قسمتهاي مختلف اسيلوسكوپ
لامپ پرتو كاتدي
اسيلوسكوپ از يك لامپ پرتو كاتدي كه قلب دستگاه است و تعدادي مدار براي كار كردن لامپ پرتو كاتدي تشكيل شده است. قسمتهاي مختلف لامپ پرتو كاتدي عبارتند از:
تفنگ الكتروني :
تفنگ الكتروني باريكه متمركزي از الكترونها را بوجود مي‌‌آورد كه شتاب زيادي كسب كرده‌اند. اين باريكه الكترون با انرژي كافي به صفحه فلوئورسان برخورد ميكند و بر روي آن يك لكه نوراني توليد ميكند. تفنگ الكتروني از رشته گرمكن ، كاتد ، شبكه آند پيش شتاب دهنده ، آند كانوني كننده و آند شتاب دهنده تكيل شده است. الكترونها از كاتدي كه بطور غير مستقيم گرم ميشود، گسيل ميشوند. اين الكترونها از روزنه كوچكي در شبكه كنترل مي‌‌گردند. شبكه كنترل معمولا يك استوانه هم محور با لامپ است و داراي سوراخي است كه در مركز آن قرار دارد. الكترونهاي گسيل شده از كاتد كه از روزنه مي‌‌گذرند (به دليل پتانسيل مثبت زيادي كه به آندهاي پيش شتاب دهنده و شتاب دهنده اعمال ميشود)، شتاب مي‌‌گيرند. باريكه الكتروني را آند كانوني كننده ، كانوني ميكند.
صفحات انحراف دهنده :
صفحات انحراف دهنده شامل دو دسته صفحه است. صفحات انحراف قائم كه بطور افقي نسب ميشوند و يك ميدان الكتريكي در صفحه قائم ايجاد مي‌‌كنند و صفحات y ناميده ميشوند. صفحات انحراف افقي بطور قائم نصب ميشوند و انحراف افقي ايجاد مي‌‌كنند و صفحات x ناميده ميشوند. فاصله صفحات به اندازه كافي زياد است كه باريكه بتواند بدون برخورد با آنها عبور كند.
صفحه فلوئورسان :
جنس اين پرده كه در داخل لامپ پرتو كاتدي قرار دارد، از جنس فسفر است. اين ماده داراي اين خاصيت است كه انرژي جنبشي الكترونهاي برخورد كننده را جذب ميكند و آنها را به صورت يك لكه نوراني ظاهر مي‌سازد. قسمتهاي ديگر لامپ پرتو كاتدي شامل پوشش شيشه‌اي ، پايه كه از طريق آن اتصالات برقرار ميشود، است.
مولد مبناي زمان
اسيلوسكوپها بيشتر براي اندازه گيري و نمايش كميات وابسته به زمان بكار مي‌‌روند. براي اين كار لازم است كه لكه نوراني لامپ روي پرده با سرعت ثابت از چپ به راست حركت كند. بدين منظور يك ولتاژ مثبت به صفحات انحراف افقي اعمال ميشود. مداري كه اين ولتاژ مثبت را توليد ميكند، مولد مبناي زمان يا مولد رويش ناميده ميشود.
مدارهاي اصلي
سيستم انحراف قائم
چون سيگنالها براي ايجاد انحراف قابل اندازه گيري بر روي صفحه لامپ به اندازه كافي قوي نيستند، لذا معمولا تقويت قائم لازم است. هنگام اندازه گيري سيگنالهاي با ولتاژ بالا بايد آنها را تضعيف كرد تا در محدوده تقويت كننده‌هاي قائم قرار گيرند. خروجي تقويت كننده قائم ، از طريق انتخاب همزماني در وضعيت داخلي، به تقويت كننده همزمان نيز اعمال ميشود.
سيستم انحراف افقي
صفحات انحراف افقي را ولتاژ رويش كه مولد مبناي زمان توليد ميكند، تغذيه ميكند. اين سيگنال از طريق يك تقويت كننده اعمال ميشود، ولي اگر دامنه سيگنالها به اندازه كافي باشد، مي‌‌توان آن را مستقيما اعمال كرد. هنگامي كه به سيستم انحراف افقي ، سيگنال خارجي اعمال ميشود، باز هم از طرق تقويت كننده افقي و كليد انتخاب رويش در وضعيت خارجي اعمال خواهد شد. اگر كليد انتخاب رويش در وضعيت داخلي باشد، تقويت كننده افقي ، سيگنال ورودي خود را از مولد رويش دندانه‌داري كه با تقويت كننده همزمان راه اندازي ميشود، ميگيرد.
همزماني
هر نوع رويشي كه بكار مي‌‌رود، بايد با سيگنال مورد بررسي همزمان باشد. تا يك تصوير بي حركت بوجود آيد. براي اين كار بايد فركانس سيگنال مبناي زمان مقسوم عليه‌اي از فركانس سيگنال مورد بررسي باشد.
مواد محو كننده
در طي زمان رويش ، ولتاژ دندانه‌دار رويش اعمال شده به صفحات x ، لكه نوراني را بر يك خط افقي از چپ به راست روي صفحه لامپ حركت ميدهد. اگر سرعت حركت كم باشد، يك لكه ديده ميشود و اگر سرعت زياد باشد، لكه به صورت يك خط ديده ميشود. در سرعتهاي خيلي زياد ، ضخامت خط كم شده و تار به نظر مي‌‌رسد و يا حتي ديده نمي‌‌شود.
كنترل وضعيت
وسيله‌اي براي كنترل حركت مسير باريكه بر روي صفحه لازم است. با اين كار شكل موج ظاهر شده بر روي صفحه را مي‌‌توان بالا يا پائين يا به چپ يا راست حركت داد. اين كار را مي‌‌توان با اعمال يك ولتاژ كوچك سيستم داخلي (كه مستقل است) به صفحات انحراف دهنده انجام داد. اين ولتاژ را مي‌‌توان با يك پتانسيومتر تغيير داد.
كنترل كانوني بودن
الكترود كانوني كننده مثل يك عدسي با فاصله كانوني تغيير ميكند. اين تغيير با تغيير پتانسيل آند كانوني كننده صورت ميگيرد.
كنترل شدت
شدت باريكه با پتانسيومتر كنترل كننده شدت كه پتانسيل شبكه را نسبت به كاتد تغيير ميدهد، تنظيم ميشود.
مدار كاليبره سازي
در اسيلوسكوپهاي آزمايشگاهي معمولا يك ولتاژ ايدار داخلي توليد ميشود كه دامنه مشخصي دارد. اين ولتاژ كه براي كاليبره سازي مورد استفاده قرار ميگيرد، معمولا يك موج مربعي است
طريقه كار با اسيلوسكوپ
اسيلوسكوپ (oscilloscope) اصولا كلمه oscilloscope به معني نوسان نما يا نوسان سنج است و اين وسيله براي نمايش دوبعدي سيگنال هاي متغير با زمان است. كه محور افقي نمايش زمان و محور عمودي محور اختلاف ولتاژ بين دو نقطه از مدار است. پس اسيلوسكوپ فقط توانايي نمايش ولتاژ رو داره و وسيله اي صرفا براي اندازه گيري است و يك اسكوپ ايده آل نبايد هيچ تاثيري بر روي سيگنال ورودي داشته باشه و فقط اون رو نمايش بده.
2- تنظيمات پايه
اگرچه كليدهاي كنترلي اسكوپهاي مختلف كمي با هم فرق مي كنه ولي در مجموع در اسكوپ هاي آنالوگ يك سري كليدهاي اساسي وجود داره كه اگرچه در ظاهر تفاوت هايي وجود داره ولي در نهايت وظيفهي اونا در مدل هاي مختلف يكيه و در شكل زير يكي از ساده ترين مدل ها رو ميبينيد.
. انتخاب و ضعيت عموديكليد VerticalMODE بسته به اين كه بخواهيم از كدوم يك از ورودي هاي اسكوپ استفاده كنيم مي تونيم كليد MODE رو تنظيم كنيم كه به ترتيب از بالا به پايين اسكوپ، روي صفحه نمايش، كانال يك، كانال دو، دو موج را همزمان و در وضعيت ADD، جمع رياضي دو موج را نشان خواهد داد.
توجه1: بعضي از اسكوپ ها بجاي كليد DUAL دو كليد ديگر به نام هاي ALT و CHOP دارند كه هر دوي اون ها هم دو موج رو همزمان نمايش مي دن اما تفاوت ALT و CHOP در اينه كه ALT يك دوره تناوب از يك موج رو به طور كامل و بسيار سريع نمايش ميده و بعد موج كانال ديگه رو. اما اين تغيير انقدر سريع انجام ميشه كه ما اون رو حس نمي كنيم. اما وضعيت CHOP به صورت انتخابي بريده هايي از يك موج و بريده هايي ازيك موج ديگه رو هم زمان نشون ميده كه ممكنه شكل موج در فركانس هاي پايين با نقطه هايي خالي نشون داده بشه. توجه2:(MODEX-Y) در بعضي از اسكوپ ها دكمه ي تغيير وضعيت به X-Y در كنار همين دكمه هاي Vertical mode قرار داره و در بعضي در قسمت تريگر و برخي در قسمت هاي ديگه مثلا كليد MODE (نه Vertical MODE مثل چيزي كه در بالا توضيح داده شد). اما چيزي كه مهمه اينه كه اين وضعيت براي حذف بين دو كانال استفاده ميشه و درواقع اونچه بر روي اسكوپ نشون داده ميشه، مشخصه ي انتقالي بين دو نقطه است كه محور عمودي معرف تغييرات كانال A و محور افقي نمايش تغييرات كانال B است. كنترل زمان 
همون طور كه در شكل زير مي بينيد صفحه نمايش (CRT) اسكوپ با واحدهايي مدرج شده كه در مورد زمان براي پيدا كردن فركانس موج استفاده مي شه به اين شكل كه فرض كنيم يك موج به ورودي اسكوپ وارد شده(منبع اش مي تونه مثلا يك سيگنال ژنراتور يا يك ترانس باشه كه توضيح داده خواهد شد) و ما مي خواهيم فركانس اش رو پيدا كنيم. اول بايد سوييچ Sweep time/Div رو به صورتي تنظيم كنيم كه يك موج ثابت با حداقل يك دوره ي تناوب بر روي صفحه مشخص بشه، بعد از اون عددي رو كه سوييچ روي اونه در واحد اون قسمت ضرب كنيم و به اين ترتيب دوره ي تناوب يا پريود موج به دست مي ياد كه با معكوس كردن اون مي تونيم فركانس اش رو به دست بياريم. مثلا فرض كنيم در مورد موج بالا اگه سوييچ time/div(بخونيد تايم ديويژن) روي عدد 5 در قسمت ms باشه، نشون مي ده كه هر واحد افقي ما 5 ميلي ثانيه رو نشون مي ده و از اون جايي كه موج ما در يك دوره ي تناوب در امتداد 4 خونه قرار گرفته، پس 4 تا 5 ميلي ثانيه كه 20 ميلي ثانيه(يا 0.02 ثانيه) است دوره ي تناوب اين موجه و در نتيجه فركانس اون 0.02/1 يا پنجاه هرتزه كه مثلا مي تونه خروجي يه ترانس از برق شهري باشه. 
كنترل ولتاژ يا دامنه 
كنترل دامنه يا روش خوندن دامنه ي موج دقيقا مثل روش خوندن زمانه با اين تفاوت كه بايد واحد هاي عمودي در Volt/Div (بخونيد ولت ديويژن) ضرب بشه. مثلا در مورد موج بالا اگه بخواهيم ولتاژ P-P (پيك تو پيك يا از قله تا قله) رو اندازه بگيريم. با فرض اينكه Volt/Div بر روي عدد 1 باشه از قله تا قله ي موج ما 4 خونه رو اشغال كرده كه ضربدر عدد يك، 4 ولت رو نشون ميده. و اين تنظيمات براي هر كانال ورودي بايد به طور جداگانه انجام بشه و موج هر كانال بايد بر اساس مقياس خودش خونده بشه. نكته ي مهم: در اكثر اسكوپ ها روي دستگيره هاي Time/Div و Volt/Div يه دستگيره ي كوچكتر وجود داره كه براي كاليبره كردن اسكوپ استفاده ميشه و ما هميشه بايد قبل از تنظيم اين سوييچ ها اين دستگيره ي كوچكتر رو تا انتها در جهت عقربه هاي ساعت بچرخونيم در غير اينصورت اندازه گيري هاي ما صحيح نخواهد بود. انتخاب وضعيت هاي AC , GND , DC اين كليد سه حالته كه معمولا زير Volt/Div قرار داره به ما امكان ميده كه نوع خروجي مون رو انتخاب كنيم به اين صورا كه اگر كليد در وضعيت AC قرار داشته باشه تنها مولفه ي AC سيگنال نمايش داده خواهد شد و مقدار DC يا آفست موج ما حذف خواهد شد. وضعيت GND ورودي ما را به زمين اتصال كوتاه مي كند و امكان تنظيم عمودي سطح صفر رو به ما ميده. و وضعيت DC موج رو دست نخورده و بدون تغيير به ما نشون مي ده كه اين موج مقدار شامل DC و AC خواهد بود. توجه: هميشه در ابتداي كار بايد از تنظيم بودن وضعيت صفر اسكوپ مطمئن بشيم به اين ترتيب كه كليد رو در حالت GND قرار داده و با دستگيره هاي Position خط افقي را بر روي صفر قرار دهيم. اينكار را بايد براي هر كانال به طور جداگانه بايد انجام دهيم و براي تغير وضعيت از يك كانال به كانال ديگه مي تونيم از كليد MODE (كه توضيح داده شد) استفاده كنيم. نكته1: استفاده از وضعيت AC اگرچه مي تونه باعث مسدود كردن مقدار DC موج بشه اما در فركانس هاي پايين مي تونه باعث اعوجاج و به هم ريختگي شكل موج بشه و دليل اين مسئله استفاده از خازن هاي ظرفيت بالايي است كه براي حذف مقدار DC موج درون اسكوپ وجود داره. نكته2: اگرچه استفاده از وضعيت AC، ممكنه مشكل مطرح شده در قسمت الف رو بوجود بياره، اما استفاده ي مفيد اون مي تونه براي اندازه گيري ريپل هاي بسيار كوچك موجود بر روي ولتاژ هاي به ظاهر DC باشه.(چطوري) نكته3: تنها مشكل وضعيت DC اينه كه ممكنه مقدار DC موج، مزاحم اندازه گيري دقيق مقدار AC بشه. اساسي ترين مسائل مربوط به اسكوپ رو بررسي كرديم ولي مطالب ديگه اي هم وجود داره كه معمولا در استفاده هاي مقدماتي كمتر از اونا استفاده ميشه مثل تريگر كردن اسكوپ با يك منبع خارجي(و كلا بخش Triggering) يا كاليبره كردن اسكوپ بوسيله ي سيگنال مربعي يي كه اسكوپ در اختيارمون قرار ميده و يا مسايل نسبتا گسترده در رابطه با پروب ها جهت اندازه گيري هاي بسيار دقيق و ... كه در يك پست ديگه بعد از معرفي مولتي متر ديجيتال و سيگنال ژنراتور، اونا رو خواهم نوشت ولي تنظيم برخي از كليدهاي بخش Triggering رو (بدون دليل) جهت اندازه گيري صحيح در قسمت راهنماي قدم به قدم نوشته ام. راهنماي قدم به قدم استفاده از اسكوپ قدم اول: روشن كردن اسكوپ! 
قدم دوم: اطمينان از كاليبره بودن اسكوپ كليد هاي Gain Variable Control رو كه به صورت كليدي كوچكتر بر روي كليدهاي Volt/Div و Time/Div وجود داره تا انتها در جهت عقربه هاي ساعت بچرخونيد. 
قدم سوم: تنظيم زمين اسكوپ كليد سه حالته ي AC GND DC رو براي هر دو كانال در حالت GND قرار بديد و با دستگيره ي Position محور عمودي رو روي صفر قرار بديد. بوسيله ي كليدهاي Intensity و Focus به ترتيب شدت نور و نازكي موج رو تنظيم كنيد و بعد از تنظيم زمين كليدها رو در وضعيت DC قرار بديد. قدم چهارم: وصل مدار به اسكوپ اگر از يك كانال مي خواهيد استفاده كنيد با يك پروب و اگه از دو كانال با دو پروب بايد مدار رو به اسكوپ وصل كنيد. به اين صورت كه سوكت پروب رو به ورودي كانال مورد نظر وصل كنيد و سر ديگه ي اون رو به دو سر المان يا قسمتي از مدار كه مي خواهيد تغييرات ولتاژ اون رو بررسي كنيد، وصل كنيد قدم پنجم: پايداري موج اگه موجي كه روي صفحه نشون داده ميشه يا سريع حركت ميكنه، دستگيره ي Trigger Level رو در حالت وسط قرار بديد و يه كم Time/Div رو هم تغيير بديد تا شكل موج واضحتر بشه و اگه موجتون ثابت بود به قدم بعد بريد. قدم ششم: انتخاب منبع كانال مورد نظرتون رو براي نمايش روي صفحه بوسيله ي كليد چند حالته ي Vertical Mode