Objašnjenje brzine uzorkovanja osciloskopa i dubine pohrane
Uzorkovanje, stopa uzorkovanja
Znamo da računala mogu obraditi samo diskretne digitalne signale. U analognom signalu napona u osciloskopu koji se suočava s prvim problemom je problem kontinuirane digitalizacije signala (analogna / digitalna pretvorba). Općenito od kontinuiranog signala do diskretnog signala proces se zove uzorkovanje (uzorkovanje). Kontinuirani signali moraju se uzorkovati i kvantificirati da bi ih računalo obradilo, stoga je uzorkovanje osnova digitalnih osciloskopa za operacije i analizu valnog oblika. Mjerenjem amplitude napona valnog oblika u jednakim vremenskim intervalima, napon se pretvara u osam binarnih kodova za predstavljanje digitalnih informacija, što je uzorkovanje osciloskopa za digitalnu pohranu. Što je manji vremenski interval između uzorkovanih napona, to je rekonstruirani valni oblik bliži izvornom signalu. Stopa uzorkovanja (stopa uzorkovanja) je interval uzorkovanja. Na primjer, ako je brzina uzorkovanja osciloskopa 10G puta u sekundi (10GSa/s), to znači da se uzorci uzimaju svakih 100ps.
Prema Nyquistovom teoremu o uzorkovanju, pri uzorkovanju signala ograničenog pojasom s maksimalnom frekvencijom f, frekvencija uzorkovanja SF mora biti više od dva puta veća od f kako bi se osiguralo da je izvorni signal potpuno rekonstruiran iz uzorkovane vrijednosti. Ovdje se f naziva Nyquistova frekvencija, a 2 f je Nyquistova brzina uzorkovanja. Za sinusni val potrebna su najmanje dva uzorka po ciklusu kako bi se osiguralo da se digitalizirani impulsni niz može točnije rekonstruirati iz izvornog valnog oblika. Ako je stopa uzorkovanja niža od Nyquistove stope uzorkovanja, to će dovesti do fenomena aliasinga.
Način uzorkovanja
Kada signal u DSO, svi ulazni signali u A/D pretvorbi prije potrebe za uzorkovanjem, tehnologija uzorkovanja općenito se dijeli u dvije kategorije: način rada u stvarnom vremenu i način ekvivalentnog vremena.
Način uzorkovanja u stvarnom vremenu (uzorkovanje u stvarnom vremenu) koristi se za snimanje signala koji se ne ponavljaju ili jednokratnih signala, koristeći fiksne vremenske intervale za uzorkovanje. Nakon jednom okidanja, osciloskop kontinuirano uzorkuje napon i zatim rekonstruira valni oblik signala na temelju točaka uzorkovanja.
Uzorkovanje u ekvivalentnom vremenu (uzorkovanje u ekvivalentnom vremenu) je uzorkovanje periodičnog valnog oblika u različitim ciklusima, a zatim se točke uzorkovanja spajaju kako bi se rekonstruirao valni oblik, (https://www.dgzj.com/ Electrician's Home) redom da biste dobili dovoljno točaka uzorkovanja, potrebno je više okidača. Ekvivalentno vremensko uzorkovanje također uključuje sekvencijalno uzorkovanje i nasumično ponavljano uzorkovanje. Korištenje ekvivalentnog načina vremenskog uzorkovanja mora ispuniti dva preduvjeta: 1. valni oblik mora se ponavljati; 2. Mora se moći stabilno aktivirati.
Širina pojasa osciloskopa u načinu uzorkovanja u stvarnom vremenu ovisi o maksimalnoj brzini uzorkovanja A/D pretvarača i korištenom algoritmu interpolacije. To jest, propusnost osciloskopa u stvarnom vremenu povezana je s A/D i algoritmom interpolacije koji koristi DSO.
Ovdje još jedna referenca na koncept propusnosti u stvarnom vremenu, propusnost u stvarnom vremenu također je poznata kao efektivna propusnost za pohranu, je digitalni osciloskop za pohranu koji koristi metodu uzorkovanja u stvarnom vremenu kada je propusnost. Toliki koncepti propusnosti su vas možda doveli do ludila, evo da sažmemo: DSO propusnost dijeli se na analognu propusnost i propusnost pohrane. Obično često kažemo da se propusnost odnosi na analognu propusnost osciloskopa, odnosno općenito je označena propusnost ploče osciloskopa. Propusnost pohrane je teorijska digitalna širina pojasa izračunata prema Nyquistovom teoremu, što je samo teoretska vrijednost.
