오실로스코프

Oscilloscope

아날로그 방식	디지털 방식

전기 계열에서 DMM(digital multimeter. 전압, 저항, 전류를 모두 측정가능한 장비), 논리 분석기(logic analyzer. 논리회로에 특화된 오실로스코프 정도?)와 함께 삼신기의 지위를 가진 장비. 파동과 같은 주기적인 변화(oscilation)를 시각적으로 보여주는 장비로, 특히 전압의 변화를 신호로써 시각적으로 표시해주는 장치. 일반적으로는 시간에 대해 표시한 화면이 잘 알려져 있으나, 다른 방식도 사용 가능해서 2개 이상의 전압을 측정한 다음 한 값에 대한 다른 값의 변화를 표시할 수도 있다. 대표 제조사로 텍트로닉스, 애질런트(현 키사이트), 요코가와, 리골, 시그랜트, 오원, 피코스코프(PC스코프), 한텍 등이 있다.

작동방식은 아날로그 방식과 디지털 방식 두 가지가 있다. 아날로그 방식은 쉽게 말하면 브라운관 TV. 전자빔의 방향조절에 측정대상인 전압을 사용(그대로 혹은 증폭)하는 것이다. 입력신호에 대해선 시간축의 경우엔 자동으로 움직인 후 화면 끝에 다다르면 처음으로 돌아간다. 때문에 측정 대상의 주기에 측정단위를 잘 맞춰야 한 주기가 끝나면 처음으로 돌아가 궤적 위에만 궤적이 계속 겹치게 만들어 깔끔한 그래프를 얻을 수 있으며, 그렇지 않으면 주기적으로 끊기지 못해 보기가 엄청나게 더러워진다. 전자빔의 세기를 조절해 화면의 밝기도 조절할 수 있는데, 아슬아슬하게 보이는 수준의 밝기로 해야 '번지는' 것을 최소한으로 해 정확한 측정값을 얻을 수 있다. 이처럼 디지털에 비해 따져야 할 것이 많다... 참고로 항목 처음에 있는 오실로스코프는 아날로그 치곤 기능이 많은 편에 속하는 기종인 듯 하며, 일반적인 아날로그 기종은 화면이 아닌 설정 다이얼을 메모해놔야 하는 부분을 직접 화면에 표시하고 있다. 때문에 아날로그 방식을 사용하며 다이얼 설정을 기억하지 않으면 측정이 헛일이 되니 주의.

디지털 오실로스코프는 측정 대상 신호가 아날로그-디지털 변환회로를 거쳐 데이터로 바뀌고, 이것을 화면에 표시하는 방식이다. 디지털 오실로스코프의 경우 포켓형(휴대형이지만 저성능의 작은 모델들), 일반 휴대형부터 거치해서 쓰는 일반형까지 브라운관 구조가 필요없어 크기에서 아날로그 오실로스코프에 비해 상대적으로 작고 자유로운 편이다. 또한 수치적인 값을 눈금을 읽고 판단하는 게 아니라 장비에서 직접 알려주는 등 여러 면에서 편리하기에 디지털 방식이 점점 더 많이 쓰이는 추세이다. 멀티미터와 달리 신호 측정의 특성으로 인해, 아날로그 회로를 측정하게 될 경우 디지털, 아날로그 모두 사용하는 것을 추천하기도 한다.

디지털 오실로스코프로 대세가 바뀌게 되면서, PC 와 연결하여 사용하는 PC Scope 제품군들도 나오게 되는데, 작은 포켓박스에 BNC 커넥터만 여러개 달려있으나, 벤치형 스코프에 들어갈 LCD나 노브들, 외장, 파워서플라이등의 비용들이 모두 성능에 몰빵하게 되므로 오히려 같은 가격대에서는 PC Scope 가 일부 스펙에서 더 우월한 경우가 있다. 다만, 소프트웨어 지원이 중요하기 때문에 이 점을 유의해서 브랜드를 골라야 한다.

오실로스코프는 제품마다 측정할 수 있는 주파수 범위가 있는데, 작게는 1MHz 부터 1GHz 를 넘는 것까지 다양한 제품이 있고, 당연히 측정할 수 있는 주파수 범위가 클 수록 가격은 안드로메다로 날아가는 것을 볼 수 있다. 어떤 신호를 측정하고자 할때는 주기성을 확인할 수 있도록 최소한 측정신호의 2~5배의 주파수가 측정가능한 오실로스코프를 사용해야 한다.

당연하지만 V=IR 에 따라서 전류의 파형도 관측이 가능한데, 션트저항 또는 전류 프로브를 사용한다. 전류의 변화만 측정하려면 션트저항으로도 충분하겠지만, 한 신호의 전압과 전류를 둘 다 측정하려면 전류 프로브를 사용해야 한다.

이걸로 이것도 구동 가능하다(...)
특별할 것도 없는것이 CRT 이므로 X-Y 신호만 입력해주면 동영상도 표현 가능하다.

다만, 일반 CRT TV와는 형광물질도 다르고, 초록형광 뿐이라...