Användning av digitalt oscilloskop måste vara uppmärksam på problemet
1. Introduktion
Användningen av digitala oscilloskop blir allt mer populär på grund av deras unika fördelar såsom vågformsutlösning, lagring, visning, mätning, vågformsdataanalys och bearbetning. På grund av de stora prestandaskillnaderna mellan digitala oscilloskop och analoga oscilloskop, om de inte används på rätt sätt, kommer de att ge stora mätfel, vilket påverkar testuppgiften.
2, skiljer mellan analog bandbredd och digital realtidsbandbredd
Bandbredd är en av de viktigaste indikatorerna för oscilloskop. Bandbredden för ett analogt oscilloskop är ett fast värde, medan bandbredden för ett digitalt oscilloskop har två typer av analog bandbredd och digital realtidsbandbredd. Den högsta bandbredden som kan uppnås av ett digitalt oscilloskop med användning av sekventiell eller slumpmässig samplingsteknik för repetitiva signaler är oscilloskopets digitala realtidsbandbredd. Den digitala realtidsbandbredden är relaterad till den högsta digitaliseringsfrekvensen och vågformsrekonstruktionsteknikfaktorn K (digital realtidsbandbredd=den högsta digitaliseringshastigheten / K), som i allmänhet inte ges direkt som en indikator.
Av definitionerna av de två bandbredderna kan man se att den analoga bandbredden endast lämpar sig för mätning av repetitiva periodiska signaler, medan den digitala realtidsbandbredden är lämplig för både repetitiva signaler och single-shot signaler. Tillverkare hävdar att bandbredden för oscilloskop kan nå hur många megabyte, i själva verket hänvisar till den analoga bandbredden, digital realtidsbandbredd är lägre än detta värde. Till exempel är bandbredden på TEK:s TES520B 500MHz, vilket egentligen syftar på dess analoga bandbredd på 500MHz, medan den maximala digitala realtidsbandbredden bara kan nå 400MHz, vilket är långt under den analoga bandbredden. Var därför noga med att hänvisa till den digitala realtidsbandbredden för det digitala oscilloskopet när du mäter en enda signal, annars kommer det att leda till oväntade fel i mätningen.
3, om samplingsfrekvensen
Samplingshastighet, även känd som digitaliseringshastigheten, hänvisar till tidsenheten, antalet sampel av den analoga insignalen, ofta uttryckt i MS/s. Samplingshastighet är en viktig indikator för digitala oscilloskop.
(1) Om provtagningshastigheten inte är tillräcklig är blandningsfenomenet lätt att uppstå.
Om insignalen till oscilloskopet är en 100KHz sinusformad signal, visar oscilloskopet en signalfrekvens på 50KHz, hur är detta? Detta beror på att samplingshastigheten för oscilloskopet är för långsam, vilket resulterar i fenomenet aliasing. Blandat är frekvensen för den vågform som visas på skärmen är lägre än den faktiska frekvensen för signalen, eller även om oscilloskopet på triggerindikatorn har tänts och visningen av vågformen fortfarande inte är stabil. Genereringen av blandning visas i figur 1.
Så, för en vågform med okänd frekvens, hur avgör man om den visade vågformen har genererat en blandning? Det kan göras genom att långsamt ändra svephastigheten t/div till en snabbare tidsbas, för att se om vågformens frekvensparameter ändras kraftigt, om ja betyder det att vågformsblandningen redan har skett; eller så stabiliseras den vinklade vågformen på en snabbare tidsbas, vilket också betyder att vågformsblandningen redan har inträffat. Enligt Nyquists teorem bör samplingshastigheten vara minst 2 gånger högre än högfrekvenskomponenten i signalen för att undvika blandning, till exempel behöver en 500MHz-signal minst 1GS/s samplingshastighet. Det finns flera sätt att förhindra att blandning sker på ett enkelt sätt:
a. Justera svephastigheten;
b. Använd Autoset;
c. Prova att byta insamlingsmetoden till Envelope eller Peak Detection, eftersom Envelope letar efter extrema värden i flera samlingsposter och Peak Detection letar efter maximala och lägsta värden i en enda samlingspost, som båda kan upptäcka snabbare signaländringar.
Om oscilloskopet har en InstaVu-insamlingsmetod kan den användas eftersom denna metod samlar in vågformer snabbt, och vågformerna som visas med denna metod liknar de som visas med ett analogt oscilloskop.
(2) Samband mellan samplingsfrekvens och t/div
Den maximala samplingshastigheten för varje digitalt oscilloskop är ett fast värde. Emellertid, vid vilken som helst skanningstid t/div, ges samplingshastigheten fs av följande formel: fs=N/(t/div) N är samplingspunkterna per bildruta.
När antalet samplingspunkter N är ett visst värde, är fs omvänt proportionell mot t/div, ju högre svephastighet, desto lägre samplingshastighet.
Sammanfattningsvis, när du använder ett digitalt oscilloskop, för att undvika blandning, är det bäst att placera svephastighetsväxeln i ett snabbare läge. Om du vill fånga flyktiga grader, är svephastigheten bäst placerad i det långsammare läget för huvudsvephastigheten.
