Virtuālā osciloskopa sastāvdaļas
Virtuālā osciloskopa īpašības
Šobrīd plaši izmantotais USB interfeiss tiek izmantots, lai padarītu ērtāku saskarni starp virtuālajiem instrumentiem un datoriem un lielāku sakaru ātrumu; ātrdarbīgai paraugu ņemšanai tiek izmantota ātrgaitas analogās-digitālās konversijas mikroshēma (ADC); vadībai tiek izmantots augstas veiktspējas mikrokontrolleris, un ātrgaitas lielas ietilpības atmiņa (RAM ) Saglabā izlases datus reāllaikā, uzlabojot instrumenta veiktspēju; izmantojot Labview valodu, lai izstrādātu resursdatora lietojumprogrammu, kas var realizēt viļņu formas displeju, kā arī datu analīzi un apstrādi.
Virtuālā osciloskopa sastāvdaļas
(1) Signāla iegūšana un kontrole. Tā ir aparatūras platforma, kas sastāv no datoriem un instrumentu aparatūras, lai realizētu signālu savākšanu, mērīšanu, pārveidošanu un kontroli.
(2) Datu analīze un apstrāde. Virtuālais osciloskops pilnībā izmanto datora uzglabāšanas un skaitļošanas funkcijas, kā arī analizē un apstrādā ievades datu signālus, izmantojot programmatūru. Apstrādes saturs ietver digitālo filtrēšanu, datu statistiku, skaitlisko analīzi utt. No datu analīzes viedokļa virtuālajiem osciloskopiem ir jaudīgākas datu analīzes iespējas nekā tradicionālajiem instrumentiem.
(3) Mērījumu rezultātu attēlojums. Virtuālais osciloskops pilnībā izmanto datora resursus, piemēram, displejus, atmiņas utt., lai izteiktu un izvadītu mērījumu rezultātus dažādos veidos. Tās izvades formas ietver datu pārraidi lielos attālumos caur kopņu tīklu, kopiju izvadi caur optiskajiem diskiem un diskiem un izvadi cietajā diskā. Datu glabāšanas un izvadīšanas metode, izmantojot grafisko interfeisu, piemēram, datora ekrānu.
Virtuālā osciloskopa tehniskie parametri
Problēmas, kurām jāpievērš uzmanība, izmantojot virtuālo osciloskopu
Atšķiriet analogo joslas platumu un digitālo reāllaika joslas platumu
Joslas platums ir viena no svarīgākajām osciloskopa specifikācijām. Joslas platums ir fiksēta vērtība, savukārt virtuālā osciloskopa joslas platumam ir divi veidi: analogais joslas platums un digitālais reāllaika joslas platums. Lielākais joslas platums, ko virtuālais osciloskops var sasniegt, izmantojot secīgu paraugu ņemšanas vai nejaušas izlases tehnoloģiju atkārtotiem signāliem, ir osciloskopa digitālais reāllaika joslas platums. Digitālais reāllaika joslas platums ir saistīts ar augstāko digitalizācijas frekvenci, un viļņu formas rekonstrukcijas tehnoloģijas faktors K (digitālā reāllaika joslas platums=lielākais digitalizācijas ātrums/K) parasti netiek tieši norādīts kā indikators. No divu joslas platumu definīcijām var redzēt, ka analogais joslas platums ir piemērots tikai atkārtotu periodisku signālu mērīšanai, savukārt digitālais reāllaika joslas platums ir piemērots gan atkārtotu signālu, gan atsevišķu signālu mērīšanai. Ražotājs apgalvo, ka osciloskopa joslas platums var sasniegt vairākus megabaitus, bet patiesībā tas attiecas uz analogo joslas platumu. Digitālā reāllaika joslas platums ir mazāks par šo vērtību. Piemēram, TEK TES520B joslas platums ir 500MHz, kas faktiski nozīmē, ka tā analogais joslas platums ir 500MHz, savukārt lielākais digitālais reāllaika joslas platums var sasniegt tikai 400MHz, kas ir daudz mazāks par analogo joslas platumu. Tāpēc, mērot vienu signālu, jums ir jāatsaucas uz virtuālā osciloskopa digitālo reāllaika joslas platumu, pretējā gadījumā tas radīs neparedzētas mērījuma kļūdas.
Par paraugu ņemšanas ātrumu: Iztveršanas ātrumu sauc arī par digitalizācijas ātrumu, kas attiecas uz analogā ieejas signāla paraugu skaitu laika vienībā, bieži vien izteikts MS/s. Paraugu ņemšanas ātrums ir svarīga virtuālā osciloskopa specifikācija. Ja iztveršanas ātrums nav pietiekams, var viegli notikt aizstājvārds
Ja osciloskopa ieejas signāls ir 100KHz sinusa signāls, bet osciloskopa parādītā signāla frekvence ir 50KHz, tas notiek tāpēc, ka osciloskopa diskretizācijas ātrums ir pārāk lēns, kā rezultātā notiek aliasing. Aliasing ir tad, ja ekrānā parādītās viļņu formas frekvence ir zemāka par signāla faktisko frekvenci vai parādītā viļņu forma ir nestabila, pat ja osciloskopa sprūda ir ieslēgta. Pseidonīmu ģenerēšana ir parādīta 1. attēlā. Pēc tam nezināmas frekvences viļņu formai varat spriest, vai parādītā viļņu forma ir aizstājusi šādi: lēnām mainiet slaucīšanas ātrumu t/div uz ātrāku laika bāzes failu un pārbaudiet, vai viļņu formas frekvences parametri krasi mainās. Ja tā, tas nozīmē, ka ir notikusi viļņu formas aizstājvārds; vai kratīšanas viļņu forma ir stabilizējusies ātrākā laika bāzē, kas arī nozīmē, ka ir notikusi viļņu formas aliasing. Saskaņā ar Nyquist teorēmu, lai novērstu aliasing, paraugu ņemšanas ātrumam jābūt vismaz divas reizes lielākam par signāla augstfrekvences komponentu. Piemēram, 500MHz signālam ir nepieciešams vismaz 1GS/s iztveršanas ātrums. Ir vairāki veidi, kā vienkārši novērst aizstājvārdu izmantošanu:
?Izmantojiet automātiskos iestatījumus
?Pielāgojiet skenēšanas ātrumu;
?Mēģiniet pārslēgt savākšanas režīmu uz aploksnes režīmu vai maksimuma noteikšanas režīmu, jo aploksnes režīms ir paredzēts ekstremālo vērtību atrašanai vairākos savākšanas ierakstos, savukārt maksimālās noteikšanas režīms ir maksimālās un minimālās vērtības atrašana vienā kolekcijas ierakstā. Abas metodes var noteikt ātrākas signāla izmaiņas.
