Trīs galvenie osciloskopa punkti: joslas platums, paraugu ņemšanas ātrums un uzglabāšanas dziļums
Joslas platums, paraugu ņemšanas ātrums un uzglabāšanas dziļums ir trīs galvenie digitālo osciloskopu rādītāji. Salīdzinot ar inženieru pārzināšanu un uzsvaru uz osciloskopa joslas platumu, paraugu ņemšanas ātrums un uzglabāšanas dziļums bieži tiek ignorēts, izvēloties, novērtējot un testējot osciloskopus. Šī raksta mērķis ir palīdzēt inženieriem labāk izprast divu paraugu ņemšanas ātruma un uzglabāšanas dziļuma indikatoru svarīgos raksturlielumus un to ietekmi uz faktisko testēšanu, īsi iepazīstinot ar attiecīgajām paraugu ņemšanas ātruma un uzglabāšanas dziļuma teorijām, kas apvienotas ar parastajiem lietojumiem. Tas arī palīdz mums saprast kompromisus, izvēloties osciloskopu, un noteikt pareizo osciloskopa lietošanas koncepciju.
Pirms sākam izprast saistītos paraugu ņemšanas un uzglabāšanas jēdzienus, apskatīsim, kā darbojas digitālās atmiņas osciloskops.
Ieejas sprieguma signāls tiek nosūtīts uz priekšējo pastiprinātāju caur savienojuma ķēdi, un priekšējais pastiprinātājs pastiprina signālu, lai uzlabotu osciloskopa jutību un dinamisko diapazonu. Pastiprinātāja izvadītā signāla paraugs tiek ņemts parauga/turēšanas ķēdē un digitalizēts ar A/D pārveidotāju. Pēc A/D konvertēšanas signāls kļūst digitālā formā un tiek saglabāts atmiņā. Mikroprocesors apstrādā digitalizētā signāla viļņu formu atmiņā. Tiek veikta atbilstošā apstrāde un parādīta displejā. Šādi darbojas digitālās atmiņas osciloskops.
Paraugu ņemšana, paraugu ņemšanas ātrums
Mēs zinām, ka datori var apstrādāt tikai atsevišķus digitālos signālus. Galvenā problēma, ar ko saskaras pēc analogā sprieguma signāla ienākšanas osciloskopā, ir nepārtrauktā signāla digitalizācija (analogā/digitālā pārveide). Parasti procesu no nepārtrauktiem signāliem līdz diskrētiem signāliem sauc par paraugu ņemšanu. Nepārtraukto signālu paraugs ir jāizņem un jākvantē, pirms tos var apstrādāt datori. Tāpēc paraugu ņemšana ir pamats viļņu formas aprēķināšanai un analīzei, izmantojot digitālos osciloskopus. Mērot viļņu formas sprieguma amplitūdu vienādos laika intervālos un pārveidojot spriegumu digitālā informācijā, ko attēlo astoņu bitu binārais kods, tā ir digitālā atmiņas osciloskopa paraugu ņemšana. Jo mazāks laika intervāls starp paraugu ņemšanas spriegumiem, jo tuvāk rekonstruētā viļņu forma ir sākotnējam signālam. Iztveršanas ātrums ir izlases laika intervāls. Piemēram, ja osciloskopa paraugu ņemšanas ātrums ir 10G reizes sekundē (10GSa/s), tas nozīmē, ka paraugs tiek ņemts ik pēc 100ps.
