC sinyallerinin kapasitörlü filtrelemesinin yapıldığı anahtarlamalı ölçüm girişi, genlik sinyal yükselteci, genlik yükseltecine bağlı tetikleyiciyle zaman ekseni oluşturucu ve katot tüpünden meydana gelmektedir.

Katot tüpü içerisinde katot ısıtıcı, katot, hızlandırma ve odaklama anotları, genlik ve zaman sinyali oluşturucularının katot tüpü içerisinde kontrol ettiği dikey ve yatay yönlendiriciler ile katottan çıkan yönlendirilmiş elektron demetinin fosforlu ekran üzerine gönderilerek sinyal görüntüsünün oluşturulduğu bölümlerden oluşur. Oluşan bu görüntüde katot içerisindeki yatay ve dikey yönlendiriciler kullanılarak ekranda oluşan sinyalin genlik ve zaman eksenlerinde çözünürlük değişiminin yapılmasıyla genlik ve zaman değerlerinin daha detaylı bir şekilde görüntülenmesini sağlar.

Dikey yönlendirici genlik değişimi sağlarken yatay yönlendirici zaman ekseninde değişim sağlar. Yatay ve dikey yönlendirici levhalardan birer levha referans gerilimine sahip olur. Giriş sinyalinin değişimi ile dikey yönlendirici levhaya gelen elektron demeti hangi levha daha pozitifse ona yaklaşır. Zaman sinyali için de oluşturulan darbe sinyalinin pozitif ve negatif iniş çıkışlarında aynı şekilde hangi levha pozitifse elektron demeti oraya yaklaşır. Böylece X-Y eksenlerinde sinyal görüntüsü oluşturulmuş olur.

Osiloskoplarda yapılan analizlerin daha da kolaylaştırılması amacıyla dijital osiloskoplar geliştirilmiştir. Analog osiloskoplardaki katot tüp yerine dikey ve yatay eksen yönlendirmelerinin kontrol ettiği analog dijital sinyal dönüştürücü (Analog Digital Converter-ADC) kullanılarak sinyal örnekleme işlemleri yapılarak elde edilen sinyal hafıza ve sinyal işleme birimlerine aktarılır. Ardından görüntüleme birimine gönderilerek LCD ekranlarda analiz işlemi yapılır.

Dijital osiloskoplar ile daha detaylı analizler yapılabilmekte ve çoğu Ar-Ge çalışmalarında gerekli olmaktadır. Üreticiler kullanıcıların isteklerine uygun bant genişliği, çözünürlük, kayıt uzunluğu, örnekleme hızı, hazır analizler, kullanılabilecek prob çeşitleri, gecikme süreleri gibi farklı seçeneklerde ürünler sunabilmektedir.

Yazar, Lisans ve Yüksek Lisans eğitimlerini Kırıkkale Üniversitesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği bölümünde tamamlamıştır. Güç elektroniği ve LED aydınlatma alanlarında bir süre özel sektör tecrübesi edindikten sonra Bingöl Üniversitesi'nde akademisyen olarak görev yapmaya başlamıştır. Kocaeli Üniversitesi, Elektrik Mühendisliği bölümünde Doktora eğitimine devam etmektedir.
Bir Yorum Yazın
Ziyaretçi Yorumları - 0 Yorum

Henüz yorum yapılmamış.