Види осцилографів розрізняють за архітектурою — звичайний цифровий (DSO), змішаних сигналів (MSO), із вбудованим аналізатором спектра (MDO), стробоскопічний — і за виконанням: настільний, портативний, USB та кишеньковий. Аналогові моделі з електронно-променевою трубкою, за словами Tektronix, більше не виробляють, тож обирати доводиться серед цифрових.
Нижче — чим ці види відрізняються, що означають смуга, частота дискретизації, пам’ять і 12 біт за посібниками Tektronix, Keysight і Rohde & Schwarz, чому звичайним осцилографом не можна міряти мережу 230 В, а також моделі з цінами, порівняльна таблиця й чек-лист вибору.
Аналогові й цифрові осцилографи
В аналоговому осцилографі підсилений сигнал відхиляє електронний промінь, і той малює графік на екрані електронно-променевої трубки. Картинка з’являється миттєво, але, за оцінкою Keysight і Tektronix, функцій мало, точність невисока, а можливості запису скромні. Tektronix пише, що такі прилади більше не виробляються, а Keysight радить уживані моделі для навчання й ремонту старої апаратури.
Цифровий осцилограф спершу перетворює напругу на числа аналого-цифровим перетворювачем (АЦП), складає відліки в пам’ять і лише потім малює графік. Тому він ловить одноразові події — Tektronix називає їх транзієнтами, — сам вимірює параметри, зберігає осцилограми й розшифровує цифрові шини. Ціна цього — «мертвий час»: поки прилад обробляє запис, нового сигналу він не бачить.
Вхід і підсилювач
Щуп і вхідний каскад приводять сигнал до діапазону АЦП
АЦП
Перетворює напругу на відліки: у 12-бітного 4096 рівнів
Пам’ять
Зберігає запис: кількість точок = частота дискретизації × час
Обробка й екран
Синхронізація, вимірювання, декодування й виведення картинки
Види цифрових осцилографів за архітектурою
DSO — цифровий запам’ятовувальний
DSO (digital storage oscilloscope) — за визначенням Tektronix, звичайний цифровий осцилограф. Це більшість недорогих настільних, портативних і USB-моделей. Спектр сигналу вони рахують математично, через швидке перетворення Фур’є (FFT), — воно є, наприклад, у Rigol DHO800 і Siglent SDS800X HD.
DPO — термін Tektronix
Цифровими люмінофорними (digital phosphor oscilloscope, DPO) Tektronix називає свої прилади з паралельною обробкою й технологією захоплення DPX. Вони показують і третій вимір — як часто сигнал проходить через точку екрана: часті ділянки яскравіші. Для покупця це радше функція, ніж вид: за словами продакт-менеджера Keysight, майже всі DSO компанії теж модулюють яскравість сліду. В інших брендів шукайте intensity grading — градації яскравості.
MSO — осцилограф змішаних сигналів
MSO (mixed signal oscilloscope) додає до аналогових каналів цифрові — у визначенні Tektronix їх 16 — на спільній шкалі часу. По суті, це вбудований логічний аналізатор: видно, як аналоговий сигнал співвідноситься зі станом шини, а протоколи одразу розшифровуються.
У Rigol DHO900 цифрові канали є в усіх моделях, але потрібен логічний пробник PLA2216, який купують окремо. У Siglent SDS800X HD і SDS1000X HD 16 каналів додає опція SLA1016, а PicoScope 2000 випускають і у версіях MSO — із двома аналоговими й 16 цифровими входами.
MDO — із вбудованим аналізатором спектра
MDO (mixed domain oscilloscope) поєднує MSO або DPO з апаратним аналізатором спектра. Приклад — Tektronix 3 Series MDO: осцилограф зі смугою від 100 МГц до 1 ГГц і аналізатор спектра до 1 ГГц, з опцією — до 3 ГГц; на сайті Tektronix ціна починається з $5 490 за MDO32. Keysight називає головною сферою таких приладів розробку бездротових та IoT-пристроїв.
Стробоскопічні й флагманські
Стробоскопічний (sampling) осцилограф робить по одному відліку за кожне повторення сигналу, щоразу трохи пізніше, і збирає картинку в еквівалентному часі. За даними Tektronix, так отримують смугу вдесятеро вищу, але лише для повторюваних сигналів і зазвичай із входом близько 1 В розмаху. Keysight DCA-X N1000A робить до 250 тисяч відліків за секунду, але з модулями працює в смузі понад 100 ГГц.
Одноразовий сигнал на таких частотах ловлять флагмани реального часу, наприклад Keysight Infiniium UXR-B: до 110 ГГц, 256 Гвиб/с на кожному каналі й 10-бітний АЦП.
Види осцилографів за виконанням
Настільні
Класичний варіант для майстерні й лабораторії: екран 7–11,6 дюйма, живлення від мережі, зазвичай 2 або 4 канали, у MSO — ще 16 цифрових. У початковому класі вже є 12-бітні моделі: Rigol DHO800 (70–100 МГц, 1,25 Гвиб/с, 25 млн точок) і Siglent SDS800X HD (70–200 МГц, 2 Гвиб/с, до 100 млн точок). Головне обмеження — у більшості моделей спільний провід каналів з’єднаний із захисним заземленням (див. розділ про безпеку).
Портативні та «скопметри»
Портативні працюють від акумулятора — на об’єкті, біля електрощита, в автомобілі. У професійних моделей канали бувають ізольовані один від одного й від землі. Fluke 190 Series III (ScopeMeter — торговельна марка Fluke) — до чотирьох ізольованих входів, категорії CAT III 1000 В і CAT IV 600 В, смуга 60–500 МГц і до 7 годин від батареї, але лише 10 000 точок на осцилограму.
Siglent SHS1000X дешевший: два ізольовані канали на 100 або 200 МГц, 12 млн точок, мультиметр, CAT II 1000 В і CAT III 600 В. Бюджетні «три в одному» на кшталт OWON HDS200 (25–200 МГц, 8 біт, 8 тисяч точок, мультиметр, у моделях S — генератор) і планшетні на кшталт Micsig STO1000 простіші: якщо виробник не пише про ізольовані канали й категорію CAT для входів, вважайте їх звичайними.
USB- і ПК-осцилографи
USB-осцилограф — блок із входами й АЦП, а екраном слугує комп’ютер: великий монітор, безкоштовні оновлення програми, глибока пам’ять. PicoScope 2204A живиться від USB і дає два канали, 10 МГц і 100 Мвиб/с при 8 бітах, PicoScope 3000E — чотири канали, до 500 МГц, 5 Гвиб/с і до 10 біт.
Без комп’ютера прилад не працює, а його «земля» через USB з’єднана з комп’ютером. Pico попереджає: захисного заземлення в осцилографа немає, напруга на спільному вході пошкодить і прилад, і комп’ютер, а мережу можна міряти лише через ізолювальний диференціальний щуп із категорією CAT. Для автомобілів є PicoScope 4425A: чотири незаземлені (плаваючі) входи, 20 МГц, 12 біт, до ±200 В, стартовий комплект — £1 349.
Кишенькові й набори для збирання
Кишенькові моделі коштують кілька десятків доларів: у FNIRSI DSO-152 — 200 кГц і 2,5 Мвиб/с, у DSO-153 — 1 МГц. Набір JYE Tech DSO138mini паяють самі: 200 кГц, 1 Мвиб/с, 1024 точки, вхід до 50 В пікових. Це прилад для звуку, повільного ШІМ і перших дослідів, але не для цифрових шин і тим паче не для мережі.
Характеристики осцилографа: що означають цифри
Смуга пропускання
Смуга пропускання — частота, на якій синусоїда на екрані послаблюється до 70,7 % амплітуди, тобто на 3 дБ (визначення Tektronix). Вище неї амплітуда занижується, а фронти завалюються. За даними Tektronix, смуга вп’ятеро вища за найвищу частотну складову сигналу дає похибку менше ±2 % — це і є «правило п’яти».
Keysight радить смугу щонайменше вп’ятеро вищу за найшвидшу тактову частоту цифрових сигналів (Rohde & Schwarz називає запас у 3–5 разів) і втричі вищу за максимальну частоту аналогових. Час наростання в приладів до 1 ГГц приблизно дорівнює 0,35, поділеному на смугу: у Rigol DHO800 на 100 МГц це 3,5 нс, і за Tektronix він має бути вп’ятеро меншим за фронт сигналу.
Частота дискретизації
За Tektronix, для точного відновлення сигналу з інтерполяцією sin(x)/x частота дискретизації має бути щонайменше в 2,5 раза вищою за найвищу складову сигналу, з лінійною — у 10 разів. Keysight уточнює, що в більшості осцилографів до 1 ГГц смугу вказують на рівні 1/4–1/5 частоти дискретизації і запасу 4:1 досить для надійних вимірювань.
Пастка — у багатьох моделей частота ділиться між каналами. У чотириканальних Rigol DHO804 і DHO814 це 1,25 Гвиб/с на одному каналі, 625 Мвиб/с на двох і 312,5 Мвиб/с на чотирьох, у Siglent SDS800X HD — 2, 1 і 0,5 Гвиб/с. Порівнюйте цифру для тієї кількості каналів, з якою працюватимете.
Глибина пам’яті
Довжина запису дорівнює частоті дискретизації, помноженій на час, — так її рахують Tektronix і Rohde & Schwarz. 25 млн точок на 1,25 Гвиб/с — це 20 мс, один період мережі 50 Гц. Щоб записати секунду, прилад знизить частоту до 25 Мвиб/с і за правилом 2,5 відліку на період достовірно покаже складові лише до 10 МГц.
У Rigol DHO800 25 млн точок, у Siglent SDS800X HD — 50–100 млн, у PicoScope 3000E — 2 млрд відліків, а в кишенькових і багатьох портативних моделей рахунок іде на тисячі: 1024 точки в DSO138mini, 8 тисяч в OWON HDS200.
Роздільна здатність по вертикалі: 8, 10 чи 12 біт
8-бітний АЦП розрізняє 256 рівнів, 10-бітний — 1024, 12-бітний — 4096 (Rohde & Schwarz). На межі 10 мВ/под при 8 поділках крок 8-бітного приладу — близько 0,31 мВ, 12-бітного — близько 0,02 мВ, тому дрібні пульсації, шум і спотворення видно на тлі великого сигналу.
Реальна точність нижча через шум: для 12-бітного Siglent SDS800X HD зазначено ефективну розрядність (ENOB) 8,4 біта. Режим HD у Rohde & Schwarz MXO 3 ціною смуги дає до 18 біт, PicoScope 3000E програмно додає 4 біти, а в Keysight InfiniiVision HD3 АЦП 14-бітний.
Швидкість оновлення осцилограм
Поки прилад обробляє запис, він сліпий. Tektronix пише, що DSO з послідовною обробкою захоплюють від 10 до 5000 осцилограм за секунду, і рідкісні збої проскакують між записами. Rigol DHO800 дає 30 000 осцилограм за секунду у звичайному режимі й до 1 000 000 у режимі UltraAcquire, Siglent SDS800X HD — 80 000–120 000 і до 500 000 у режимі Sequence, Rohde & Schwarz MXO 3 — до 4 500 000.
Синхронізація й декодування шин
Синхронізація (trigger) вирішує, з якого моменту малювати осцилограму, щоб вона стояла на місці. Окрім фронту, Rigol DHO800 запускається за тривалістю імпульсу, за «рантом» — імпульсом, що не дотягнув до другого порога, — за вікном, тайм-аутом, порушенням setup/hold, N-м фронтом і подіями в шинах.
Декодування перетворює імпульси на байти просто на екрані. У DHO800 у стандартній комплектації це паралельна шина, RS232/UART, I2C, SPI і CAN, у Siglent SDS800X HD — I2C, SPI, UART, CAN і LIN, а SDS1000X HD додає CAN FD і FlexRay. Перед купівлею перевірте, які протоколи входять у комплект, а які продають опцією.
Щупи й безпека: заземлення та категорії CAT
Стандартний щуп — пасивний, із дільником 10:1: за даними Tektronix, його опір близько 10 МОм, і за опором він майже не навантажує схему. У положенні 1× смуга помітно вужча: щуп Rigol PVP3150 з комплекту DHO800 пропускає до 150 МГц у режимі 10× і лише до 20 МГц у режимі 1×.
Перед роботою щуп компенсують: підключають до калібрувального виходу (у Rigol DHO800 і Siglent SDS800X HD це меандр 1 кГц, 3 В) і підстроювальним гвинтом домагаються рівних верхівок прямокутників. Земляний провід беріть найкоротший: за словами Tektronix, довгий додає індуктивність і «дзвін» на швидких фронтах.
Чому звичайним осцилографом не можна міряти мережу
У більшості осцилографів із живленням від мережі спільний провід входів через третій контакт вилки з’єднаний із захисним заземленням. Якщо підключити затискач «землі» щупа до точки під напругою відносно землі — до фази чи до схеми без розділового трансформатора, — буде коротке замикання, попереджає Tektronix.
Відключати заземлення осцилографа — небезпечна практика, від якої Tektronix прямо застерігає: корпус і роз’єми опиняться під напругою точки підключення. Захисний провідник — частина захисту від ураження струмом; як вона влаштована в квартирі разом з автоматами й ПЗВ, ми розбирали в гіді з вибору автоматичного вимикача.
Друге обмеження — категорія входів. У Rigol DHO800 і Micsig STO1000 входи розраховані на CAT I 300 В, і Rigol прямо пише, що до категорій CAT II–IV це не стосується. За поясненням Fluke, стандарт IEC 61010-1 поділяє кола так:
- CAT I — малопотужні кола: електроніка, пристрої з батарейним живленням;
- CAT II — однофазні розетки й увімкнені в них прилади, домашня електропроводка;
- CAT III — розподільні кола: трифазні мережі, промислове обладнання, сонячні масиви;
- CAT IV — усе, що ближче до підключення будівлі: ввід, головні вимикачі, лічильники, трансформатори.
Що вища категорія, то краще прилад витримує імпульсні перенапруги: для розеток потрібен прилад не нижче CAT II, для розподільних щитів — CAT III.
Чим міряти мережеві й силові кола
Tektronix називає безпечні варіанти: високовольтний диференціальний щуп до звичайного осцилографа, осцилограф з ізольованими входами та ізолювальні підсилювачі. З моделей вище ізольовані входи у Fluke 190 Series III і Siglent SHS1000X. Диференціальні щупи Rigol розраховані на розмах від 1400 до 7000 В, а Pico для мережі допускає лише ізолювальні диференціальні щупи з категорією CAT.
Приклади актуальних моделей за класами
Це не рейтинг, а орієнтири за класами; характеристики — із сайтів і технічних описів виробників.
| Клас | Модель | Головне | Ціна |
|---|---|---|---|
| Кишеньковий | FNIRSI DSO-152 | 200 кГц, 2,5 Мвиб/с | — |
| USB | PicoScope 2204A | 2 канали, 10 МГц, 100 Мвиб/с, 8 біт | — |
| Настільний, 12 біт | Rigol DHO804 | 4 канали, 70 МГц, 25 млн точок | $459 |
| Настільний, 12 біт | Siglent SDS804X HD | 4 канали, 70 МГц, 50 млн точок | $461 |
| Настільний MSO | Rigol DHO924 | 4 + 16 каналів, 250 МГц, 50 млн точок | $769 |
| Настільний, 12 біт | Siglent SDS1104X HD | 4 канали, 100 МГц, 100 млн точок | $1 399 |
| Середній клас | Rohde & Schwarz MXO 3 | 4 або 8 каналів, 0,1–1 ГГц | від $5 890 |
| MDO | Tektronix 3 Series MDO | до 1 ГГц, аналізатор спектра до 3 ГГц | від $5 490 |
| Портативний, ізольований | Siglent SHS1102X | 2 канали, 100 МГц, CAT III 600 В | $2 184 |
| Портативний, ізольований | Fluke 190-062-III | 2 канали, 60 МГц, CAT IV 600 В | $4 946,54 |
| Автомобільний USB | PicoScope 4425A | 4 входи, 20 МГц, 12 біт, ±200 В | від £1 349 |
За майже однакової ціни Rigol DHO804 і Siglent SDS804X HD відрізняються частотою дискретизації (1,25 і 2 Гвиб/с на одному каналі), пам’яттю (25 і 50 млн точок) і швидкістю захоплення в особливих режимах (1 000 000 і 500 000 осцилограм за секунду).
Купити осцилограф в Україні можна, зокрема, у спеціалізованому магазині radio-shop.com.ua. Перед покупкою звіряйте характеристики моделі із сайтом виробника.
Порівняльна таблиця видів осцилографів
| Вид | Що це | Смуга | Плюси | Мінуси | Кому підійде |
|---|---|---|---|---|---|
| Аналоговий (ЕПТ) | Промінь малює сигнал на трубці | Нові не випускають | Миттєва картинка | Мало функцій і запису | Навчання, стара техніка |
| Настільний DSO | Цифровий прилад із живленням від мережі | 70–250 МГц у початковому класі | 12 біт, глибока пам’ять | Входи з’єднані з землею | Майстерня, навчання, ремонт |
| MSO | DSO і 16 цифрових каналів | 25 МГц – 1 ГГц | Аналог і логіка на одній шкалі | Дорожчий, потрібен логічний пробник | Мікроконтролери, шини |
| MDO | MSO і аналізатор спектра | До 1 ГГц, спектр до 3 ГГц | Час і спектр в одному приладі | Ціна від $5 490 | Радіо та IoT-розробка |
| Портативний ізольований | Акумулятор, ізольовані входи | 60–500 МГц | CAT II–IV, робота на об’єкті | Дорого, у частини моделей мало пам’яті | Електрики, енергетика, авто |
| USB і ПК | Блок АЦП і програма на комп’ютері | 10–500 МГц | Великий екран, глибока пам’ять | Потрібен ПК, «земля» через USB | Лабораторія, навчання, авто |
| Кишеньковий і набір DIY | Мініприлад або набір для паяння | 0,2–110 МГц | Ціна — десятки доларів | Скромні характеристики | Звук, ШІМ, перші досліди |
| Стробоскопічний і флагмани | Еквівалентний або реальний час | 50–110 ГГц і вище | Гранична смуга | Ціна за запитом | Оптика, лінії до 224 Гбіт/с |
Як вибрати перший осцилограф: чек-лист
- Хобі-електроніка, Arduino, ремонт. Настільний 12-бітний DSO на 70–100 МГц із чотирма каналами, наприклад Rigol DHO804 або Siglent SDS804X HD.
- Звук. Звуковий діапазон — до 20 кГц, тож смуги вистачить будь-якої моделі; важливіші 12 біт, FFT і обмеження смуги до 20 МГц проти шуму — воно є в Rigol DHO800 і Siglent SDS800X HD.
- Силова електроніка й мережа. Диференціальний щуп або прилад з ізольованими входами потрібної категорії CAT. 12 біт допоможуть розгледіти пульсації 100 Гц на виході LED-драйвера чи блока живлення, а діаграма Боде в Rigol DHO914S і DHO924S — перевірити петлю зворотного зв’язку. Форму напруги на виході ДБЖ теж дивляться через диференціальний щуп.
- Мікроконтролери й шини. MSO з 16 цифровими каналами й декодуванням потрібних протоколів. Смуга, за порадою Keysight, — щонайменше вп’ятеро вища за тактову частоту: для SPI на 20 МГц — від 100 МГц.
- Автомобіль. Живлення від батареї, плаваючі або ізольовані входи й глибока пам’ять для рідкісних збоїв — як у PicoScope 4425A з 250 млн відліків чи Siglent SHS1000X з декодуванням CAN і LIN.
- Навчання й мінімальний бюджет. PicoScope 2204A або кишеньковий прилад покажуть основи, але у 2204A смуга 10 МГц і час наростання 35 нс — для цифрових шин цього замало.
Джерела й методика
Аналіз відкритих джерелПеревірено 1 жовтня 2026
- Tektronix: як оцінювати смугу, дискретизацію та інші характеристики tek.com
- Tektronix: види осцилографів tek.com
- Keysight: частота дискретизації і точність оцифрування (5989-5732EN) keysight.com
- Rohde & Schwarz: посібник покупця осцилографа rohde-schwarz.com
- Tektronix: безпечні плаваючі вимірювання tek.com
Часті запитання
Який осцилограф купити початківцю?
Настільний цифровий на 70–100 МГц із 12-бітним АЦП і чотирма каналами, наприклад Rigol DHO804 або Siglent SDS804X HD: на 1 жовтня 2026 року вони коштують $459 і $461 в офіційних магазинах у США. Двоканальний Rigol DHO802 — $329.
Чим DSO відрізняється від MSO?
MSO — це DSO з додатковими цифровими каналами, зазвичай 16, які працюють як логічний аналізатор на спільній шкалі часу. Для налагодження мікроконтролерів зручніший MSO, для звуку й силової електроніки вистачає DSO.
Чи можна виміряти напругу в розетці звичайним осцилографом?
Ні. Спільний провід щупа настільного осцилографа з’єднаний із захисним заземленням, а входи недорогих моделей розраховані на CAT I. Потрібен високовольтний диференціальний щуп або прилад з ізольованими входами не нижче CAT II.
Яка смуга пропускання потрібна осцилографу?
Keysight радить для аналогових сигналів смугу щонайменше втричі вищу за їхню максимальну частоту, для цифрових — щонайменше вп’ятеро вищу за тактову частоту. За даними Tektronix, запас у 5 разів дає похибку менше ±2 %.
Навіщо 12 біт, якщо є 8-бітні моделі?
12-бітний АЦП розрізняє 4096 рівнів замість 256, тому пульсації, шум і спотворення видно без зміни масштабу. Через шум реальна розрядність нижча — у Siglent SDS800X HD 8,4 біта ENOB, — але це все одно більше, ніж можуть дати 8 біт.
Залишити відповідь