Īsa diskusija par atšķirībām starp analogajiem osciloskopiem un digitālajiem osciloskopiem
Lai palielinātu analogo osciloskopu joslas platumu, pilnībā jāveicina osciloskopu lampas, vertikālā pastiprināšana un horizontālā skenēšana. Lai uzlabotu digitālā osciloskopa joslas platumu, ir jāuzlabo tikai priekšējā A/D pārveidotāja veiktspēja, un osciloskopa caurulei un skenēšanas ķēdei nav īpašu prasību. Turklāt digitālie osciloskopi var pilnībā izmantot atmiņu, krātuvi un apstrādi, kā arī vairākkārtējas palaišanas un palaišanas iespējas. Astoņdesmitajos gados pēkšņi parādījās digitālie osciloskopi, kas sasniedza daudzus rezultātus. Tie var pilnībā aizstāt analogos osciloskopus. Analogie osciloskopi patiešām ir atkāpušies no reģistratūras uz fonu.
Tomēr dažas analogo osciloskopu funkcijas nav pieejamas digitālajos osciloskopos: vienkārša darbība - visas darbības tiek veiktas panelī, un viļņu formas reakcija ir savlaicīga. Digitālajiem osciloskopiem bieži nepieciešams ilgāks apstrādes laiks. Augsta vertikālā izšķirtspēja - nepārtraukta un bezgalīga. Digitālo osciloskopu izšķirtspēja parasti ir tikai 8 līdz 10 biti. Dati tiek ātri atjaunināti — sekundē tiek uztverti simtiem tūkstošu viļņu formu, un digitālie osciloskopi tver desmitiem viļņu formu sekundē. Reāllaika joslas platums un reāllaika displejs — nepārtrauktu viļņu formu joslas platums ir tāds pats kā atsevišķu viļņu formu joslas platums. Digitālo osciloskopu joslas platums ir cieši saistīts ar paraugu ņemšanas ātrumu. Ja paraugu ņemšanas ātrums nav augsts, ir nepieciešams interpolācijas aprēķins, kas var viegli radīt neskaidras viļņu formas.
Īsāk sakot, analogie osciloskopi nodrošina inženieriem viļņu formas, kuras viņi var redzēt un ticēt, ļaujot viņiem ar pārliecību pārbaudīt noteiktā joslas platumā. Starp cilvēka sejas vaibstiem acu redze ir ļoti jutīga. Ekrāna viļņu forma uzreiz tiek atspoguļota smadzenēs, lai varētu spriest, un var uztvert pat smalkas izmaiņas. Tāpēc analogie osciloskopi ir ļoti populāri lietotāju vidū.
Digitālie osciloskopi vispirms palielina paraugu ņemšanas ātrumu no sākotnējā paraugu ņemšanas ātruma, kas vienāds ar divkāršu joslas platumu, līdz piecām vai pat desmit reizēm, un arī sinusoidālā viļņa iztveršanas radītie kropļojumi tiek samazināti no 100% līdz 3% vai pat 1%. 1 GHz joslas platuma paraugu ņemšanas ātrums ir 5 GHz vai pat 10 GHz. Otrkārt, palieliniet digitālo osciloskopu atjaunināšanas ātrumu līdz tādam pašam līmenim kā analogajiem osciloskopiem — līdz 400,000 viļņu formām sekundē, kas būs daudz ērtāk, lai novērotu neregulārus signālus un tvertu traucējumu impulsus.
Treškārt, tiek izmantoti vairāki procesori, lai paātrinātu signālu apstrādes iespējas, un apgrūtinošā mērījumu parametru pielāgošana no vairākām izvēlnēm ir uzlabota līdz vienkāršai pogas regulēšanai vai pat pilnībā automātiskai mērīšanai, un ir tikpat ērti lietojama kā analogais osciloskops. Visbeidzot, digitālajam osciloskopam, tāpat kā analogajam osciloskopam, ir ekrāna noturības režīma displejs, kas piešķir viļņu formai trīsdimensiju stāvokli, tas ir, tas parāda signāla amplitūdu, laiku un amplitūdas sadalījumu laikā. Digitālie osciloskopi ar šo funkciju tiek saukti par digitālajiem fosfora osciloskopiem vai digitālajiem noturības osciloskopiem.
Analogajos osciloskopos viļņu formu attēlošanai izmanto katodstaru osciloskopus. Osciloskopa joslas platums ir tāds pats kā analogajam osciloskopam, tas ir, elektronu kustības ātrums osciloskopā ir proporcionāls signāla frekvencei. Jo augstāka signāla frekvence, jo lielāks elektronu ātrums. Osciloskopa ekrāns Spilgtums ir apgriezti proporcionāls elektronu stara ātrumam. Zemas frekvences viļņu formai ir augsts augstums, bet augstfrekvences viļņu formai ir zems augstums. Signāla trešās dimensijas informāciju ir viegli iegūt, izmantojot fluorescējošā ekrāna spilgtumu vai pelēktoņu. Ja ekrāna vertikālā ass tiek izmantota, lai attēlotu amplitūdu, bet horizontālā ass ir laiks, tad ekrāna spilgtums var atspoguļot signāla amplitūdas sadalījuma izmaiņas laika gaitā. Šis no laika atkarīgais fluorescences pēcspīdēšanas (pelēktoņu mērogošanas) efekts ir noderīgs jauktu un sporādisku viļņu formu novērošanai. Analogais uzglabāšanas osciloskops ir reprezentatīvs šāda veida specializētā osciloskopa produkts. Augstākā veiktspēja sasniedz 800MHz joslas platumu un var ierakstīt ātrus pārejošus notikumus aptuveni 1n.
Digitālajam osciloskopam trūkst noturības displeja funkcijas, jo tas ir ciparu apstrāde un tam ir tikai divi stāvokļi — augsts vai zems. Principā viļņu forma parāda arī "jā" un "nē". Lai panāktu daudzlīmeņu spilgtuma izmaiņas, piemēram, analogo osciloskopu, ir jāizmanto īpaša attēla apstrādes mikroshēma. Piemēram, TEK izmanto DPX procesora mikroshēmu, kurai ir vairākas funkcijas, piemēram, datu iegūšana, attēlu apstrāde un uzglabāšana. DPX mikroshēma sastāv no 1,3 miljoniem tranzistoru. Tas izmanto 0.65 um CMOS procesu, paralēlu konveijera struktūru un paraugu ņemšanas ātrumu 2GS/s.
Tā ir gan datu iegūšanas mikroshēma, gan rastra skeneris, kas simulē osciloskopa ekrāna luminiscences raksturlielumus, izmantojot 16 spilgtuma līmeņus, lai ik pēc 0,33 sekundēm saglabātu viļņu formu 500*200 pikseļu LCD vienkrāsainā vai krāsainā displejā. Atjauniniet vienu reizi. Tā kā analogās atmiņas osciloskopi var paļauties tikai uz fotofilmām, lai ierakstītu viļņu formas, tie nav īpaši ērti datu glabāšanai. Piemēram, sarkanā krāsa apzīmē viļņu formu ar vislielāko rašanās varbūtību, bet zilā – viļņu formu ar viszemāko rašanās varbūtību, lai tā būtu skaidra no pirmā acu uzmetiena. Tā kā digitālie osciloskopi ir sasnieguši 1 GHz joslas platuma līmeni un apvienojumā ar fluorescējošā displeja īpašībām, to kopējā veiktspēja ir labāka nekā analogās atmiņas osciloskopi.
