Paskaidrots osciloskopa paraugu ņemšanas ātrums un uzglabāšanas dziļums
Paraugu ņemšana, paraugu ņemšanas ātrums
Mēs zinām, ka datori spēj apstrādāt tikai atsevišķus digitālos signālus. Analogā sprieguma signāla ievadīšanai osciloskopā pirmā problēma ir nepārtraukta signāla digitalizācijas (analogā / digitālā pārveide) problēma. Parasti no nepārtraukta signāla uz diskrētu signālu procesu, ko sauc par paraugu ņemšanu (iztveršanu). Lai dators tos apstrādātu, nepārtraukti signāli ir jāņem paraugi un kvantitatīvi jānosaka, tāpēc paraugu ņemšana ir digitālo osciloskopu pamatā viļņu formas operācijām un analīzei. Mērot viļņu formas sprieguma amplitūdu vienādos laika intervālos, un spriegums tiek pārveidots par astoņiem bināriem kodiem, lai attēlotu digitālo informāciju, kas ir digitālā osciloskopa paraugu ņemšana. Jo mazāks laika intervāls starp parauga spriegumiem, jo tuvāk rekonstruētā viļņu forma ir sākotnējam signālam. Paraugu ņemšanas ātrums (iztveršanas ātrums) ir paraugu ņemšanas intervāls. Piemēram, ja osciloskopa paraugu ņemšanas ātrums ir 10 G reizes sekundē (10 GSa/s), tas nozīmē, ka paraugi tiek ņemti ik pēc 100 ps.
Saskaņā ar Nyquist paraugu ņemšanas teorēmu, iztverot ierobežotu joslu signālu ar maksimālo frekvenci f, iztveršanas frekvencei SF jābūt vairāk nekā divas reizes lielākai par f, lai nodrošinātu, ka sākotnējais signāls tiek pilnībā rekonstruēts no izlases vērtības. Šeit f tiek saukts par Nyquist frekvenci un 2 f ir par Nyquist paraugu ņemšanas ātrumu. Sinusoidālajam vilnim ciklā ir nepieciešami vismaz divi paraugi, lai nodrošinātu, ka digitalizēto impulsu vilcienu var precīzāk rekonstruēt no sākotnējās viļņu formas. Ja iztveršanas ātrums ir mazāks par Nyquist paraugu ņemšanas ātrumu, tas novedīs pie aliasing fenomena.
Izlases režīms
Kad signāls DSO, visi ieejas signāli savā A / D pārveidošanas pirms paraugu ņemšanas nepieciešamību, paraugu ņemšanas tehnoloģija parasti iedala divās kategorijās: reālā laika režīmā un līdzvērtīga laika režīmā.
Reālā laika iztveršanas (reāllaika iztveršanas) režīms tiek izmantots, lai uztvertu neatkārtotus vai vienreizējus signālus, izmantojot fiksētus laika intervālus paraugu ņemšanai. Pēc vienreizējas iedarbināšanas osciloskops nepārtraukti ņem sprieguma paraugus un pēc tam, pamatojoties uz paraugu ņemšanas punktiem, rekonstruē signāla viļņu formu.
Ekvivalentā laika paraugu ņemšana (ekvivalentā laika iztveršana) ir periodiskās viļņu formas paraugu ņemšana dažādos ciklos, un pēc tam paraugu ņemšanas punkti tiek savienoti kopā, lai rekonstruētu viļņu formu (https://www.dgzj.com/ Electrician's Home). lai iegūtu pietiekami daudz paraugu ņemšanas punktu, ir nepieciešami vairāki aktivizētāji. Līdzvērtīgā laika paraugu ņemšana ietver arī secīgu paraugu ņemšanu un izlases veida atkārtotu paraugu ņemšanu. Ekvivalenta laika paraugu ņemšanas režīma izmantošanai jāatbilst diviem priekšnosacījumiem: 1. Viļņu forma ir jāatkārto; 2. Tam jābūt stabili iedarbināmam.
Osciloskopa joslas platums reāllaika iztveršanas režīmā ir atkarīgs no A/D pārveidotāja maksimālā paraugu ņemšanas ātruma un izmantotā interpolācijas algoritma. Tas nozīmē, ka osciloskopa reāllaika joslas platums ir saistīts ar A/D un interpolācijas algoritmu, ko izmanto DSO.
Šeit vēl viena atsauce uz reāllaika joslas platuma jēdzienu, reāllaika joslas platums ir pazīstams arī kā efektīvais uzglabāšanas joslas platums, ir digitālais uzglabāšanas osciloskops, izmantojot reāllaika paraugu ņemšanas metodi, kad joslas platums. Tik daudz joslas platuma koncepciju, iespējams, bija redzēt jūs traku, rezumējot: DSO joslas platums ir sadalīts analogajā joslas platumā un uzglabāšanas joslas platumā. Parasti mēs bieži sakām, ka joslas platums attiecas uz osciloskopa analogo joslas platumu, tas ir, osciloskopa paneļa joslas platums parasti ir marķēts. Krātuves joslas platums ir teorētiskais digitālais joslas platums, kas aprēķināts saskaņā ar Nyquist teorēmu, kas ir tikai teorētiska vērtība.
