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In questa guida spieghiamo come scegliere un oscilloscopio digitale
Oggi il mercato offre un’ampia scelta, visti i tanti marchi e modelli presenti sul mercato, vediamo quindi quali sono gli elementi da tenere in considerazione nella scelta di un dispositivo.
Banda Passante
La banda passante è un punto di riferimento imprescindibile per valutare le prestazioni di un oscilloscopio. Bisogna quindi domandarsi se l’attrezzo che si ha intenzione di comprare dispone di una larghezza di banda sufficiente per verificare i segnali di tuo interesse.
Devi anche chiederti quali sono i segnali maggiormente ripidi di cui desideri verificare il tempo di discesa e salita. Difatti, segnali ripidi sono l’equivalente di bande elevate.
Comprendere la correlazione tra ripidità dei fronti, banda dei segnali e prestazioni che è possibile ottenere è molto complicato, per fortuna in nostro soccorso troviamo delle formule che ci consentono di stabilire almeno i requisiti minimi che un oscilloscopio deve possedere.
Banda del segnale = 1 / 2 X il tempo di salita del segnale
Banda passante dell’oscilloscopio = 2 X banda passante del segnale
Frequenza di campionamento dell’oscilloscopio = 4 X banda passante dell’oscilloscopio
Come risulta essere ovvio che sia, quanto più sarà grande la banda dell’oscilloscopio, tanto maggiore sarà la banda dell’oscilloscopio, tanto più grande sarà la sua frequenza di campionamento, con conseguenti maggiori possibilità di ricevere una misura precisa e fedele dei segnali.
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Numero di Canali
La scelta è semplice, almeno all’apparenza, visto che la quasi totalità degli oscilloscopi presenti sul mercato oggi dispongono di due o quattro canali.
Nel caso in cui si lavori a progetti contraddistinti da un’intensa interazione tra segnali digitali o analogici, potrebbe però convenirti puntare su un oscilloscopio per segnali misti. Questo tipo di strumenti in genere riportano la sigla MSO, acronimo di Mixed Signal Oscilloscope.
Questo tipo di oscilloscopi, oltre ai due o quattro canali analogici, dispongono anche di ulteriori otto o sedici canali che hanno la possibilità di acquisire esclusivamente segnali digitali, ma con l’opportunità di impostare trigger ed effettuare misure coordinate.
In parole povere è come avere un analizzatore logico ed un oscilloscopio all’interno del medesimo strumento.
Frequenza di Campionamento
Ulteriore caratteristica dell’oscilloscopio digitale da valutare è la frequenza di campionamento. In genere nelle specifiche tecniche viene riportata la frequenza di campionamento massima, tuttavia è necessario stare attenti alle condizioni al contorno, in molti casi veramente differenti tra un costruttore e l’altro.
Caratteristica comune a numerosi strumenti è il ricorrere all’interleaving, ossia al campionamento interlacciato per accrescere la frequenza di campionamento massima. Operazione che però non può essere eseguita senza ridurre il numero di canali utilizzabili contemporaneamente.
Per esempio, un oscilloscopio a quattro canali sfruttando l’interleaving potrebbe funzionare alla frequenza di campionamento massima esclusivamente con 1 o 2 canali. In questo caso, se si ha intenzione di impiegare tutti e quattro i canali di cui è munito lo strumento, le frequenze di campionamento saranno di molto inferiori.
Un ulteriore modo per verificare la frequenza di campionamento di cui si ha necessità è di stabilire la risoluzione temporale che desideri tra i punti d’acquisizione. La frequenza di campionamento è infatti il reciproco della risoluzione temporale.
Profondità di Memoria
Profondità di memoria e frequenza di campionamento sono connesse tra loro. Nel momento in cui il convertitore A/D dell’oscilloscopio va a convertire il segnale rilevato in forma numerica, i risultati vengono memorizzati nella memoria di acquisizione ad alta velocità.
Contrariamente a quello che sostengono in molti, la velocità di acquisizione massima non sempre può essere applicata con qualsiasi impostazione della base dei base tempi.
Un oscilloscopio di questo tipo avrebbe un prezzo estremamente elevato visto che necessiterebbe di una memoria molto ampia, pertanto solitamente si cerca di ottenere il giusto compromesso, impostazioni lente della base dei tempi permettono di ridurre la velocità di campionamento massima quanto occorre per fare in modo che la memoria di acquisizione dell’oscilloscopio non si esaurisca.
Dunque, la profondità di memoria che ti occorre in un oscilloscopio dipende sia dalla lunghezza dell’intervallo di tempo che vuoi osservare che da quanto rapido desideri che sia il campionamento.
Se desideri osservare lunghi periodi di tempo con un’alta risoluzione temporale, allora dovrai acquistare uno strumento che disponga di un grande quantitativo di memoria.
Una semplice relazione vi consente il calcolo del quantitativo di memoria che ti occorre a partire dalla frequenza di campionamento che vuoi impiegare e dal periodo di tempo che desideri osservare.
Profondità di memoria = Frequenza di campionamento X Tempo di acquisizione da te desiderato
Anche in questo caso è necessario valutare in modo attento le specifiche, visto che le architettura degli oscilloscopi si differenziano di molto nella gestione della memoria.
In particolare, alcuni modelli quando impiegano tutta la memoria di acquisizione si vedono costretti a rallentare altre operazioni come per esempio la velocità di visualizzazione, oppure non consentono l’esecuzione di analisi avanzate.
Schermo
Quando si utilizzavano gli oscilloscopi analogici, erano le peculiarità del turbo a raggi catodici a determinare la qualità delle tracce che venivano visualizzate.
Oggi, grazie ai moderni oscilloscopi digitali, la qualità della visualizzazione è legata alla gestione dello schermo e alle architetture di elaborazione della memoria.
Tra i fattori chiave che vanno ad influenzare la qualità percepita dello schermo troviamo la frequenza di aggiornamento dell’oscilloscopio. Questa caratteristica si riferisce alla velocità di acquisizione e aggiornamento delle visualizzazione delle forme di onda.
Come risulta essere facilmente intuibile, ad una maggiore velocità di aggiornamento corrisponde una maggiore probabilità di catturare, e dunque vedere sullo schermo eventi sporadici come, per esempio, i glitch.
Nel mettere a confronto le frequenze di aggiornamento indicate dai costruttori, tuttavia, è necessario prestare attenzione al contorno alle condizioni.
In numerose tipologie di strumenti la velocità di aggiornamento massima è disponibile esclusivamente quando non vengono attivate funzionalità speciali come profondità di memorie estese o trigger avanzati.
Gli strumenti che dispongono di una frequenza di aggiornamento elevata nella maggioranza dei casi sono in grado di garantire una rapida risposta ai comandi.
Gli oscilloscopi digitali odierni non hanno nulla a che vedere con quelli del passato, oggi sono estremamente reattivi nella visualizzazioni
Trigger
L’edge trigger, trigger sui fronti, è probabilmente la funzionalità più impiegata negli oscilloscopi nelle applicazioni giornaliere. In ogni caso, può essere prezioso avere modo di interfacciarsi con strumenti in grado di definire il trigger.
Per chi progetta sistemi che utilizzano i comuni bus seriali, per esempio, può essere veramente comodo utilizzare un trigger basato su condizioni specifiche che hanno luogo sui bus come CAN, SPI, USB, FLEXRAY, I2C, LIN o altri. Con strumenti in grado di interpretare i protocolli dei bus seriali si può risparmiare molto tempo nella fase di debug dei progetti.
Per la ricerca dei guasti intermittenti e dei problemi, troviamo un’altra funzionalità utilissima chiamata trigger sul glitch. In genere essa è disponibile su oscilloscopi con un prezzo piuttosto elevato.
In ultimo, numerosi oscilloscopi oggi mettono a disposizione funzionalità specifiche di trigger per le applicazioni video, come HDTV e TV, finendo per semplificare molto il lavoro.
Sonda
La scelta della sonda è importantissima, visto che la banda totale del sistema di misura si limita al valore del componente più basso tra oscilloscopio e sonda. Di conseguenza, non serve a nulla comprare un oscilloscopio dotato di banda larga se poi la sonda non è dello stesso livello.
Tra l’altro non bisogna dimenticare che la sonda entra a fare parte del circuito in prova, cambiandone il comportamento. Per questo motivo, caratteristiche della sonda ed impedenza devono essere sempre prese in considerazione, specialmente quando si ha la necessità di rilevare segnali ad alta frequenza.
Di solito le sonde attive oltre a presentare una banda passante maggiore di quella delle sonde passive, hanno anche la capacità di moderare gli effetti sul circuito.
Nello scegliere una sonda, è importante prendere in considerazione anche gli accessori a disposizione.
Connettività
Molti oscilloscopi moderni hanno almeno un’interfaccia comune, come USB o porta di rete, che permette il collegamento di un computer. Ciò consente un più rapido scambio di dati e dà la possibilità di controllare l’oscilloscopio da remoto.
Alcuni oscilloscopi presentano un server web al loro interno. In questi casi dunque è sufficiente un browser per gestire lo strumento a distanza ed esaminare le forme d’onda.
Programmi
Disporre di funzionalità di misura automatiche o di pacchetti in grado di eseguire un’analisi matematica del segnale consente un considerevole risparmio di tempo.
Dai modelli più economici a quelli più costosi, tutti gli oscilloscopi mettono a disposizione programmi per effettuare analisi matematiche sulle forme d’onda.
Tra l’altro alcuni costruttori mettono a disposizioni pacchetti di sviluppo che permettono la creazione di funzionalità e applicazioni personalizzabili.
Assistenza
Un ultimo fattore da non sottovalutare è la possibilità di avere una demo dell’oscilloscopio che si ha intenzione di comprare.
Del resto non c’è niente di meglio del toccare con mano per capire se l’oscilloscopio di proprio interesse si adatta o meno alle proprie esigenze.
Di solito le aziende che sono disposte a fare testare i loro prodotti, sono anche quelle che si contraddistinguono per gli elevati standard d’eccellenza ed in grado di garantire assistenza e supporto sul lungo periodo. Un aspetto da non sottovalutare al momento dell’acquisto.
Gli elementi da considerare per scegliere un oscilloscopio digitale sono quindi molti.
Oscilloscopi Digitali più Venduti
Per concludere mettiamo a disposizione una lista dei modelli di oscilloscopio digitale più venduti online.
Ultimo aggiornamento 2025-06-06 / Link di affiliazione / Immagini da Amazon Product Advertising API