Oscilloskops prøvefrekvens og lagringsdybde forklart
Sampling, Sampling Rate
Vi vet at datamaskiner bare kan håndtere diskrete digitale signaler. I det analoge spenningssignalet inn i oscilloskopet er det første problemet problemet med kontinuerlig signaldigitalisering (analog / digital konvertering). Generelt fra det kontinuerlige signalet til den diskrete signalprosessen kalt sampling (sampling). Kontinuerlige signaler må samples og kvantifiseres for å bli behandlet av datamaskinen, derfor er sampling grunnlaget for digitale oscilloskoper for bølgeformoperasjoner og analyse. Ved å måle spenningsamplituden til bølgeformen med like tidsintervaller, og spenningen konverteres til åtte binære koder for å representere den digitale informasjonen, som er den digitale lagringsoscilloskopsamplingen. Jo mindre tidsintervallet er mellom samplede spenninger, desto nærmere er den rekonstruerte bølgeformen det opprinnelige signalet. Samplingsfrekvensen (sampling rate) er samplingsintervallet. For eksempel, hvis samplingshastigheten til et oscilloskop er 10G ganger per sekund (10GSa/s), betyr dette at prøver tas hver 100ps.
I følge Nyquist Sampling Theorem, ved sampling av et båndbegrenset signal med en maksimal frekvens på f, må samplingsfrekvensen SF være mer enn dobbelt så stor som f for å sikre at det opprinnelige signalet er fullstendig rekonstruert fra den samplede verdien. Her kalles f Nyquist-frekvensen og 2 f er Nyquist-samplingsfrekvensen. For en sinusbølge kreves det minst to prøver per syklus for å sikre at det digitaliserte pulstoget kan rekonstrueres mer nøyaktig fra den opprinnelige bølgeformen. Hvis samplingsfrekvensen er lavere enn Nyquists samplingsfrekvens, vil det føre til fenomenet Aliasing.
Samplingsmodus
Når signalet inn i DSO, alle inngangssignaler i sin A/D-konvertering før behovet for sampling, er samplingsteknologi generelt delt inn i to kategorier: sanntidsmodus og ekvivalent tidsmodus.
Sanntidssampling (sanntidssampling)-modus brukes til å fange ikke-repetitive eller one-shot-signaler, ved å bruke faste tidsintervaller for sampling. Etter å ha utløst en gang, prøver oscilloskopet spenningen kontinuerlig og rekonstruerer deretter signalbølgeformen basert på samplingspunktene.
Ekvivalenttidssampling (ekvivalenttidssampling), er å prøve den periodiske bølgeformen i forskjellige sykluser, og deretter spleises prøvepunktene sammen for å rekonstruere bølgeformen, (https://www.dgzj.com/ Electrician's Home) i rekkefølge for å få nok prøvepunkter, trengs flere utløsere. Ekvivalent tidsprøvetaking inkluderer også sekvensiell prøvetaking og tilfeldig repeterende prøvetaking. Bruk av ekvivalent tidssamplingmodus må oppfylle to forutsetninger: 1. Bølgeformen må gjentas; 2. Den skal kunne utløses stabilt.
Båndbredden til oscilloskopet i sanntids samplingsmodus avhenger av den maksimale samplingshastigheten til A/D-omformeren og interpolasjonsalgoritmen som brukes. Det vil si at sanntidsbåndbredden til oscilloskopet er relatert til A/D- og interpolasjonsalgoritmen som brukes av DSO.
Her en annen referanse til begrepet sanntidsbåndbredde, er sanntidsbåndbredde også kjent som den effektive lagringsbåndbredden, et digitalt lagringsoscilloskop ved hjelp av sanntidssamplingsmetoden når båndbredden. Så mange båndbreddekonsepter kan ha vært å se deg gal, her for å oppsummere: DSO-båndbredde er delt inn i analog båndbredde og lagringsbåndbredde. Vanligvis sier vi ofte at båndbredden refererer til den analoge båndbredden til oscilloskopet, det vil si at båndbredden til oscilloskoppanelet er generelt merket. Lagringsbåndbredden er den teoretiske digitale båndbredden beregnet etter Nyquists teorem, som kun er en teoretisk verdi.
