نرخ نمونه اسیلوسکوپ و عمق ذخیره سازی توضیح داده شده است

نرخ نمونه اسیلوسکوپ و عمق ذخیره سازی توضیح داده شده است

نمونه گیری، نرخ نمونه برداری
ما می دانیم که کامپیوترها فقط می توانند سیگنال های دیجیتال گسسته را کنترل کنند. در سیگنال ولتاژ آنالوگ به اسیلوسکوپ مواجه با مشکل اول دیجیتالی کردن سیگنال پیوسته (تبدیل آنالوگ / دیجیتال) مشکل است. به طور کلی از سیگنال پیوسته به فرآیند سیگنال گسسته به نام نمونه برداری (نمونه برداری). سیگنال های پیوسته باید نمونه برداری و کمیت شوند تا توسط کامپیوتر پردازش شوند، بنابراین، نمونه برداری اساس اسیلوسکوپ های دیجیتال برای عملیات و تجزیه و تحلیل شکل موج است. با اندازه‌گیری دامنه ولتاژ شکل موج در فواصل زمانی مساوی، ولتاژ به هشت کد باینری تبدیل می‌شود تا اطلاعات دیجیتال را نشان دهد، که نمونه‌برداری اسیلوسکوپ ذخیره‌سازی دیجیتال است. هرچه فاصله زمانی بین ولتاژهای نمونه برداری کمتر باشد، شکل موج بازسازی شده به سیگنال اصلی نزدیکتر است. نرخ نمونه برداری (نرخ نمونه برداری) بازه نمونه برداری است. به عنوان مثال، اگر نرخ نمونه برداری از یک اسیلوسکوپ 10G بار در ثانیه (10GSa/s) باشد، به این معنی است که هر 100ps نمونه برداری می شود.

با توجه به قضیه نمونه برداری نایکویست، هنگام نمونه برداری از یک سیگنال باند محدود با حداکثر فرکانس f، فرکانس نمونه برداری SF باید بیش از دو برابر بزرگتر از f باشد تا اطمینان حاصل شود که سیگنال اصلی به طور کامل از مقدار نمونه برداری شده بازسازی شده است. در اینجا f فرکانس Nyquist و 2 f نرخ نمونه برداری Nyquist نامیده می شود. برای یک موج سینوسی، حداقل دو نمونه در هر چرخه مورد نیاز است تا اطمینان حاصل شود که قطار پالس دیجیتالی می تواند با دقت بیشتری از شکل موج اصلی بازسازی شود. اگر میزان نمونه گیری کمتر از نرخ نمونه گیری نایکوئیست باشد، منجر به پدیده Aliasing می شود.

حالت نمونه برداری
هنگامی که سیگنال به DSO، تمام سیگنال های ورودی در آن تبدیل A/D قبل از نیاز به نمونه برداری، فناوری نمونه به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود: حالت زمان واقعی و حالت زمان معادل.

حالت نمونه‌برداری بی‌درنگ (نمونه‌گیری بی‌درنگ) برای گرفتن سیگنال‌های غیر تکراری یا تک‌شات، با استفاده از فواصل زمانی ثابت برای نمونه‌برداری استفاده می‌شود. اسیلوسکوپ پس از یک بار راه اندازی، ولتاژ را به طور مداوم نمونه برداری می کند و سپس شکل موج سیگنال را بر اساس نقاط نمونه برداری بازسازی می کند.

نمونه‌برداری معادل زمان (نمونه‌برداری معادل زمان)، نمونه‌برداری از شکل موج دوره‌ای در سیکل‌های مختلف است و سپس نقاط نمونه‌برداری به ترتیب به هم متصل می‌شوند تا شکل موج بازسازی شود (https://www.dgzj.com/ خانه برق) برای به دست آوردن نقاط نمونه برداری کافی، چندین محرک مورد نیاز است. نمونه گیری زمانی معادل نیز شامل نمونه گیری متوالی و نمونه گیری تصادفی تکراری است. استفاده از حالت نمونه گیری زمان معادل باید دو پیش نیاز را برآورده کند: 1. شکل موج باید تکرار شود. 2. باید بتواند به طور پایدار راه اندازی شود.

پهنای باند اسیلوسکوپ در حالت نمونه برداری بلادرنگ به حداکثر نرخ نمونه برداری مبدل A/D و الگوریتم درون یابی مورد استفاده بستگی دارد. یعنی پهنای باند بلادرنگ اسیلوسکوپ به A/D و الگوریتم درون یابی مورد استفاده توسط DSO مربوط می شود.

در اینجا یکی دیگر از ارجاع به مفهوم پهنای باند بلادرنگ، پهنای باند بلادرنگ نیز به عنوان پهنای باند ذخیره سازی موثر شناخته می شود، اسیلوسکوپ ذخیره سازی دیجیتال با استفاده از روش نمونه برداری بلادرنگ در هنگام پهنای باند است. بسیاری از مفاهیم پهنای باند ممکن است باعث شده باشد که شما دیوانه شوید، در اینجا به طور خلاصه: پهنای باند DSO به پهنای باند آنالوگ و پهنای باند ذخیره سازی تقسیم می شود. معمولاً اغلب می گوییم که پهنای باند به پهنای باند آنالوگ اسیلوسکوپ اشاره دارد، یعنی پهنای باند پانل اسیلوسکوپ به طور کلی برچسب گذاری شده است. پهنای باند ذخیره سازی، پهنای باند دیجیتال نظری است که بر اساس قضیه نایکوئیست محاسبه می شود که فقط یک مقدار نظری است.