Tre nyckelpunkter för ett oscilloskop: bandbredd, samplingshastighet och lagringsdjup
Bandbredd, samplingshastighet och lagringsdjup är de tre nyckelindikatorerna för digitala oscilloskop. Jämfört med ingenjörers förtrogenhet med och betoning på oscilloskopets bandbredd, förbises ofta samplingshastighet och lagringsdjup vid val, utvärdering och testning av oscilloskop. Syftet med den här artikeln är att hjälpa ingenjörer att bättre förstå de viktiga egenskaperna hos de två indikatorerna för samplingshastighet och lagringsdjup och deras inverkan på faktiska tester genom att kortfattat introducera relevanta teorier om samplingshastighet och lagringsdjup i kombination med vanliga applikationer. Det hjälper också Vi förstår avvägningarna när vi väljer ett oscilloskop och etablerar det korrekta konceptet för att använda ett oscilloskop.
Innan vi börjar förstå de relaterade begreppen provtagning och lagring, låt oss se över hur ett digitalt lagringsoscilloskop fungerar.
Ingångsspänningssignalen skickas till front-end-förstärkaren genom kopplingskretsen, och front-end-förstärkaren förstärker signalen för att förbättra oscilloskopets känslighet och dynamiska omfång. Signalen som matas ut av förstärkaren samplas av samplings/hållkretsen och digitaliseras av A/D-omvandlaren. Efter A/D-konvertering blir signalen en digital form och lagras i minnet. Mikroprocessorn bearbetar den digitaliserade signalvågformen i minnet. Motsvarande bearbetning utförs och visas på displayen. Så här fungerar ett digitalt lagringsoscilloskop.
Sampling, samplingshastighet
Vi vet att datorer bara kan behandla diskreta digitala signaler. Det primära problemet som uppstår efter att den analoga spänningssignalen kommer in i oscilloskopet är digitaliseringen (analog/digital omvandling) av den kontinuerliga signalen. I allmänhet kallas processen från kontinuerliga signaler till diskreta signaler sampling. Kontinuerliga signaler måste samplas och kvantiseras innan de kan bearbetas av datorer. Därför är provtagning grunden för vågformsberäkning och analys med digitala oscilloskop. Genom att mäta spänningsamplituden för en vågform vid lika tidsintervall och omvandla spänningen till digital information som representeras av en åttabitars binär kod, är detta samplingen av ett digitalt lagringsoscilloskop. Ju mindre tidsintervallet är mellan samplingsspänningarna, desto närmare den rekonstruerade vågformen är den ursprungliga signalen. Samplingshastigheten är samplingstidsintervallet. Till exempel, om samplingshastigheten för oscilloskopet är 10G gånger per sekund (10GSa/s), betyder det att ett prov tas var 100:e sekund.
