Analog osiloskopta yatay tarama

[taydin]

Elimdeki Tektronix 2465B nin servis manual'ını okumaya başladım. Amacım, yatay tarama nasıl çalışıyor onu anlamak, ama halen tam olarak anlayabilmiş değilim.

Örneğin 400 MHz lik sinyal verdik osiloskop girişine ve ben timebase'i öyle ayarladım ki ekranda tek bir peryod görünsün. Bu durumda eğer yatay tarama tam olarak sinyalin frekansına uygun olarak, gerçek zamanlı bir şekilde yapılıyorsa, ışının ekranı 2.5 ns hızda taraması lazım. Eğer x10 magnification yaparsam, 250 ps hızda taraması lazım! Katot ışını gerçekten 250 ps'de bir uçtan bir uca tarama yapabilir mi? hiç mantıklı gelmiyor bana. Işın pikosaniyeler mertebesinde o forfora dokunduğu zaman o fosfor parlar mı? Daha fosfor "ulan, ne oluyor?" derken ışın çoktan geçip gitmiş olacak. Hatta ışık hızının limitasyonu bile devreye girebilir ve elektron ışını yamulabilir Sanki bahçe hortumundan su akar gibi.

O zaman giriş frekansını bölüyor olmalı diye düşünüyorum, ama o da mantıklı değil. Bunu sadece sinyalin frekansını belirlemek için yapabilir, yoksa rastgele bir sinyal bir frekans bölücüye girerse, çıkışta sinyalin sadece frekansı değil, şekli de değişir. Veya girişteki sinyali örnekleyip hafızada saklıyor ve sonra ekrana koyuyor desek, bu dijital osiloskopların çalışma şekli Bunda öyle ADC, sample RAM falan yok. Hmm ...

 

[taydin]

Evet 250 ps lik bir süpürme hızında, elektron ışınının ucu, ışık hızının İKİ KATI hızda hareket ediyor olması lazım! Hatta bu skop ite kaka 900 MHz'i bile gösterdi ekranda, o zaman ışık hızının BEŞ KATI hızla taraması lazım!

 

[taydin]

Hmm şimdi tekrar baktım, en küçük yatay zaman ayarı 5 ns. 10 tane bölme var, o halde en hızlı süpürme 50 ns. X10 açılırsa, en hızlı süpürme 5 ns. Ama gene de kafama yatmıyor. 5 ns'de elektron ışını ekranın bir tarafından diğerine gidiyorsa, ışık hızının 10 da biri hızda hareket ediyor demektir. Bu hızda fosforun üzerinden geçen bir elektron ışını fosforu aydınlatıyorsa gerçekten şaşılacak şey.

 

[taydin]

Testere dişi dalgadır muhakkak, ona diyeceğim yok. Ama saniyenin 5 milyarda biri kadar bir sürede sağdan sola geçiyor abi ... Fosfor nasıl parlayabiliyor?

 

[taydin]

Aklıma başka birşey gelmiyor. Herhalde bu fosfor o kadar duyarlı ki, 5ns de boydan boya elektron ışını geçmesi onu parlatmak için yeterli ...

 

[taydin]

Dijital osiloskoplarda olay çok farklı abi. Orada örnekleme hızı zaten çok yüksek (benim 9104A, saniyede 20 milyar örnek toplayabiliyor, yani örnekleme hızı 20 Gsps). Bu örneklenen veriler bir belleğe yerleştiriliyor ve ekran da buradaki verileri belli bir sıklıkla görüntülüyor. Bu sıklığın da çok yüksek olmasına gerek yok, saniyede 100 kere görüntülese zaten titreşim olmayacaktır

 

[taydin]

EEVBlog'da da aynı soruyu sordum, orada birisi bana Tek 2467B ye bakmamı söyledi. Hakikaten dediğin gibi bu skoplardaki fosfor, bu kadar kısa zamanları yakalayabiliyor. Hatta 2467B, kullanılan MCP CRT tüpü sayesinde, 500 ps kademesinde one shot (tek atış) olarak gelen bir sinyali bile son derece parlak ve okunabilir olarak gösteriyormuş. Çok nadir olan nanosaniye altı glitch'leri rahatlıkla görüntüleyebilecek bir cihaz.

 

[taydin]

Bu düşünce deneyinin amacını anlamadım ama o şekilde 1m lik bir ekran ile real time görüntüleme yapmış olmayız. Gerçek zaman olarak düşünürsen, o dalga, osiloskop ekranında olduğu gibi soldan sağa ilerlemeyecek zaten. Olduğu yerde ileri geri gidecek. Biz osiloskop ekranında soldan sağa doğru giderken gösteriyoruz çünkü yatay eksenin zaman olmasını istiyoruz.

 

[Mikro Step]

Sinyalle module olmus katod akimi daha dogrusu fosfora yonelmis elektron demeti ekrani saniyede milyonlarca kez tariyor. Gordugumuz isima ns yada us boyunca yapilan bombardimandan degil pespese saniyede milyonlarca kez yapilan bombardimandan kaynaklaniyor.

Eger scopu tek atim modunda 400mhz lik sinyalin tek bir taramasina bakarsan cok silik bir goruntu goreceksin.

Kaldi ki tek atim modunda scop muhtemelen katod akimini cok cok artiran duzenek tarafindan kontrol ediliyordur.

 

[Mikro Step]

Bu bana su dusunce deneyini hatirlatti.

Uzaya 600 bin km uzunlugunda sinema perdesi gerelim.

Lazer isinini perdenin bir kenarina yoneltelim ve 1 sn icinde perdenin diger ucuna yonelecek sekilde lazerin acisini duzgunce degistirelim.

Bu sartlar altinda lazer isini perde uzerinde saniyede 600 bin km hizla hareket etmis olacaktir.

 

[Altair]

Hmm şimdi tekrar baktım, en küçük yatay zaman ayarı 5 ns. 10 tane bölme var, o halde en hızlı süpürme 50 ns. X10 açılırsa, en hızlı süpürme 5 ns. Ama gene de kafama yatmıyor. 5 ns'de elektron ışını ekranın bir tarafından diğerine gidiyorsa, ışık hızının 10 da biri hızda hareket ediyor demektir. Bu hızda fosforun üzerinden geçen bir elektron ışını fosforu aydınlatıyorsa gerçekten şaşılacak şey.

Osiloskoptaki katot tupunun saniyedeki FPS'i kac ki? Isterse on yuz bin milyon Hz olcsun ekranda yine 50 Hz ile goruntu olusturmuyor mu bu meret?

 

[Mikro Step]

Hayir. Bir tarama suresi Tdiv suresi x 10.

 

[Haze]

o zaman dijital osiloskoplarla insanlar kandiriliyor, o tupler madem oyle real time goruntu sagliyorsa neden vazgecildi ki?

 

[Mikro Step]

O kadar yuksek hizda taramasi bir isimize yaramiyorki.

Mesela periyodik olmayan sinyaller analog scopta sacma sapan gorunuyor cunku gozumuz algilayamiyor. Digital olanda da algilayamiyoruz ama hic olmazsa hafizaya alip sayfa sayfa inceleyebiliyoruz.

 

[Haze]

bende tam onu diyecektim, peryodik olmayan sinyaller, mesele bir sinus, ekranda kalin bir sinus olarak gozukuyor, bu sinyal biraz daha rastgele olursa, ekran komple yesil el feneri gibi oluyordu, bu tuplerin bu kadar hizli tepki verebildiklerini bilmiyordum .

 

[Mikro Step]

Analog scoplarda hem elektronik devreler hizli olacak hen de crt tup.

Tuplerinin voltajlari ayni olan 500mhz scopa 20 mhz scopun crt tupu bagladiginda artik 500 mhz sinyalleri goremezsin.

 

[Haze]

Masallah ansiklopedi gibisin.