Tre nøkkelpunkter for et oscilloskop: båndbredde, samplingshastighet og lagringsdybde
Båndbredde, samplingsfrekvens og lagringsdybde er de tre nøkkelindikatorene for digitale oscilloskoper. Sammenlignet med ingeniørers kjennskap til og vektlegging av oscilloskopbåndbredde, blir samplingshastighet og lagringsdybde ofte oversett ved valg, evaluering og testing av oscilloskop. Hensikten med denne artikkelen er å hjelpe ingeniører til å bedre forstå de viktige egenskapene til de to indikatorene for samplingshastighet og lagringsdybde og deres innvirkning på faktisk testing ved å kort introdusere relevante teorier om samplingshastighet og lagringsdybde kombinert med vanlige applikasjoner. Det hjelper også. Vi forstår avveiningene når vi velger et oscilloskop og etablerer det riktige konseptet for bruk av et oscilloskop.
Før vi begynner å forstå de relaterte konseptene for prøvetaking og lagring, la oss se på hvordan et digitalt lagringsoscilloskop fungerer.
Inngangsspenningssignalet sendes til front-end-forsterkeren gjennom koblingskretsen, og front-end-forsterkeren forsterker signalet for å forbedre følsomheten og det dynamiske området til oscilloskopet. Utgangssignalet fra forsterkeren samples av sample/hold-kretsen og digitaliseres av A/D-omformeren. Etter A/D-konvertering blir signalet en digital form og lagres i minnet. Mikroprosessoren behandler den digitaliserte signalbølgeformen i minnet. Tilsvarende behandling utføres og vises på displayet. Slik fungerer et digitalt lagringsoscilloskop.
Sampling, sampling rate
Vi vet at datamaskiner bare kan behandle diskrete digitale signaler. Det primære problemet som står overfor etter at det analoge spenningssignalet kommer inn i oscilloskopet, er digitaliseringen (analog/digital konvertering) av det kontinuerlige signalet. Vanligvis kalles prosessen fra kontinuerlige signaler til diskrete signaler sampling. Kontinuerlige signaler må samples og kvantiseres før de kan behandles av datamaskiner. Derfor er prøvetaking grunnlaget for bølgeformberegning og analyse med digitale oscilloskop. Ved å måle spenningsamplituden til en bølgeform med like tidsintervaller og konvertere spenningen til digital informasjon representert av en åtte-bits binær kode, er dette samplingen av et digitalt lagringsoscilloskop. Jo mindre tidsintervallet er mellom samplingsspenningene, desto nærmere er den rekonstruerte bølgeformen det opprinnelige signalet. Samplingshastighet er samplingstidsintervallet. For eksempel, hvis samplingshastigheten til oscilloskopet er 10G ganger per sekund (10GSa/s), betyr det at en prøve tas hver 100ps.
