اسیلوسکوپ های دیجیتال در مقابل اسیلوسکوپ های آنالوگ

اسیلوسکوپ های دیجیتال در مقابل اسیلوسکوپ های آنالوگ

مشخصات فرکانس اسیلوسکوپ های آنالوگ توسط تقویت کننده های عمودی و نوسانگرهای کاتدی تعیین می شود. معرفی پردازش دیجیتال و ریزپردازنده ها به اسیلوسکوپ ها در دهه 1980 منجر به ظهور اسیلوسکوپ های دیجیتال شد. اسیلوسکوپ های آنالوگ در حال حاضر به عنوان اسیلوسکوپ های آنالوگ بلادرنگ (ART) و اسیلوسکوپ های دیجیتال به عنوان اسیلوسکوپ های ذخیره سازی دیجیتال (DSO) شناخته می شوند.

ART باید با پهنای باند تقویت‌کننده و اسیلوسکوپ پرتو کاتدی سازگار باشد، با افزایش فرکانس، الزامات فرآیند اسیلوسکوپ پرتو کاتدی سخت‌گیرانه است، هزینه افزایش می‌یابد و وجود تنگناها. DSO تا زمانی که پهنای باند سازگار با مبدل A/D با سرعت بالا، مدولاسیون دیگر، مشاهده گرافیک سه بعدی. حافظه شکل موج برای مقابله با شکل موج کافی نیست و غیره.

در حال حاضر، کاستی های DSO اساسا برطرف شده است، اما همه عملکرد خوب در یک اسیلوسکوپ منعکس نمی شود، یعنی هر DSO ویژگی های خاصی خواهد داشت، در انتخاب مدل کاستی های خاصی وجود دارد که باید به آن توجه کرد. مقایسه برخی از مدل‌های DSO دارای سرعت به‌روزرسانی شکل موجی مشابه ART هستند، در حالی که برخی از مدل‌های DSO این کار را ندارند و یکی از مدل‌های DSO توانایی نمایش گرافیک سه‌بعدی بر روی صفحه فلورسنت ART را دارد، در حالی که اکثر DSO‌ها این کارایی را ندارند. اکثر DSOها پهنای باند بلادرنگ با پهنای باند تک زمان دارند، اما DSOهایی نیز وجود دارند که فقط پهنای باند بلادرنگ را تضمین می کنند.

همه DSO های فوق حاوی مبدل های A/D و ریزپردازنده ها هستند. به این ترتیب، افزودن کارت‌های پلاگین در دستگاه pC نیز می‌تواند یک DSO باشد، اما به طور کلی نرخ نمونه‌برداری کمتر، عملکرد کمتر و ارزان‌تر است. همچنین ماژول‌های DSO با استفاده از گذرگاه VXI و همچنین پلاگین‌های DSO روی قفسه وجود دارند.

حافظه DSO تنها پس از اجزای اسیلوسکوپ در اجزای مبدل A/D قرار دارد که نمونه‌های سیگنال اندازه‌گیری شده را برای مبدل D/A بعدی ذخیره می‌کند تا شکل موج را بازیابی کند و اکنون ظرفیت ذخیره‌سازی می‌تواند به بیش از 1M برسد.

DSOهای معمولی دارای وضوح عمودی 8-بیتی هستند، یعنی 256 نمونه در هر اسکن، که به 256 نقطه ذخیره سازی، معادل 256 بایت نیاز دارند. اگر وضوح را بهبود بخشید، محور افقی 10 برابر گسترش می یابد، معادل 20K بایت است. محور عمودی نیز 10 برابر گسترش یافته است، معادل 40K بایت است. می توان دید که DSO باید حداقل 2K بایت باشد و DSO متوسط ​​باید بیش از 40K بایت باشد. اگر می خواهید 10 برابر شکل موج بالا ضبط کنید، حداقل 400 کیلوبایت یا بیشتر. بنابراین، اندازه ظرفیت ذخیره سازی بسیار مهم است.

به نوبه خود، ظرفیت ذخیره سازی نیز بر سرعت اسکن تأثیر می گذارد، به عنوان مثال، تنها 50K نقطه حافظه در هر جابجایی ردیابی، ثبت 100μs داده، سپس فاصله نمونه برداری 2ns، نرخ نمونه برداری معادل 500MS /s به نرخ نمونه برداری برابر با 4 برابر محاسبه پهنای باند است، پهنای باند بلادرنگ برابر با 125 مگاهرتز است. بدیهی است، اگر شما نیاز به بهبود نرخ نمونه برداری به 1000 MS / s دارید، پس ضبط 100 میکرو ثانیه داده، باید 100K نقطه حافظه باشد.

برای ذخیره یک نمودار کامل، اجازه دهید پیکسل 1024 × 512=0 باشد. 5M بیت، چهار گرافیک، تا 2M بیت فضای ذخیره داشته باشد. در تجزیه و تحلیل FFT همچنین به ذخیره سازی اضافی، اجزای شکل موج جدید و شکل موج مرجع یا شکل موج ذخیره شده برای مقایسه نیاز است. برای تسهیل ذخیره سازی شکل موج، برخی از DSO ها فلاپی دیسک یا هارد دیسک را برای ضبط داده ها ارائه می کنند.