Upotreba digitalnog osciloskopa mora obratiti pozornost na problem
1. Uvod
Upotreba digitalnih osciloskopa postaje sve popularnija zbog njihovih jedinstvenih prednosti kao što su okidanje valnog oblika, pohranjivanje, prikaz, mjerenje, analiza i obrada podataka valnog oblika. Zbog velikih razlika u performansama između digitalnih i analognih osciloskopa, ako se ne koriste ispravno, proizvest će velike pogreške mjerenja, što će utjecati na ispitni zadatak.
2, razlikuju analognu propusnost i digitalnu propusnost u stvarnom vremenu
Propusnost je jedan od najvažnijih pokazatelja osciloskopa. Širina pojasa analognog osciloskopa je fiksna vrijednost, dok širina pojasa digitalnog osciloskopa ima dvije vrste analogne širine pojasa i digitalne širine pojasa u stvarnom vremenu. Najveća širina pojasa koju digitalni osciloskop može postići uporabom tehnika sekvencijalnog ili nasumičnog uzorkovanja za ponavljajuće signale je digitalna širina pojasa osciloskopa u stvarnom vremenu. Digitalna propusnost u stvarnom vremenu povezana je s najvećom frekvencijom digitalizacije i faktorom K tehnike rekonstrukcije valnog oblika (digitalna propusnost u stvarnom vremenu=najveća stopa digitalizacije / K), koji se općenito ne daje izravno kao pokazatelj.
Iz definicija dviju propusnosti može se vidjeti da je analogna propusnost prikladna samo za mjerenje ponavljajućih periodičnih signala, dok je digitalna propusnost u stvarnom vremenu prikladna i za ponavljajuće signale i za jednokratne signale. Proizvođači tvrde da propusnost osciloskopa može doseći broj megabajta, zapravo, koji se odnosi na analognu propusnost, digitalna propusnost u stvarnom vremenu niža je od ove vrijednosti. Na primjer, propusnost TEK-ovog TES520B je 500MHz, što se zapravo odnosi na njegovu analognu propusnost od 500MHz, dok maksimalna digitalna propusnost u stvarnom vremenu može doseći samo 400MHz, što je daleko ispod analogne propusnosti. Stoga, kada mjerite pojedinačni signal, svakako se pozovite na digitalnu propusnost digitalnog osciloskopa u stvarnom vremenu, inače će donijeti neočekivane pogreške u mjerenju.
3, o brzini uzorkovanja
Brzina uzorkovanja, također poznata kao stopa digitalizacije, odnosi se na jedinicu vremena, broj uzoraka analognog ulaznog signala, često izražen u MS/s. Brzina uzorkovanja je važan pokazatelj digitalnih osciloskopa.
(1) Ako brzina uzorkovanja nije dovoljna, lako je doći do fenomena miješanja.
Ako je ulazni signal osciloskopa sinusoidalni signal od 100 KHz, osciloskop prikazuje frekvenciju signala od 50 KHz, kako je to? To je zato što je brzina uzorkovanja osciloskopa prespora, što dovodi do fenomena aliasinga. Mješovita je frekvencija valnog oblika prikazanog na zaslonu niža od stvarne frekvencije signala ili čak i ako osciloskop na indikatoru okidača svijetli, a prikaz valnog oblika još uvijek nije stabilan. Generiranje miješanja prikazano je na slici 1.
Dakle, za valni oblik nepoznate frekvencije, kako odrediti je li prikazani valni oblik generirao miješanje? To se može učiniti polaganim mijenjanjem brzine prelaska t/div na bržu vremensku bazu, kako bi se vidjelo hoće li se frekvencijski parametar valnog oblika naglo promijeniti, ako da, to znači da je već došlo do miješanja valnog oblika; ili se titrajući valni oblik stabilizira na bržoj vremenskoj bazi, što također znači da je već došlo do miješanja valnog oblika. Prema Nyquistovom teoremu, brzina uzorkovanja treba biti najmanje 2 puta veća od visokofrekventne komponente signala kako bi se izbjeglo miješanje, na primjer, signal od 500MHz treba najmanje 1GS/s brzinu uzorkovanja. Postoji nekoliko načina za sprječavanje miješanja na jednostavan način:
a. Podesite brzinu brisanja;
b. Koristite Autoset;
c. Pokušajte prebaciti metodu prikupljanja na Envelope ili Peak Detection, budući da Envelope traži ekstremne vrijednosti u višestrukim zapisima zbirke, a Peak Detection traži maksimalne i minimalne vrijednosti u jednom zapisu zbirke, a oba mogu otkriti brže promjene signala.
Ako osciloskop ima InstaVu metodu prikupljanja, može se koristiti jer ova metoda brzo prikuplja valne oblike, a valni oblici prikazani ovom metodom slični su onima prikazanim analognim osciloskopom.
(2) Odnos između stope uzorkovanja i t/div
Maksimalna brzina uzorkovanja svakog digitalnog osciloskopa je fiksna vrijednost. Međutim, u bilo kojem vremenu skeniranja t/div, stopa uzorkovanja fs dana je sljedećom formulom: fs=N/(t/div) N su točke uzorkovanja po okviru.
Kada je broj točaka uzorkovanja N određena vrijednost, fs je obrnuto proporcionalan t/div, što je veća brzina uzorkovanja, niža je stopa uzorkovanja.
Ukratko, kada koristite digitalni osciloskop, kako biste izbjegli miješanje, najbolje je postaviti zupčanik brzine pomicanja u brži položaj. Ako želite snimiti prolazne neravnine, brzinu snimanja najbolje je postaviti na niži položaj od glavne brzine snimanja.
