Přenosný analogový osciloskop Tektronix model 475Přenosný analogový osciloskop, velmi typický přístroj konce sedmdesátých let. Tento dvoufázový přístroj měl horizontální šířku pásma 250 MHz, maximální vertikální citlivost 5 mV na dělení a maximální (nemagnifikovanou) horizontální rychlost záběru 10 ns na dělení. Vertikální ovládání je vlevo s kanálem 1 nahoře a kanálem 2 dole. Horizontální ovládání záběru je vpravo s Main Trigger nahoře a Delayed Trigger dole. Ovládání Cathode ray tube (CRT) je pod obrazovkou. Kovová smyčka vpravo dole na obrazovce poskytovala kalibrační signál pro napěťové a proudové sondy.
Osciloskop (někdy zkráceně CRO, pro katodový osciloskop, nebo obyčejně jen osciloskop nebo O-osciloskop) je část elektronického testovacího zařízení, které umožňuje zobrazit napětí signálu, obvykle jako dvourozměrný graf jednoho nebo více rozdílů elektrického potenciálu (vertikální osa) vynesený jako funkce času nebo nějakého jiného napětí (horizontální osa).
Typickým osciloskopem je obvykle krabice ve tvaru displeje, četné vstupní konektory, ovládací knoflíky a tlačítka na předním panelu.
Pro usnadnění měření je na přední straně obrazovky nakreslena mřížka zvaná mřížka. Každý čtverec v mřížce je znám jako dělení.
Ve svém nejjednodušším režimu osciloskop opakovaně vykresluje vodorovnou čáru zvanou trace přes střed obrazovky zleva doprava.
Jeden z ovládacích prvků, timebase control, nastavuje rychlost vykreslování čáry a kalibruje se v sekundách na dělení.
Pokud se vstupní napětí odchýlí od nuly, křivka se vychýlí buď nahoru, nebo dolů. Jiný ovládací prvek, vertikální control, nastavuje měřítko vertikální vychýlení a kalibruje se ve voltech na dělení.
Výsledná křivka je graf napětí proti času (přítomnost vykreslená v proměnlivé poloze, méně nedávná minulost vlevo, nejnovější minulost vpravo).
Je-li vstupní signál periodický, pak lze téměř stabilní stopu získat pouhým nastavením časové báze tak, aby odpovídala frekvenci vstupního signálu. Například je-li vstupní signál sinusovou vlnou 50 Hz, pak jeho perioda je 20 ms, takže časová báze by měla být nastavena tak, aby doba mezi po sobě jdoucími horizontálními přejezdy byla 20 ms. Tento režim se nazývá kontinuální přejezd. Bohužel časová báze osciloskopu není zcela přesná a frekvence vstupního signálu není dokonale stabilní, takže stopa bude klouzat po obrazovce a měření bude obtížné.
Pro zajištění stabilnějšího trasování mají moderní osciloskopy funkci zvanou trigger. Při použití triggeringu se obor pozastaví pokaždé, když přejezd dosáhne krajní pravé strany obrazovky. Obor pak čeká na zadanou událost, než nakreslí další trasování. Spouštěcí událost je obvykle vstupní průběh dosahující určitého uživatelem zadaného prahového napětí v zadaném směru (jde do kladných hodnot nebo do záporných hodnot).
Efekt spočívá v resynchronizaci časové báze na vstupní signál, čímž se zabrání horizontálnímu posunu křivky. Tímto způsobem spouštění umožňuje zobrazení periodických signálů, jako jsou sinusové vlny a čtvercové vlny.
Spouštěcí obvody také umožňují zobrazení neperiodických signálů, jako jsou jednotlivé pulzy nebo pulzy, které se neopakují pevnou rychlostí.
Některé osciloskopy mají kurzory, což jsou čáry, kterými lze pohybovat po obrazovce a měřit časový interval mezi dvěma body, nebo rozdíl mezi dvěma napětími.
Osciloskopy mohou mít dva nebo více vstupních kanálů, což jim umožňuje zobrazit více než jeden vstupní signál na obrazovce.
Obvykle má osciloskop samostatnou sadu vertikálních ovládacích prvků pro každý kanál, ale pouze jeden spouštěcí systém a časovou základnu.
Někdy se událost, kterou chce uživatel vidět, může stát jen příležitostně.
Pro zachycení těchto událostí některé osciloskopy, známé jako „úložné obory“, uchovávají nejnovější zametení na obrazovce. Toho bylo původně dosaženo pomocí speciálního CRT, „úložné trubice“, která by zachovala obraz i velmi krátké události po dlouhou dobu.
Osciloskopy byly původně analogové přístroje. V novější době se digitální vzorkování signálu používá častěji u všech modelů kromě těch nejjednodušších.
Mnoho osciloskopů má různé zásuvné moduly pro různé účely, např. vysoce citlivé zesilovače s relativně úzkou šířkou pásma, diferenciální zesilovače, zesilovače se 4 a více kanály, vzorkovací pluginy pro opakující se signály s velmi vysokou frekvencí a speciální zásuvné moduly.
Lissajous čísla na osciloskopu, s 90 stupni fázového rozdílu mezi vstupy x a y.
Jedním z nejčastějších použití dalekohledů je odstraňování poruch nefunkčních elektronických zařízení. Jednou z výhod dalekohledu je, že dokáže graficky zobrazit signály: tam, kde voltmetr může ukázat naprosto neočekávané napětí, může dalekohled odhalit, že obvod kmitá. V jiných případech je důležitý přesný tvar impulzu.
Například v části elektronického zařízení mohou být spoje mezi stupni (např. elektronické směšovače, elektronické oscilátory, zesilovače) „sondovány“ pro očekávaný signál, přičemž rozsah lze použít jako jednoduchý indikátor signálu. Pokud očekávaný signál chybí nebo je nesprávný, některá předcházející fáze elektroniky nefunguje správně. Vzhledem k tomu, že k většině poruch dochází kvůli jediné vadné součástce, každé měření může prokázat, že polovina stupňů složitého zařízení buď funguje, nebo pravděpodobně závadu nezpůsobila.
Jakmile je vadný stupeň nalezen, další sondování obvykle dovede zkušenému technikovi přesně říct, která součástka selhala. Po výměně součástky může být jednotka uvedena do provozu, nebo lze alespoň izolovat další závadu.
Dalším využitím je kontrola nově navržených obvodů. Nově navržený obvod se velmi často chová nevhodně kvůli konstrukčním chybám, špatné úrovni napětí, elektrickému hluku atd. Digitální elektronika obvykle pracuje z hodin, takže je užitečný dual-trace osciloskop, který zobrazuje jak signál hodin, tak testovací signál závislý na hodinách. „Storage osciloskopy“ jsou užitečné pro „zachycení“ vzácných elektronických událostí, které způsobují vadný provoz.
Další využití je pro softwarové inženýry, kteří musí naprogramovat elektroniku. Často je rozsah jediný způsob, jak zjistit, zda software běží elektroniku správně.
Užitečný rozsah zametání je od jedné sekundy do 100 nanosekund, se spouštěním a zpožděným zametením.
Pro práci s digitálními signály jsou nutné duální kanály a je doporučen rozsah úložiště s rychlostí zametání alespoň 1/5 maximální frekvence vašeho systému.
Hlavním přínosem kvalitního osciloskopu je kvalita spouštěcího obvodu.
Pokud je spouštěč nestabilní, bude displej vždy rozmazaný.
Kvalita se zhruba zlepšuje s tím, jak roste frekvenční odezva a napěťová stabilita spouštěče.
Digitální paměťové obory (téměř jediný druh, který je nyní dostupný na vyšším konci trhu) dříve zobrazovaly zavádějící signály při nízkých vzorkovacích frekvencích, ale tento problém s „aliasingem“ je nyní mnohem vzácnější kvůli větší délce paměti. Na použitém trhu se ale vyplatí se na to zeptat.
Od roku 2004 stojí dvoukanálové úložiště o frekvenci 150 MHz asi 1200 USD nové a je dobré pro přesné použití až do cca 15 MHz. Současný rekord v šířce pásma od května 2006 drží osciloskopová rodina LeCroy SDA18000 s digitální šířkou pásma prokládanou šířkou pásma až 18 GHz a náklady cca 166 400 USD. Současný rekord v šířce pásma pro vzorkování digitálních úložných osciloskopů od června 2006 drží řada LeCroy WaveExpert® s šířkou pásma 100 GHz a náklady cca 55 000 USD za mainframe s plug-in moduly v ceně 7 000 až 68 300 USD.
Katodový osciloskop (CRO)
Nejstarší a nejjednodušší typ osciloskopu se skládal z katodové trubice, vertikálního zesilovače, časové báze, horizontálního zesilovače a napájecího zdroje]]. Dnes se jim říká „analogové“ osciloskopy, aby se odlišily od „digitálních“ osciloskopů, které se staly běžnými v 90. letech a v roce 2000.
Před zavedením CRO v jeho současné podobě se již katodová trubice používala jako měřicí zařízení.
Katodová trubice je evakuovaná skleněná obálka, podobná té v černobílém televizoru, s plochým obličejem pokrytým fosforeskujícím materiálem (fosforem).
Obrazovka má obvykle průměr menší než 20 cm, je mnohem menší než obrazovka v televizoru.
V hrdle trubice je elektronová pistole, což je vyhřívaná kovová deska s drátěným pletivem (mřížkou) před ní. Malý potenciál mřížky se používá k blokování urychlení elektronů, když je třeba vypnout elektronový paprsek, jako při zatahování paprsku nebo když nedochází k žádným spouštěcím událostem. Potenciální rozdíl nejméně několika stovek voltů se použije k tomu, aby se vyhřívaná deska (katoda) negativně nabila vzhledem k deflekčním deskám. U osciloskopů s vyšší šířkou pásma, kde se stopa může pohybovat rychleji po fosforovém terči, se často používá kladné akcelerační napětí po vychýlení přes 10 000 voltů, které zvyšuje energii (rychlost) elektronů, které dopadají na fosfor. Kinetická energie elektronů je přeměněna fosforem na viditelné světlo v místě nárazu.
Při zapnutí CRT normálně zobrazuje jednu jasnou tečku ve středu obrazovky, ale tečka se může pohybovat elektrostaticky nebo magneticky. CRT na osciloskopu využívá elektrostatické vychýlení.
Mezi elektronovým dělem a obrazovkou jsou dva proti sobě stojící páry kovových desek, kterým se říká deflekční desky. Vertikální zesilovač generuje rozdíl potenciálů napříč jedním párem desek, což vede k vertikálnímu elektrickému poli, kterým prochází elektronový paprsek. Když jsou potenciály desek stejné, paprsek není vychýlen.
Když je horní deska pozitivní vůči spodní desce, paprsek je vychýlen směrem nahoru; když je pole obrácené, paprsek je vychýlen směrem dolů. Horizontální zesilovač dělá podobnou práci s druhým párem deflekčních desek, což způsobuje, že se paprsek pohybuje vlevo nebo vpravo.
Tento deflekční systém se nazývá elektrostatická deflekce a je odlišný od elektromagnetického deflekčního systému používaného v televizních trubicích.
Ve srovnání s magnetickou deflekcí může elektrostatická deflekce snadněji sledovat náhodné změny potenciálu, ale je omezena na malé úhly deflekce.
Časová základna je [[elektronický obvod, který generuje napětí rampy.
To je napětí, které se mění průběžně a lineárně s časem. Když dosáhne předdefinované hodnoty, rampa se resetuje, přičemž napětí obnoví svou původní hodnotu. Když je rozpoznána spouštěcí událost, reset se uvolní, což umožní rampě opět zvýšit.
Časová základna obvykle pohání horizontální zesilovač.
Jejím účinkem je přejetí elektronového paprsku konstantní rychlostí zleva doprava po obrazovce, pak rychle vrátit paprsek doleva v čase, aby začal další přejezd.
Časová základna může být upravena tak, aby doba přejezdu odpovídala době signálu.
Když všechny tyto součástky pracují společně, výsledkem je jasná stopa na obrazovce, která představuje graf napětí proti času. Napětí je na svislé ose a čas na vodorovné.
Pozorování vysokorychlostních signálů, zejména neopakujících se signálů, je u konvenčního CRO obtížné, často je nutné místnost ztmavit nebo umístit speciální pozorovací kuklu přes čelo zobrazovací trubice. Na pomoc při sledování takových signálů si speciální osciloskopy vypůjčily od technologie nočního vidění, využívající mikrokanálovou desku v čelu trubice k zesílení slabých světelných signálů.
Tektronix® Model C-5A Osciloskop Camera with Polaroid® instant film pack back.
Přestože CRO umožňuje zobrazit signál, ve své základní podobě nemá možnost zaznamenat tento signál na papír pro účely dokumentace. Proto byly vyvinuty speciální osciloskopické kamery pro přímé fotografování obrazovky. Dřívější kamery používaly rolovací nebo deskový film, zatímco v 70. letech se staly populárními instantní kamery Polaroid®.
Vertikální zesilovač a ovládání timebase jsou kalibrovány tak, aby ukazovaly svislou vzdálenost na obrazovce, která odpovídá danému rozdílu napětí, a vodorovnou vzdálenost, která odpovídá danému časovému intervalu.
Důležitou součástí záběru je napájecí zdroj. Poskytuje nízké napětí pro napájení katodového ohřívače v trubici a vertikálních a horizontálních zesilovačů. Vysoké napětí je potřeba pro pohon elektrostatických vychylovacích desek. Tato napětí musí být velmi stabilní. Jakékoli odchylky způsobí chyby v poloze a jasu dráhy.
Dvoustránkový osciloskop byl typ osciloskopu, který se kdysi používal k porovnávání jednoho signálu s druhým. Ve speciálním typu CRT se vyráběly dva paprsky. Na rozdíl od obyčejného „dvoustránkového“ osciloskopu (který v čase sdílel jeden elektronový paprsek, takže ztratil asi 50% každého signálu), dvoupaprskový osciloskop současně produkoval dva samostatné elektronové paprsky, které zachycovaly celý jeden i druhý signál.
Dvě svislé desky vychylovaly paprsky. Svislé desky pro kanál A neměly vliv na paprsek kanálu B. Podobně pro kanál B existovaly samostatné svislé desky, které vychylovaly pouze paprsek B.
Na některých přístrojích byly časová základna, horizontální desky a horizontální zesilovač společné pro oba paprsky, na propracovanějších přístrojích, jako byl Tektronix 556, byly dvě nezávislé časové základny a dvě sady horizontálních desek a horizontálních zesilovačů. Na jednom paprsku se tak dalo dívat na velmi rychlý signál a na druhém na pomalý signál.
Většina vícekanálových ‚dalekohledů ve skutečnosti nemá více elektronových paprsků. Místo toho zobrazují vždy jen jednu tečku, ale přepínají tečku mezi jedním a druhým kanálem buď při střídavých sekvencích (režim ALT) nebo mnohokrát za sekvenci (režim CHOP). Velmi málo skutečných dvoupaprskových osciloskopů bylo postaveno; v nich elektronová pistole tvořila dva elektronové paprsky a byly tam dvě sady vertikálních deflekčních desek a jedna společná sada horizontálních deflekčních desek.
S příchodem digitálního zachycování signálu se opravdové dvoupaprskové osciloskopy staly zastaralými.
Analogový paměťový osciloskop
Další funkce dostupná na některých analogových oborech se nazývá „storage“.
Tato funkce umožňuje, aby stopový vzor, který se normálně rozpadne ve zlomku sekundy, zůstal na obrazovce několik minut nebo déle. Elektrický obvod pak může být záměrně aktivován k uložení a vymazání stopy na obrazovce.
Skladování se provádí pomocí principu sekundární emise. Když běžný paprsek zapisovacích elektronů projde bodem na povrchu fosforu, nejenže to na chvíli způsobí osvětlení fosforu, ale kinetická energie elektronového paprsku vyrazí další elektrony z povrchu fosforu. To může zanechat čistý kladný náboj. Skladovací osciloskopy pak poskytují jeden nebo více sekundárních elektronových děl (nazývaných „protipovodňová děla“), která zajišťují stálý příval nízkoenergetických elektronů putujících směrem k obrazovce fosforu. Elektrony z protipovodňových děl jsou silněji přitahovány do oblastí obrazovky fosforu, kde zapisovací děla zanechala čistý kladný náboj; tímto způsobem elektrony z protipovodňových děl znovu osvětlují fosfor v těchto kladně nabitých oblastech obrazovky fosforu.
Pokud je energie elektronů protipovodňového děla správně vyvážena, každý dopadající elektron protipovodňového děla vyřadí jeden sekundární elektron z obrazovky fosforu, čímž se zachová čistý kladný náboj v osvětlených oblastech obrazovky fosforu. Tímto způsobem může být obraz původně napsaný zapisovacím dělem udržen po dlouhou dobu. Nakonec malé nerovnováhy v sekundárním emisním poměru způsobí, že celá obrazovka „vybledne pozitivně“ (rozsvítí se) nebo způsobí, že původně zapsaná stopa „vybledne negativně“ (zhasne). Právě tyto nerovnováhy omezují maximální možnou dobu skladování.
Některé osciloskopy používaly striktně binární (on/off) formu uložení známou jako „bistable storage“. Jiné umožňovaly konstantní sérii krátkých, neúplných mazacích cyklů, které vytvářely dojem fosforu s „proměnnou perzistencí“. Určité osciloskopy také umožňovaly částečné nebo úplné vypnutí protipovodňových děl, což umožňovalo uchování (i když neviditelně) latentně uloženého obrazu pro pozdější prohlížení. (K blednutí pozitivního nebo blednutí negativního dochází pouze tehdy, když jsou protipovodňová děla „zapnutá“; při vypnutých protipovodňových dělech degraduje uložený obraz pouze únik náloží na obrazovce fosforu.)
Osciloskop digitálního úložiště
Digitální paměťový osciloskop, zkráceně DSO, je dnes preferovaným typem pro většinu průmyslových aplikací, i když jednoduché analogové CRO jsou stále používány hobbymarkety. Nahrazuje nespolehlivou paměťovou metodu používanou v analogových paměťových oborech digitální pamětí, která může ukládat data po požadovanou dobu bez degradace. Umožňuje také komplexní zpracování signálu pomocí vysokorychlostních digitálních obvodů pro zpracování signálu.
Vertikální vstup, místo toho, aby poháněl vertikální zesilovač, je digitalizován analogovým převodníkem na digitální, aby se vytvořil datový soubor, který je uložen v paměti mikroprocesoru.
Datový soubor je zpracován a poté odeslán na displej, který byl v počátcích DSO katodovou trubicí, ale nyní je pravděpodobnější, že se jedná o LCD plochý panel. Běžné jsou DSO s barevnými LCD displeji. Datový soubor může být poslán po síti LAN nebo WAN ke zpracování nebo archivaci. Obraz obrazovky může být přímo zaznamenán na papír pomocí připojené tiskárny nebo plotru, bez nutnosti osciloskopické kamery. Vlastní software pro analýzu signálu oboru dokáže extrahovat mnoho užitečných funkcí časových domén (např. čas náběhu, šířka pulsu, amplituda), frekvenční spektra, histogramy a statistiky, persistenční mapy a velké množství parametrů významných pro inženýry ve specializovaných oborech, jako jsou telekomunikace, analýza diskových jednotek a výkonová elektronika.
Digitální osciloskopy jsou omezeny především výkonem analogových vstupních obvodů a vzorkovací frekvencí. Obecně platí, že vzorkovací frekvence by měla být alespoň Nyquistovou rychlostí, dvojnásobkem frekvence nejvyšší frekvenční složky pozorovaného signálu, jinak může dojít k aliasingu.
Digitální úložiště umožňuje také další unikátní typ osciloskopu, obor vzorků s ekvivalentním časem. Místo odebírání po sobě jdoucích vzorků po spouštěcí události je odebrán pouze jeden vzorek. Osciloskop je však schopen měnit svou časovou základnu tak, aby přesně načasoval svůj vzorek, čímž vytváří obraz signálu během následných opakování signálu. To vyžaduje, aby byly poskytnuty buď hodiny, nebo opakující se obrazec. Tento typ oborce je často používán pro komunikaci s velmi vysokou rychlostí, protože umožňuje velmi vysokou „vzorkovací frekvenci“ a nízkou amplitudu šumu ve srovnání s
tradičními oborci v reálném čase.
Abych to shrnul: Výhody oproti analogovému osciloskopu:
Nevýhodou digitálních osciloskopů je omezená obnovovací frekvence obrazovky. Na analogovém osciloskopu může uživatel získat intuitivní představu o spouštěcí frekvenci pouhým pohledem na stálost CRT trasování. U digitálního osciloskopu vypadá obrazovka naprosto stejně pro jakoukoli frekvenci signálu, která překračuje obnovovací frekvenci obrazovky. Navíc je někdy těžké postřehnout „závady“ nebo jiné vzácné jevy na černobílých obrazovkách standardních digitálních osciloskopů; mírná stálost CRT fosforů na analogových osciloskopech dělá závady viditelné, i když je mnoho následných spouštěčů přepíše. Obě tyto potíže byly nedávno překonány „digitálními fosforovými osciloskopy“, které ukládají data ve velmi vysoké obnovovací frekvenci a zobrazují je s proměnlivou intenzitou, aby simulovaly stopovou stálost CRT osciloskopu.
Smíšený signálový osciloskop (nebo MSO) má dva druhy vstupů, malý počet (typicky dva nebo čtyři) analogových kanálů a větší počet (typicky šestnáct) digitálních kanálů. Tato měření jsou získána s jednou časovou základnou, jsou zobrazena na jednom displeji a libovolná kombinace těchto signálů může být použita ke spuštění osciloskopu.
MSO kombinuje všechny měřicí schopnosti a model použití digitálního úložiště osciloskopu (DSO) s některými
měřicími schopnostmi logického analyzátoru]. MSO obvykle postrádají pokročilé digitální měřicí schopnosti a velký počet digitálních akvizičních kanálů plnohodnotných logických analyzátorů, ale jsou také mnohem méně složité na použití. Typické použití pro měření smíšených signálů zahrnuje charakterizaci a ladění hybridních analogových/digitálních obvodů jako: embedded system], analogové-digitální převodníky (ADC), digitální-analogové převodníky (DAC) a řídicí systémy.
K dispozici jsou nyní od několika výrobců různé ruční osciloskopy.
PC osciloskop (PCO)
Osciloskop software běžící ve Windows, který používá zvukovou kartu počítače jako levný ADC
Ačkoli většina lidí považuje osciloskop za samostatný přístroj v krabici, objevuje se nový typ „osciloskopu“, který se skládá z externího analogově-digitálního převodníku (někdy s vlastní pamětí a možná i s určitou schopností zpracování dat) připojeného k PC, který poskytuje displej, ovládací rozhraní, diskové úložiště, síť a často i elektrickou energii. Životaschopnost těchto takzvaných osciloskopů na bázi PC závisí na současném rozšířeném používání a nízké ceně standardizovaných PC. Díky tomu jsou přístroje vhodné zejména pro vzdělávací trh, kde jsou PC samozřejmostí, ale rozpočty zařízení jsou často nízké.
Rozdíl se však stále více stírá, protože běžní prodejci osciloskopů, jako je Tektronix, převádějí svou produktovou řadu také na velkoplošné osciloskopy na bázi PC, i když PC jsou vybavena velmi rychlými (multi-GHz) vstupními digitizéry a vysoce přizpůsobenými lidskými rozhraními.
Osciloskopy v populární kultuře
V padesátých a šedesátých letech byly osciloskopy často používány ve filmech a televizních programech k reprezentaci generického vědeckého a technického vybavení, podobně jako byly Jacobovy žebříky a Erlenmeyerovy baňky plné suchého ledu používány dřívější generací filmařů. Americký televizní pořad The Outer Limits z let 1963-65 proslul používáním kolísavého osciloskopového obrazu jako pozadí svých úvodních titulků („S vaším televizorem není nic v nepořádku….“), zatímco film Colossus: The Forbin Project se výrazně vyznačuje osciloskopem Tektronix RM503 upevněným na regálu.
Katodové trubice (CRT) byly vyvinuty na konci 19. století. V té době byly trubice určeny především k demonstraci a zkoumání fyziky elektronů (tehdy známých jako katodové záření). Karl Ferdinand Braun vynalezl CRT osciloskop jako fyzikální kuriozitu v roce 1897, když aplikoval oscilační signál na elektricky nabité deflektorové desky ve fosforem potaženém CRT. Aplikace referenčního oscilačního signálu na horizontální deflektorové desky a zkušebního signálu na vertikální deflektorové desky vytvářely přechodné křivky elektrických vlnění na malé obrazovce fosforu. První dvoupaprskový osciloskop byl vyvinut na konci 30. let 20. století britskou společností A.C.Cossor (později získaný firmou Raytheon). CRT nebyl skutečným dvojpaprskovým typem, ale používal rozdělený paprsek umístěním třetí desky mezi vertikální deflektorové desky. Byl široce používán během druhé světové války pro vývoj a servis radarových zařízení. Ačkoli byly nesmírně užitečné pro zkoumání výkonnosti pulsních obvodů, nebyly kalibrovány, takže nemohly být použity jako měřicí zařízení. Byly však užitečné při vytváření křivek odezvy IF obvodů a následně velkou pomůckou při jejich přesném seřízení.
Spuštěný osciloskop
Osciloskopy se staly mnohem užitečnějším nástrojem v roce 1946, kdy Howard C. Vollum a Jack Murdock vynalezli spouštěný osciloskop, Tektonix Model 511. První osciloskopy používaly analogovou technologii, při které elektronový paprsek sledovaný na obrazovce osciloskopu přímo sledoval průběh vstupního napětí. Ten by spustil horizontální průběh, když vstupní napětí překročilo nastavitelnou prahovou hodnotu. Spouštění umožňuje stacionární zobrazení opakujícího se průběhu, protože vícenásobné opakování průběhu je vykresleno přes přesně stejnou stopu na obrazovce fosforu — bez spuštění je na různých místech vykresleno více kopií průběhu, což dává nesouvislou změť nebo pohybující se obraz na obrazovce.
Vollum a Murdock dále založili , prvního výrobce kalibrovaných osciloskopů (který zahrnoval mřížku]] na obrazovce a vytvářel grafy s kalibrovanými stupnicemi na osách obrazovky). Pozdější vývoj Tektronixu zahrnoval vývoj vícestopových osciloskopů pro porovnávání signálů buď časovým multiplexingem (pomocí sekání nebo střídání stop) nebo přítomností více elektronových pistolí v trubici. V roce 1973 Tektronix představil Direct View Bistable STorage Tube (DVBST), který umožňoval pozorování jednorázových pulsních vln spíše než (jako dříve) pouze opakujících se vlnových forem. Koncem 70. let, s tranzistorovými součástkami spíše než vakuovými trubicemi, Tektronix prodával osciloskopy, na kterých se stopa signálu šířila po obrazovce rychleji než rychlostí světla. Pomocí
mikrokanálových desek, nejpokročilejší analogové osciloskopy (například mainframe Tek 7104) mohly zobrazit viditelnou stopu (nebo umožnit fotografování) jednorázové události i při běhu v těchto extrémně rychlých rychlostech.
Od 80. let 20. století se začaly rozmáhat digitální osciloskopy. Digitální paměťové osciloskopy používají rychlý analogově-digitální převodník a paměťové čipy pro záznam a zobrazení digitální reprezentace tvaru vlny, což poskytuje mnohem větší flexibilitu pro spouštění, analýzu a zobrazení, než je možné u klasického analogového osciloskopu. Na rozdíl od svého analogového předchůdce může digitální paměťový osciloskop zobrazovat předspouštěcí události, což otevírá další rozměr záznamu vzácných nebo přerušovaných událostí a odstraňování problémů s elektronickými závadami. Od roku 2006 je většina nových osciloskopů (kromě vzdělávání a několika specializovaných trhů) digitálních.
Během let, kdy se osciloskopy stavěly za použití vakuových trubic a tedy velké části vysokonapěťové elektroniky, bylo doporučeným servisním postupem mytí vnitřních obvodů osciloskopu! To bylo doporučeno, aby se zabránilo hromadění prachu, který mohl způsobit nízký odpor a sledovací dráhy z vysokonapěťových svorek. Tektronix publikoval doporučený postup ve svém firemním časopise TekScope. Jednalo se o šetrnou nízkotlakou aplikaci vody a mycího prostředku na nádobí, následovanou pečlivým oplachováním a sušením přístroje. Tímto způsobem mohl servisní technik odstranit prach a jiné vodivé nečistoty, které by jinak mohly narušit správnou kalibraci přístroje. Předservisní mytí interiéru pokračovalo ještě dlouho poté, co polovodičové obvody nahradily trubice.