شناخت و کاربرد نوسان‌نما یا اسیلوسکوپ

نوسان‌نما یا اسیلوسکوپ ( Oscilloscope) دستگاهی الکترونیکی است که امکان مشاهده ولتاژ را فراهم می‌کند. غالباً مقدار ولتاژ به صورت نموداری دوبعدی نمایش داده می‌شود که محور افقی، زمان و محور عمودی آن ولتاژ است. از نوسان‌نما عموماً برای نمایش دقیق موج استفاده می‌شود. علاوه بر دامنه، معمولاً نوسان‌نماها قادر به اندازه‌گیری و نمایش دیگر پارامترها مانند عرض پالس، دوره تناوب و زمان بین دو حادثه (مانند وقوع دو پیک) هستند. عموماً دستگاه های اندازه‌گیری براساس اعمال نیروی مکانیکی(کوپل مکانیکی) یا حرارت که موجب انحراف عقربه می شوند کار می کنند ولی با توجه به وجود اینرسی و اصطکاک معمولاً این ابزارها نمی‌توانند تغییرات سریع را نمایش دهند. با اختراع لامپ اشعه کاتد و با توجه به وزن بسیار کم بازوی الکترونی(پرتوی کاتدی) امکان نشان دادن یک متغیر به صورت خطی با زمان فراهم شد و اسیلوسکوپ اولین وسیله ای بود که از این امکان بهره‌مند شد. آشنایی با اسیلوسکوپاسیلوسکوپ یک دستگاه اندازه گیری است که از آن برای مشاهده شکل موج ها و اندازه گیری ولتاژ ، زمان تناوب ، اختلاف فاز و همچنین مشاهده منحنی مشخصه ولت – آمپر عناصر نیمه هادی مانند دیود و ترانزیستور استفاده می شود . اسیلوسکوپ یک ولت متر دقیق است ولی توانایی اندازه گیری جریان را به طور مستقیم ندارد و برای اندازه گیری جریان باید از روش های غیر مستقیم مانند قانون اهم استفاده کرد . یکی از مزایای اسیلوسکوپ این است که بر خلاف مولتی مترهای معمولی ، در فرکانس های بالا نیز به خوبی کار می کند . اندازه گیری و مشاهده شکل موج ها در اسیلوسکوپ از ولتاژ با فرکانس صفر ( DC ) شروع و به فرکانس مشخصی ختم می گردد که معمولاً اسیلوسکوپ را با این فرکانس مشخص می کنند . مثلاً اسیلوسکوپ 40 مگاهرتز ، یعنی اسیلوسکوپی که می تواند ولتاژهای DC و AC تا 40MHZ را نمایش دهد . اسیلوسکوپ ها در نوع آنالوگ و دیجیتال ساخته می شوند که ما در اینجا به برسی نوع آنالوگ آن می پردازیم و در ادامه هر جا کلمه اسیلوسکوپ را به کار ببریم منظورمان اسیلوسکوپ آنالوگ است . ما قصد نداریم به بررسی ساختمان داخلی اسیلوسکوپ بپردازیم بلکه هدف ، آشنایی با قابلیت های اسیلوسکوپ و نحوه استفاده از آن می باشد . به دلیل اینکه طرز کار همه اسیلوسکوپ ها شبیه یکدیگر است و کلیدها و ولوم های آنها تقریباً یکی است ما برای آموزش بهتر مطلب ، از یک اسیلوسکوپ Instek مدل GOS – 630 در امر آموزش استفاده می کنیم که تصویر این اسیلوسکوپ در شکل (1) قابل مشاهده است .