Osiloskopla ölçümler
Resim 1: Bir eski osiloskopun 8LO4I katot ışınlı tüpü
Osiloskopla ölçümler
Adından da anlaşılacağı gibi, bir osiloskop (elektriksel) salınımları görüntülemek için kullanılır.
Eski nesil aygıtlarda bunun için bir katot ışınlı tüp kullanıldı. Bunun için bir ışıldayan (yani, maddeden emilen enerjinin daha sonra görülebilir ışık bölgesinde yeniden yayınlanması) ekrana çarptırılan ışınlar saptırıldı. Katot ışınlı osiloskoplarla kinetik enerji genellikle yeşilimsi ışığa dönüşür. Bu sapma hem elektriksel, hem de manyetik alanlarla gerçekleştirilebilir. Katot ışınlı osiloskopta elektron ışını ölçüm işaretine göre sapabilir, yoğunluğu sabit kalır.
Resim 2: Modern yassı ekranlı R&S®RTC1000 osiloskop
(Rohde & Schwarz izniyle)
Daha modern osiloskoplar, bir bilgisayar da olduğu gibi, bir yassı ekran kullanır. Aygıtta, ölçülecek işaretten net bir görüntü oluşturan bir işlemci de çalışır. İşlevleri aygıtta kullanılan yazılım tarafından belirlenir. Bu, modern osiloskopları daha çok amaçlı hale getirir.
Hemen hemen her osiloskop aşağıdaki iki modda çalışır: Normal çalışma modu ve X-Y çalışma modu.
Normal çalışma modu
Resim 3: Normal modda çalışan osiloskop
Bu çalışma modunda elektron ışını soldan sağa düzgün olarak hareket eder. Bir geçişin süresi birkaç mikro saniyeden saniyelere kadar ayarlanabilir. Bu ışının dikey konumu incelenecek işaretle kontrol edilir: Ekrandaki konum giriş geriliminin anlık değerine doğrusal orantılıdır. Orantı katsayısı, yani ekranda gösterilen gerilim aralığı, milivolt ile volt arasındaki bir bölgede ayarlanabilir. Ekranda ortaya çıkan görüntü, giriş geriliminin bir zamansal gösterimidir (zaman-gerilim şeması).
Eğer ölçüm işareti ( örneğin, sinüs ya da darbe dizisi biçiminde) periyodik ise, elektron ışınının yatay hareketiyle eşzamanlaştırılabilir (synchronized).
Bunu yapmak için, ışın, ekranın sol ucunda bir tetikleme darbesi (trigger pulse) gelene kadar bekletilir. Dâhili tetiklemede, tetikleme işareti, ölçüm gerilimiyle, bir sabit, ayarlanabilen gerilim olan tetikleme seviyesi ile karşılaştırılarak elde edilir: Eğer aralarındaki farkın işareti - den + ya (ya da tersi, ayara bağlı olarak) değişirse tetikleme gerçekleşir. Buradaki eksi veya artı işareti belirli bir gerilime karşılık gelir (örneğin, 0 volt ve 5 volt gibi). Bir geçişte bir tetikleme işaretinin birkaç kez meydana gelmesi önemsizdir. Eğer bir periyot içerisinde tetikleme işareti birkaç kez meydana gelirse bir fazı kaydırılmış binişme meydana gelir. Dâhili tetiklemeye ayrı bir seçenek ise tetikleme işaretinin dışardan verilebilmesidir, buna harici tetikleme denilir.
X-Y çalışma modu
Bild 4: Lissajous figürü
X-Y çalışma modunda ışın, hem X-yönünde (yatay) hem de Y-yönünde (dikey) bir ölçüm işareti ile kontrol edilir. Bu bize, bir işaretin diğer bir işaretin işlevi olarak görüntülenmesi imkânını sağlar (örneğin, akım-gerilim şeması). Yine, her iki yön birbirinden bağımsız olarak ayarlanabilir. Bu modda dâhili tetikleme mümkün değildir. Daha önce belirtilen ayarlara ek olarak, görüntünün ekrandaki mutlak konumu ayarlanabilir ve ışın odaklanabilir ya da yoğunluğu değiştirilebilir.
Eğer X- ve Y-girişlerinin ikisine de sinüs gerilimim bağlanırsa, o zaman ortaya Lissajous figürü denen bir görüntü çıkar. Eğer, her iki sinüs gerilimi de tam olarak aynı frekansa sahip ise, ekranda sadece bir düz çapraz çizgi meydana gelir. Frekansları farklı ise Resim. 4 de gösterilene benzer bir görüntü ortaya çıkar.