오실로스코프 사용법

◎ 관련 이론

* 사용방법

<오실로스코 전면도>

1. POWER

3. INTENSITIY

4. FOCUS

5.TRACE ROTATION

9. CH1, X IN 콘넥터

10. CH2, Y IN 콘넥터

11,12. AC/GND/DC절환 스위치

13,14. VOLTS/DIV

15,16. VARIABLE

17. POSITION

19. V.MODE

21. X10 MAG 스위치

22. TIME/DIV

25. VARIABLE

26. HORIZONTAL POSITION

27. TRIGGER MODE

28. SOURCE

32. INT 스위치

36. PROBE ADJUST

<화면조정과 전원부>

1. POWER : 반시계방향으로 돌리면 power off, 반대로 돌리면 power on 된다.

3. INTENSITY : 밝기(휘도 intensity)를 조절한다.

4. FOCUS : 영상의 초점을 마추는데 쓰이며 휘도 조절기와 함께 가장 선명하고 보기 좋은

상태로 조작하도록 한다.

5. TRACE ROTATION : 화면이 기우뚱하게 되었을 때, 드라이버등으로 좌우의 균형을

맞추는데 쓰인다.

< 수직증폭부 >

9. CH 1,X IN 콘넥터 : 입력신호를 CH1 증폭부로 연결하거나 X-Y 동작시 X축 신호가

된다.

10. CH 2, Y IN 콘넥터 : 입력신호를 CH2 증폭부로 연결하거나 X-Y 동작시 Y축 신호가

된다.

11,12. AC/GND/DC 절환스위치 : 입력신호와 수직증폭단의 연결방법은 선택할 때 사용한다.

GND 상태 : 해당 채널의 파형에 대한 기준위치(ground)를 나타낸다. 스위치를 이 상태에                놓으면 수평선이 나타나고 그 위치가 기준 위치, 즉 0[V]의 상태이다.

DC 상태 : 일반적인 측정에서는 항상 이 상태로 놓고 측정한다. AC-DC를 모두 볼 때 사용

한다. 입력전압의 크기가 GND 상태의 기준위치에 대한 높이로서 나타난다.

AC 상태 : 파형중에서 DC성분을 제외한 나머지 AC성분만을 따로 보고자 할 때 사용한다.            기준위치를 중심으로 교류성분만이 나타난다.

13,14. VOLTS/DIV : 화면상의 높이를 나타내는 격자눈금(division)간의 간격을 조절한다.

예컨데 2V/DIV 으로 나타나는 파형의 크기는 증가하고 높은 값으로 맞출수록 파형의

크기가 감소한다

15,16. VARIABLE : 파형의 크기를 연속적으로 증감시킨다. VOLTS/DIV보다 민감하게 조

절할 수 있으며, 이를 돌려 놓으면 VOLTS/DIV의 눈금간격이 맞지 않게 되므로 크기를

정확히 측정할 때에는 시계방향으로 끝까지 돌려 잠근 상태로 측정한다.(CAL위치로의 전

환하는 것이 된다.)

17. POSITION : 화면에 나타난 파형을 전체적으로 위아래로 이동시킨다. 측정을 행하기 전

에 AC/GND/DC 절환스위치를 GND 로 놓은 상태에서 기준위치를 상하로 이동, 원하는

위치(예컨데 화면의 가운데)로 설정한 다음 측정을 행하도록 한다.

19. V.MODE :수직축의 표시형태를 선택하는데 이용된다.

CH1 : CH1에 입력된 신호만 CRT상에 나타난다

CH2 : CH2에 입력된 신호만 CRT상에 나타난다.

DUAL : CH 1,CH 2 의 파형을 동시에 나타낸다.

ADD : CH 1과 CH2의 신호가 더해져서 나타난다.

< 소인과 동기부 >

21. X10 MAG스위치 : 이 스위치에 위치하면 소인시간이 10배로 확대되며 이 때의 소인시

간은 IME/DIV지시치의 10배가 된다.

22. TIME/DIV : (sweep speed selection) : 화면상의 시간축(좌우) 눈금크기의 변경에 사용

된다.

짧은 주기를 갖는 신호나 긴 주기의 신호를 조절하여 스코프의 화면에 나타나도록 한다.

( X-Y : CH1의 전압변화가 X축에 , CH2의 전압변화가 Y축에 나타난다. )

* X-Y MODE 는 위에서 설명한 바와 같이 시간의 변화에 따른 전압의 변화를 나타내는

것이 아니라 두 채널 입력간의 상관관계를 보여주는 리사주 도형을 출력한다.

25. VARIALBE : 교정된 위치로부터 소인시간을 연속적으로 변화시키는데 사용한다.

26. HORIZONTAL POSITION : 광점의 위치를 수평방향으로 이동시키는 조절기이다.

(파형의 측정과는 독립적으로 사용된다.)

27. TRIGGER MODE : 소인동기 형태를 선택한다.

AUTO : 일반적인 사용에서는 이 위치가 편리하다.

28. SOURCE : 트리거를 어디에 기준할 것인가를 선택한다.

INT : CH1 이나 CH2에 입력된 신호가 동기 신호원이 된다.

LINE : 교류전원(100V)에 동기시키고자 할 때 사용한다.

EXT(external) : 외부에서 SOURCE를 통해 별도의 동기 신호를 줄 때 사용한다. 일반적

으로 측정하고 있는 채널에 맞추어 놓으면 된다.

32. INT 스위치 : CH1이나 CH2에 입력된 신호로서 동기시키고자 할때 사용된다.

CH1 : CH1에 신호가 있을 때 TRIGGER SOURCE로 CH1을 선택할 수 있다.

CH2 : CH2에 신호가 있을 때 TRIGGER SOURCE로 CH2를 선택할 수 있다.

< 기타 >

36. PROBE ADJUST : PROBE 보정과 수직증폭기 교정을 위한 구형파(0.5V, 1kHz)를 출력

한다. 눈금을 확인하는데 쓰인다.

* 오실로스코프 구조

음극선관(CRT)은 전자비임을 발생시키는 전자총, 전자총에서 집속된 전자비임의 흐름을 바꾸어 주는 편향판, 전자비임의 충돌로 빛을 발산하게 하는 형광체를 도포한 스크린의 세부분으로 나눌수 있다.

< 오실로스코프의 개략적인 구성 >

가) 전자총

이것은 보통의 진공관 구조와 거의 같다. 전자를튀어나오게 하기 위해 음극을 히터로 가열

하는데,음극전체에서 낼 필요는 없으므로 음극의 한 쪽만 전자가 방출되기 쉬운 산화물이

끝부분에 칠해져 있다.

나) 편향판

전자총에서 나온 전자빔을 이동시키는 역할을하는 것이 편향판이다. 전자비임은 (-)전하를

가지고 있으므로 편향판 사이의 전위를 다르게 하면방향이 바뀌게 된다. 편향판은 두 조가

있는데, 한 조는 수직으로 전자비임의 방향을 바꾸기 위한것이고 다른 한 조는 수평으로

전자비임의 방향을 바꾸기 위한 것이다. 파형을 관측할 때는 수직편향판에 관측하고자하는

파형의 전압을 가하며, 수평편향판에는 톱니파 전압을 가한다.

다) 스크린

전자비임이 스크린에 충돌하면 발광을 하게 된다.이 과정에서 전자빔이 화면을 한 번 훑고

지나가는(sweep) 시간은 매우 짧으므로 사람의 눈에는 점과 점이 움직이는것으로 보이지

않고 점이 지나가는 경로가 마치 하나의 연결된 선으로 보이게 된다. 화면에 파형을 고정

시키고 나면 이를 관찰하여 입력전압의 크기, 주파수,위상 등을 알아 낼수있다. 일반적으로

사용되는 대부분의 오실로스코프는 2개 이상의 입력단자(CH1,CH2등)를 갖추고 있어서 서

로 다른 파형을 동시에 관측 비교할 수 있게 되어 있다. 파형을관측할 때 입력전압의 크기

가 화면상에 표시되기에 너무 크거나 작아서 알아보기 어려우면 입력된전압의 크기를 적절

히 가감하여 보기 좋은 모양으로 만든다. (vertical amplfier이용) 한편입력의 주파수가 너

무 낮거나 높은경우에는 전자빔의 좌우횡단시간을 조절하여준다.(time base generator이용)

◎ 실험 방법

신호발생기에서 500, 1000, 2000, 10000[Hz]의 주파수를 각각 구형파와 정형파의 형태로 보

냈을 때, 오실로스코프로 기준 시간을 결정하고 직접 측정함으로써 이론값과 실험값을 비

교한다.

◎ 실험 결과

신호발생기 눈금상의 주파수, f		500Hz	1kHz	2kHz	10kHz
환산주기 T=1/f [sec]		[eqn: { 1} over {500 }]	[eqn: { 1} over {1000 }]	[eqn: { 1} over {2000 }]	[eqn: { 1} over {1000 }]
정현파의 경우 측정한 주기 T	실험치[sec]	0.0005	0.0002	0.0002	0.0001
	f=1/T [Hz]	526.315	960	2000	10000
	주파수편차	+26.315	-40	0	0
구형파의 경우 측정한 주기 T	실험치[sec]	0.0005	0.0002	0.0002	0.0001
	f=1/T [Hz]	526.315	960	2000	10000
	주파수편차	+26.315	-40	0	0

◎ 고찰

예전에 전자공학개론 숙제로 한번 조사해 본적은 있지만, 처음 대해보는 기계여서 사용법을 몰라 많은 시행착오를 거쳐야 했다. 특히 신호 발생기 상에서 각각의 주파수를 조절해 보내줘야 하는데, 그 사실을 몰라 오실로스코프 상에서 모든 것을 조절하는 줄 알고 단위 시간만 조절하고 있어서 많은 시간 낭비를 했다. 실험전 사전조사가 필요할 것 같다.