-. 오실로스코프는시간에 따른 입력전압의 변화를 정지화면에 출력하는 장치로, 전기진동이나 펄스처럼 시간변화가 빠른 신호를 관측하는데 사용됩니다. -. 오실로스코프는 일정 주기를 가지고 입력 신호의 전압 레벨을 측정/기록하여 그래프로 표현 하는데 이 과정을 샘플링 이라고 합니다.
참고) 샘플링의 종류
1. 등가시간 샘플링 : 오실로스코프가 신호를 화면에 표시하기 위하여 샘플링을 할 때 여러 개의 트리거를 사용하는 샘플링 기법
등가 샘플링 예시
2. 실시간 샘플링 : 오실로스코프가 신호를 화면에 표시하기 위하여 샘플링을 할 때, 하나의 트리거로 모든 샘플을 얻는 기법
실시간 샘플링 예시
참고) 에일리어싱(Aliasing) 에러
-. 측정장비의 샘플링 속도가 입력 신호의 주파수보다 충분하지 못할 경우, 잘못된 주파수 정보를 나타내는 현상
-. 에일리어싱 에러를 없에기 위해서는 Nyquist 이론에 따라 아날로그 신호는 가장 높은 주파수의 2배 이상의 샘플링 속도로 샘플링 되어야 하고, 펄스파는 적어도 10배 이상으로 샘플링 되어야 한다.
에일리어싱(Aliasing) 에러 예시
2. 오실로스코프 기초 기능 사용방법
-. 오실로스코프에는 인버터(Invert, 측정한 신호를 반전시켜서 출력하는), Math(측정한 신호들을 +, -, * 등 연산해서 보여주는 기능), FFT(왜곡을 측정할때 사용), 트리거(Trigger, 입력신호에설정을 통하여 신호를 취득하는 기능) 등이 있지만 사실 주로 사용하는 기능도 아니고 전압,전류 측정 및 커서사용정도만 익숙하면 실차나단품에서평가에는 문제가 없기 때문에 이 기능들 위주로 설명드리겠습니다.
1) 프로브 연결 및 셋팅
-. 오실로스코프를사용할때 가장먼저 하는건 전압/전류 프로브를 연결하는 것 입니다. 먼저 프로브를 보면 아래 사진과 같이 비율이 적혀 있는데, 이 비율에 맞추어 오실로스코프의프로브 스케일을 맞춰주여야 합니다.
-. 일반적으로 전압프로브는1;1로 설정해서 사용하는데, 사진처럼 프로브감쇠비는*10로 스케일은 10*로 설정하면 입력신호에 대한 왜곡을 없에주기도 합니다.
2) Coupling 설정
-. 프로브 설정이 끝나면 Coupling을 설정 해주어야 합니다. Coupling은 입력 신호에서 DC성분을 차단할지 통과시킬지를 설정하는것 입니다. AC로 설정하면 입력 신호의 DC성분을 차단하는거고, DC로 설정하면 입력 신호의 AC성분과 DC성분을 모두 통과시켜 화면에 보여줍니다. -. 아래 그림에서 입력신호는AC성분과 약 150mV의 DC성분이 포함된신호이며, 이게 커플링 설정을 통해서 어떻게 바뀌는지를 찍어둔 사진 입니다. 사진에서 알 수 있듯 DC로 설정시DC성분이 차단되지 않기 때문에 AC설정 대비해서 약 150mV정도 위로 올라가 있는 그래프를 볼 수 있습니다.
어차피 실차나단품에서평가할때는 실제 흐르는 신호를 측정하는게 중요하니까 그냥 별 생각없이 DC로 설정하고 사용하셔도 됩니다.
3) 가로/세로축 설정
-. 가로축은 시간, 세로축은 전압 입니다. 아래 사진에서 볼 수 있듯 Position은 정 중앙의 위치(0V나 0초 등 기준이 되는 곳)를 옮기는 휠이고, Scale은 칸당 단위를 설정하는 휠 입니다.
-. 측정하고자 하는 신호가 어느정도 전압 레벨에서 오고가는지, 시간은 어느정도로 해야하는지를 사전에 확인하시고 그 수준에 맞춰서 Scale을 돌러서 설정한 후에, 그래프들이 겹치지 않도록 Position을 돌려서 위치시키고 그래프를 확인하시면 됩니다.
참고) 커서(Cursor) -. 그래프의 특정 위치에서 정확한 전압값이 궁금하면 해당값을 확인하는게능은 커서를 사용하시면 됩니다.
참고) 저장(Save / Storage) -. 저장버튼을 누르면 저장 조건을 설정할 수 있습니다. 보통 Waveform(파형 자체를 저장하고 호출하는 것), Setup(현제 오실로스코프의 설장을 저장하고 호출하는 것), 이미지(현재 화면에 보이는 모습을 그대로 사진으로 찍어 저장하는 것), CSV(엑셀이나 메모장등의 프로그램으로 열 수 있는 형식) 등의 저장조건이 있는데 원하시는 방식으로 설정 후 사용하시면 됩니다.
-. CSV 의 경우 현재 화면에 표시된 파형의 데이터만 저장하는 방식과 메모리의 전체 파형데이터를 저장하는 방식으로 나누어 사용할 수 있습니다.
