اعدت المدونة بواسطة م. محمود حمدي - مدير شركة رام للالكترونيات
مع سنوات من الخبرة في بيع أجهزة راسم الذبذبات في رام للالكترونيات، لاحظت أن العديد من العملاء غالبًا ما يشعرون ببعض الارتباك بشأن ميزات معينة عندما يبحثون عن شراء جهاز راسم ذبذبات جديد و الذي يعرف باسم اوسلسكوب.
اختيار جهاز راسم الذبذبات المناسب يمكن أن يختلف بشكل كبير من عميل لآخر، اعتمادًا على الاحتياجات الفردية، والاستخدام المقصود، وقيود الميزانية. في هذه المقالة، سأركز على المواصفات الرئيسية لأجهزة راسم الذبذبات لمساعدة عملاء RAM Electronics في العثور على النموذج المثالي لتطبيقاتهم المحددة. تذكر دائمًا أن التقدم التكنولوجي مستمر، لذا ضع في اعتبارك ترقية أدوات القياس الخاصة بك كلما دعت الحاجة.
المعلومات الفنية والرسوم البيانية المقدمة في هذه المقالة تم تطويرها من قبل فريق الدعم الفني لشريكنا UNI-T - شكرًا لكم على مساعدتكم القيمة!
أجهزة راسم الذبذبات او الاسلسكوب هي أدوات أساسية تقوم بتصوير الأشكال الموجية، مما يدعم مهام مثل تصميم الدوائر، واختبار المعدات، والعديد من التطبيقات الأخرى. تعتبر بمثابة "عيون" المهندسين الإلكترونيين، حيث تتيح لهم التعرف السريع على الأخطاء في التصميم، وضمان دقة نتائج الاختبار، وتسريع دورة التطوير، وتقليل تكاليف البحث والتطوير. فيما يلي الاعتبارات الأساسية لاختيار جهاز راسم الذبذبات المناسب.
إليك العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند شراء جهاز راسم ذبذبات جديد:
1. عرض النطاق الترددي Bandwidth
عندما يتعلق الأمر باختيار جهاز راسم الذبذبات او الاسلسكوب، فإن الجانب الأكثر أهمية هو عرض النطاق الترددي، حيث يحدد أعلى تردد للإشارات التي يمكن قياسها بدقة. على سبيل المثال، قد لا يوفر جهاز راسم ذبذبات بعرض نطاق ترددي يبلغ 100 ميغاهرتز نتائج موثوقة عند اختبار إشارة جيبية بتردد 100 ميغاهرتز، بسبب التوهين بنسبة 3 ديسيبل (30%) الذي يحدث عند عرض النطاق المحدد. لتعزيز دقة قياسات السعة، يُنصح باتباع "قاعدة الخمس مرات"، التي توصي باستخدام جهاز راسم ذبذبات بعرض نطاق ترددي لا يقل عن 500 ميغاهرتز لاختبار إشارات بتردد 100 ميغاهرتز.
لا يؤثر عرض النطاق الترددي غير الكافي على دقة السعة فحسب، بل يؤثر أيضًا بشكل كبير على اختبار الحواف للاشارات. هذا الأمر حاسم بشكل خاص للمهندسين الرقميين الذين يهتمون بإشارات النبض والموجات المربعة. إن اتباع "قاعدة الخمس مرات" مهم لأن حواف الإشارة تحتوي على الكثير من المعلومات ذات التردد العالي، واستخدام جهاز راسم ذبذبات يحتوي على معلومات على الأقل من التوافقيات الخامسة يمكن أن يوفر تفاصيل أفضل للشكل الموجي.
2. معدل العينة Sample Rate
يشير معدل العينة لجهاز راسم الذبذبات او الاسلسكوب إلى عدد المرات التي يقوم فيها الجهاز بالتقاط عينة من إشارة الدخل في الثانية. يؤدي معدل العينة الأعلى إلى تحسين التفاصيل والوضوح في الشكل الموجي المعروض، مما يساعد في منع فقدان معلومات أو أحداث لحظية للاشارات. عند اختبار نفس الإشارة بمعدلات عينة مختلفة، ستظهر الأشكال الموجية الناتجة على جهاز راسم الذبذبات اختلافات ملحوظة.
من المنطقي أن نفترض أن معدل العينة الأكبر سيعزز دقة استعادة الإشارة. ومع ذلك، إذا كانت هناك إشارة غير متوقعة بين عينتين، فقد يتم فقدانها، مما قد يؤدي إلى عيوب خلال عملية تصميم المنتج. لذلك، من الضروري اختيار جهاز راسم ذبذبات بمعدل عينة مناسب لضمان اختبارات موثوقة وكشف أي شذوذات.
من المستحسن استخدام "قاعدة الخمس مرات" عند اختيار معدل العينة لجهاز راسم الذبذبات. تنص هذه القاعدة على أن معدل العينة يجب ألا يقل عن خمسة أضعاف أعلى تردد للإشارة قيد الاختبار. على سبيل المثال، بالنسبة لجهاز راسم ذبذبات بعرض نطاق ترددي يبلغ 200 ميغاهرتز، يجب أن يكون معدل العينة 1GSa/s أو أعلى.
من المهم ملاحظة أنه عند استخدام قنوات متعددة في الوقت نفسه، سيتم تقسيم معدل العينة بالتساوي، وهو ما يعرف بوضع التداخل. في هذا الوضع، يمكن أن ينخفض معدل العينة إلى 500MSa/s لكل قناة عند تشغيل قناتين، مما يزيد من خطر فقدان تفاصيل الإشارة.
3. عدد القنوات Number of Channels
تقدم أجهزة راسم الذبذبات عمومًا إما قناتين أو أربع قنوات، ويلعب عدد القنوات دورًا حاسمًا في تحديد عدد الإشارات التي يمكن مراقبتها في نفس الوقت. بالنسبة لمهام معينة، مثل اختبارات توقيت الاشارات أو مزامنة عدة إشارات مع بعض ، قد يكون من الضروري وجود أكثر من قناتين. علاوة على ذلك، يمكن أن تسهل أجهزة راسم الذبذبات او الاسلسكوب متعددة القنوات التواصل بين القنوات، مما يجعل اختبارات البحث والتطوير أكثر تنوعًا وسهولة في الاستخدام. ومع ذلك، قد تكون هذه النماذج أعلى سعرًا، لذا من المهم تقييم احتياجات مشروعك الحالية والمستقبلية عند اختيار جهاز راسم ذبذبات.
من المهم ملاحظة أنه عند استخدام قنوات متعددة، قد تعمل بعض أجهزة راسم الذبذبات او الاسلسكوب بمعدل عينة مخفض. يجب أخذ ذلك في الاعتبار عند اختيار جهاز راسم ذبذبات.
4. معدل التقاط الشكل الموجي Waveform Capture Rate
معدل التقاط الأشكال الموجية لجهاز راسم الذبذبات او الاسلسكوب يُشير إلى السرعة التي يتم بها التقاط الأشكال الموجية. خلال عملية اكتساب الأشكال الموجية في جهاز راسم الذبذبات الرقمي، تحدث منطقة ميتة. من خلال زيادة معدل التقاط الأشكال الموجية، يمكن تقليل هذه الفترة الميتة بشكل كبير. إذا ظهرت إشارات غير طبيعية خلال الفترة الميتة بين عمليات التقاط، فقد تمر دون ملاحظة. لذلك، من الضروري اختيار جهاز راسم ذبذبات بمعدل التقاط أعلى لتقليل المناطق الميتة بفعالية.
5. عمق الذاكرة Memory Depth
يمثل عمق الذاكرة لجهاز راسم الذبذبات او الاسلسكوب كمية نقاط الشكل الموجي التي يمكنه التقاطها في عملية القياس الواحدة. يُفضل عمق الذاكرة الأكبر للحصول على تفاصيل أكثر شمولًا. يتأثر هذا العمق بمعدل العينة ومدة جلسة التسجيل.
لتحقيق "القياس ذو اللقطة الواحدة" بعمق ذاكرة يبلغ 4 مليون نقطة، تحتاج إلى أخذ عينات من الإشارة بمعدل 1 GSa/s، مما سيمكنك من تخزين 4 مللي ثانية من بيانات الإشارة. أما جهاز راسم ذبذبات بعمق ذاكرة يبلغ 1 مليون نقطة، فيمكنه تخزين 1 مللي ثانية من بيانات الشكل الموجي بنفس معدل العينة.
6. التحفيز Triggering
تلعب وظيفة التحفيز في جهاز راسم الذبذبات او الاسلسكوب دورًا حيويًا في تحديد متى يبدأ جمع البيانات وكيف يتم عرض الشكل الموجي. توفر أجهزة راسم الذبذبات الرقمية مرونة في خيارات الأشكال الموجية المحفزة مسبقًا وما بعد التحفيز. يضمن التحفيز الفعال عرضًا ثابتًا للشكل الموجي، مما يساعد في التعرف السريع على أجزاء معينة من إشارة معقدة.
تحتوي جميع أجهزة راسم الذبذبات على وظيفة تحفيز الحواف، ولكن قد لا تكون هذه الوظيفة كافية عند العمل مع الأشكال الموجية المعقدة. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي التحفيز على الحواف إلى عرض شكل موجي مزيف عند تحليل رموز PRBS أو الإشارات متعددة الحواف. في مثل هذه الحالات، من الضروري استخدام وظائف التحفيز المتقدمة لإتمام مهام الاختبار بنجاح.
7. القياسات الآلية واستخراج بيانات الاشارة Automated Measurement
لزيادة كفاءة تحليل الأشكال الموجية، تقدم أجهزة راسم الذبذبات مجموعة من خيارات القياسات الآلية. يمكن أن يسهم الاستخدام الفعال لهذه الميزات بشكل كبير في تحسين إنتاجية القياس. تمكّن القياسات الآلية المهندسين من إتمام مهام الاختبار بسرعة أكبر، كما توفر نتائج أكثر دقة مقارنةً بالقياسات اليدوية باستخدام المؤشرات على الشاشة.
تقدم معظم أجهزة راسم الذبذبات معلمات قياس أساسية مثل السعة، والفترة، والتردد، وزمن الصعود/الهبوط. ومع ذلك، ترفع أجهزة راسم الذبذبات UNI-T المعايير من خلال تقديم مجموعة شاملة من 36 معلمة قياس. تشمل هذه المعلمات القيم القصوى والدنيا، والارتفاع، والانخفاض، والسعة، وPk-Pk، والمتوسط، والمتوسط التربيعي، وغيرها، مما يلبي مجموعة واسعة من احتياجات البحث والتطوير بفعالية.
8. التوسع أو الترقية Expansion Or Upgrade
في بعض الأحيان، قد لا يلبي جهاز راسم الذبذبات اوسلسكوب الحالي متطلبات الاختبار في مشروع جديد، مما قد يجعلك تفكر في شراء جهاز إضافي للحصول على ميزات محددة. في مثل هذه الحالات، سيكون من المثالي وجود جهاز راسم ذبذبات يمكن ترقيته او تحديثة.
9. الاتصال بالاجهزة الاخري Connectivity
يمكن ربط أجهزة راسم الذبذبات بمختلف الأجهزة، بما في ذلك الحواسيب، من خلال واجهات مثل منافذ LAN أو USB، وأحيانًا حتى منفذ VGA للاتصال بالشاشات الخارجية. يتيح استخدام الاتصال عبر USB للمهندسين تخزين بيانات الأشكال الموجية ولقطات الشاشة بسهولة للتحليل لاحقًا، مما يكون مفيدًا بشكل خاص في العمليات عن بُعد.
10. التكلفة Cost
عند اختيار جهاز راسم الذبذبات اوسلسكوب، تعتبر التكلفة عاملاً أساسيًا يجب مراعاته. تختلف الأسعار بشكل كبير بناءً على الميزات والمواصفات التي تقدمها الأجهزة. من المهم تحديد ميزانية واضحة قبل البدء في البحث، حيث يمكن أن يساعد ذلك في تضييق نطاق الخيارات المتاحة.
أخيرًا، يعتبر اختيار شراء أدواتك من بائع موثوق قرارًا حكيمًا. نحن في رام RAM Electronics، نضمن أن جميع أجهزتنا تلبي المعايير الدولية وأنها من اهم العلامات التجارية الأكثر شهرة عالميًا، بما في ذلك UNI-T وRigol وHantek وOWEN وFNIRSI وغيرها.
اكتشف المجومة المتميزة لدينا من اجهزة راسم الذبذبات اوسلسكوب من رام للالكترونيات: