Osiloskop Nedir? Nasıl Kullanılır?

Osiloskop kullanımı hakkında merak ettiğiniz her şeyi bu yazıda derledik!

Osiloskop Nedir? Neyi Ölçer?

Osiloskop, elektrik gerilimindeki zamana bağlı olan değişimleri görebilmemizi sağlamayı başaran bir ölçüm cihazıdır. Normal şartlarda elektrik gerilimini ölçmek için voltmetre kullanıldığını biliyoruz. Voltmetre, bizlere yalnızca devredeki gerilimin büyüklüğünü ve yönünü sayısal olarak gösterebilecektir. Osiloskop ise gerilimin zamana bağlı şekilde değişimini iki eksenli bir grafik olarak anlaması daha kolay bir biçimde sunar.

Osiloskop Nasıl Çalışır?

Osiloskoplar dijital ve analog olmak üzere iki çeşittir. Analog osiloskoplar günümüzde tercih edilmese de, tıpkı eski tüplü televizyonlar gibi çalışırlar. Gelen sinyalin, katot ışın tüpünde oluşturulan elektron demetini saptırmada kullanılan bobinlere iletilmesi prensibi ile bir fosfor ekranda görüntü oluşması tekniği ile çalışırlar. Dijital osiloskoplar ise yüksek hızlı mikroişlemciler sayesinde girişten gelen sinyalin örneklenmesi prensibi ile çalışırlar. Bunun avantajı ise sinyalin istenildiği zaman durdurulması, istenilen seviyede tetiklenmesi, kaydedilmesi ve tekrar oluşturulabilmesidir. Buna yanı sıra olarak analog osiloskoplarda teorik olarak herhangi bir frekans limiti bulunmamasına karşın, dijital osiloskoplarda ölçebileceğiniz sinyalin maksimum frekansını satın alacağınız cihazın örnekleme hızı belirleyecektir.

Osiloskop Kullanımı – Osiloskop Nasıl Kullanılır?

Osiloskop ekranında oluşan görüntünün dikey (y) ekseni, ölçülen sinyalin genliğini, yani şiddetini göstermektedir. Yatay eksen ise zamanı göstermektedir.

Düğmeleri ve Görevleri

Volts/Div

Osiloskopta görüntülenmekte olan sinyalin dikey çözünürlüğünü belirler. Ekranda görünen her bir karenin dikey adımlarda kaç V gerilime denk düşeceğini bu düğmeyi çevirerek ayarlayabiliriz. Genellikle 1mV ile 5V arasında çeşitli adımlarla bu çözünürlüğü değiştirme imkanımız mevcuttur.

Secs/Div

Ekrandaki sinyalin yatay çözünürlüğünü belirler. Her bir yatay karenin kaç saniye, milisaniye ya da mikrosaniyeyi temsil edeceğini bu düğme aracılığıyla ayarlarız.

AC/DC Coupling:

Osiloskopun göstereceği sinyalin referansının, DC veya AC gerilim farkı biçiminde ayarlanmasını sağlar. Bu şu demektir: Elimizde bir 9V batarya olduğunu düşünelim. Osiloskopumuz da DC coupling modunda olsun. Osiloskop probunun uçlarını bataryanın + ve – kutuplarına bağladığımızda düz bir çizgi biçiminde bataryanın gerilimini görmüş olacağız. Fakat AC coupling seçeneğine getirdiğimizde, bataryanın gerilimi herhangi bir AC sinyal içermediğinden dolayı ekranda herhangi bir görüntü olmayacaktır. Fakat 9V batarya yerine bir anahtarlamalı güç kaynağını ölçtüğümüzü düşünelim. Bu durumda ölçeceğimiz sinyalde yüksek hızlı anahtarlamadan kaynaklı bazı AC sinyaller bulunacağından dolayı, AC coupling modu, sinyalin üstündeki küçük AC varyasyonlarını daha kolay görebilmemiz mümkün olacaktır.

Trigger

Bu ayar yalnızca dijital osiloskoplarda bulunur. Osiloskopun sinyal hangi seviyeye ulaştığında ölçmeye başlayacağını bu düğme ile ayarlarız. Ekrandaki görüntü sürekli olarak sağa soğla doğru sıçramalar yapmaktaysa bu ayar oldukça işimize yarayacaktır.

Horizontal Pos

Ekrandaki sinyalin yatay olarak konumunu ayarlamak için bu ayar kullanılır. Ekrana sığmayacak uzunlukta sinyaller için oldukça kullanışlı bir fonksiyondur.

Vertical Pos

Ekrandaki sinyalin dikey konumunu ayarlamak için bu ayar kullanılır. Özellikle aynı anda iki farklı sinyal incelenirken bu özelliği kullanarak iki sinyalleri dikeyde farklı konumlarda bulunması oldukça faydalı olabilmektedir.

Auto

Bu buton yalnızca dijital osiloskoplarda bulunur. Ölçülen sinyalin ekrana en uygun bir biçimde dikey ve yatay çözünürlüğünü bu butona basarak kolay bir şekilde ayarlayabiliriz.

Stop

Yine sadece dijital osiloskoplara özel olan bu buton, sinyalin o anki halinin anlık bir görüntüsünü alıp daha detaylı şekilde incelememize olanak tanır.

Osiloskop Devreye Nasıl Bağlanır?

Osiloskop, devrede gerilim ölçen bir ölçü aleti olduğundan tıpkı voltmetre gibi devreye paralel bağlanır. Osliloskopların devreye bağlanması için farklı tiplerde osiloskop probları mevcuttur. Osiloskop probları, cihaza BNC adı verilen vidalı konektörler ile bağlanır.

En sık kullanılan tipteki osiloskop probu aşağıdaki gördüğümüz tipte olanıdır. Bu probların ucunda yaylı bir mekanizma bulunur ve bu sayede devredeki çeşitli noktalara veya ucu açık kablolara kolay bir şekilde bağlantı yapılabilir. Ayrıca bu tip probların üzerinde bulunan krokodil yapıdaki toprak hattı da ölçüm yapılacak devrenin toprak hattına (GND) veya güç kaynağının negatif kutbuna bağlantı yapmayı kolay bir şekilde sağlar.

Osiloskop Çeşitleri:

Dijital Osiloskop

Günümüzde en sık rastlayacağımız tipteki osiloskoplar dijital olanlarıdır. Hızlı ve yüksek çözünürlüğe sahip bir analog-dijital çevirici (ADC) devresi ve buton ile ekran fonksiyonlarını kontrol eden bir mikrokontrolcü ile çalışırlar. Otomatik ölçüm, frekans analizi ve FFT, görüntü hafızası gibi kullanışlı özellikler dijital osiloskoplar sayesinde mümkün olmuştur.

Analog Osiloskop

Bir katot ışın tüpündeki elektron demetinin dikey ve yatay saptırıcı bobinlere uygulanan giriş sinyali tarafından ekran üzerinde saptırma yapması prensibi ile çalışan bu cihazlar bilinen en eski tipteki osiloskopları oluşturur.

USB Osiloskop

Dijital osiloskoplar ile aynı prensiple çalışan bu cihazlar ekrana sahip değildir. Sinyali görüntülemek için bilgisayarımızda çalışan bir yazılımı kullanırlar.

El Tipi Osiloskop

Portatif olmaları açısından kısıtlı özelliklere sahip cihazlardır. Genellikle sahada kullanım için tasarlandıklarından ekstra dayanıklı koruyucu muhafazaya sahiptirler.

Osiloskop Alırken Nelere Dikkat Edilir?

Osiloskopların fiyatları kullanım hedeflerine göre birkaç yüz dolardan 10 binlerce hatta yüz binlerce dolarlara kadar çıkabilmektedir. Tabi ki bizim için bu yüksek fiyatlı ve çok gelişmiş cihazlar lüzumsuz olacaktır. 2 kanala sahip ortalama kalitede bir dijital osiloskop, biz maker’ların kullanım isteklerini fazlası ile karşılayacak özelliklerinde olacaktır. Böyle bir cihazın bizlere maliyeti en fazla birkaç yüz dolar civarıdır. Bunun beraberinde çağımızda analog osiloskoplar artık güncelliğini yitirmiş olsa dahi uygun maliyetli olmaları açısından tercih edilebilirler.