O que procurar em um osciloscópio?

Estou voltando à eletrônica básica com um Arduino depois de muitos anos longe do hobby, e esqueci muito do meu conhecimento.

Uma coisa que eu estou descobrindo é que eu realmente preciso de um osciloscópio para ajudar no projeto de circuitos de filtragem para obter uma saída suave do PWM.

Eu não estou atrás de nada sofisticado e meu orçamento é pequeno, então que tipo de coisa está em um osciloscópio deve ter uma lista?

Se você quer um bom escopo por pouco dinheiro, escolha praticamente qualquer escopo analógico no ebay. Eu tive um Beckman Industrial 9022 e nunca o encontrei com falta de uso no hobby. É um escopo de 20 MHz e existem poucas coisas que exigem algo mais rápido. A coisa mais rápida que tenho na minha mesa é um relógio de microcontrolador, mas mesmo que, por algum motivo estranho, eu quisesse rodar meu AVR na velocidade máxima e desejasse ajustar o relógio, a 16 MHz ainda é visível. Talvez não super afiado, mas totalmente resolvido pelo menos. A menos que você planeje construir circuitos de RF em breve, duvido que a velocidade seja uma preocupação.

Apesar do fator de gadget tecnológico de um escopo digital, há algumas coisas que aparecem melhor em um escopo analógico. Os escopos digitais baratos que tive o desprazer de usar têm o problema de que eles não podem atualizar a tela muito rapidamente, enquanto um escopo analógico atualiza a tela instantaneamente toda vez que é acionado. Isso é ótimo quando você está vendo ruído sobreposto a outro sinal; com um escopo analógico, é possível ver o traço mais brilhante nos valores mais frequentes e regiões mais escuras do traço para as excursões mais raras. Em um escopo digital, tudo o que você obtém é um traço nítido que oscila, seja qual for o ruído, cada vez que o monitor é atualizado. Tenho certeza de que existem escopos digitais que abordam essas deficiências, mas estarão fora do seu intervalo de preços.

Você pode perder os recursos de armazenamento que todo escopo digital possui, mas eu não. Para as coisas que preciso armazenar, um analisador lógico geralmente é a ferramenta certa e, outras vezes, escurecer as luzes, aumentar o brilho e usar o modo de disparo único normalmente funciona bem o suficiente. Existem escopos de armazenamento analógico; talvez você possa encontrar um por um bom preço.

Em suma, acho que o que você perde em equipamentos de alta tecnologia, ganha em construção de qualidade e engenharia robusta. Novos escopos digitais de baixo custo são fabricados na China e quebrarão em alguns anos. Um escopo analógico usado pelo mesmo preço foi feito no mesmo país que o projetou com peças fabricadas para durar 200 anos.

Digital vs. Analógico: Eu prefiro o digital, porque frequentemente procuro coisas transitórias e gosto de poder parar um gatilho e realmente observar o sinal. Isso depende um pouco do trabalho que você faz, mas acho que é principalmente um artefato do que você está acostumado. Eu vim trabalhando com escopos digitais (e híbridos de analisador de escopo / lógica), e é disso que eu gosto.

Largura de banda: apenas certifique-se de que seja alta o suficiente para o que você deseja ver (eu uso equipamentos de arcade antigos, com uma faixa <20 Mhz, para que não precise de muita largura de banda). Lembre-se de que essa é a largura de banda ANALOG - não a taxa de amostragem de um escopo digital.

Taxa de amostragem: Somente escopos digitais, é claro, mas com escopos digitais, lembre-se de que a taxa de amostragem NÃO está inerentemente relacionada à largura de banda. É inteiramente possível ter um escopo com uma largura de banda alta, mas uma taxa de amostragem mal consegue encontrar Nyquist nessa largura de banda.

Profundidade da memória: Novamente, apenas o escopo digital, mas importante. Especialmente importante é procurar especificações obscuras, como apenas poder amostrar na taxa máxima com uma parte do buffer de memória. Esse truque é meio comum e bastante irritante, porque torna difícil comparar as taxas de amostragem de diferentes escopos.

Itens especiais: Atualmente, existem muitas coisas sobre o "escopo USB". SEJA CUIDADOSO! Especialmente se eles disserem "buffer ilimitado", você quer olhar mais de perto - esses escopos acabam sendo uma taxa de amostragem limitada ao quão rápido o barramento USB está no seu computador. Em uma situação ideal, eles devem conseguir atingir a taxa de amostragem declarada, mas se algo (problema do driver, dispositivo concorrente, o que for) diminuir a velocidade do barramento USB do computador, a taxa de amostragem poderá cair. Por outro lado, eles geralmente são muito baratos.

Para os usos que você mencionou, pelo menos 25MHz e pelo menos 500Msps. Mas é claro que quanto mais, melhor. Como os fabricantes de osciloscópios organizam suas linhas de produtos ao longo de uma faixa de preço, os outros parâmetros terão valores correspondentes adequados, geralmente. Também sou influenciado pelos modelos de bolso e USB, o primeiro por serem "baratos" (!) E o USB por serem mais limitados e menos práticos. O Sparkfun tem um modelo com recursos muito melhores, mas a um preço razoável para eles.

Para o seu uso, compre qualquer coisa conhecida de segunda mão para amendoins, escopos analógicos de baixa velocidade (<50 MHz) custam uma ninharia hoje em dia. Você não precisa de rapidez ou fantasia. Qualquer coisa com o emblema da Tektronix serve. O material usado, mas conhecido, é preferível ao material chinês barato, como você sabe que haverá peças e serviços por aí, se você precisar.

Os DSOs são bons, mas você deve se lembrar de que eles mentirão para você, pois o sinal é, por definição, sempre processado.

O estúdio Seeed DSO-Quad / DSO-nano é um bom escopo de bolso de código-fonte aberto e tem um desempenho suficiente para o que você quiser (e também pode tocar tetris), mas pode ser complicado e a tela é, obviamente, pequena. Pelo dinheiro, eu prefiro ter um escopo analógico ou CRT-DSO barato, com botões e botões como escopo principal ou único.