Komponente virtualnog osciloskopa
Značajke virtualnog osciloskopa
Trenutačno široko korišteno USB sučelje koristi se kako bi sučelje između virtualnih instrumenata i računala bilo praktičnije, a brzina komunikacije veća; za brzo uzorkovanje koristi se čip za analogno-digitalnu pretvorbu (ADC) velike brzine; za kontrolu se koristi mikrokontroler visokih performansi, a brza memorija velikog kapaciteta (RAM) sprema podatke uzorkovanja u stvarnom vremenu, poboljšavajući performanse instrumenta; korištenje jezika Labview za dizajniranje aplikacije glavnog računala, koja može ostvariti prikaz valnog oblika, kao i analizu i obradu podataka.
Komponente virtualnog osciloskopa
(1) Akvizicija i kontrola signala. To je hardverska platforma sastavljena od računala i hardvera instrumenata za realizaciju prikupljanja, mjerenja, pretvorbe i kontrole signala.
(2) Analiza i obrada podataka. Virtualni osciloskop u potpunosti iskorištava pohranu i računalne funkcije računala te analizira i obrađuje signale ulaznih podataka putem softvera. Obrada sadržaja uključuje digitalno filtriranje, statistiku podataka, numeričku analizu itd. Iz perspektive analize podataka, virtualni osciloskopi imaju snažnije mogućnosti analize podataka od tradicionalnih instrumenata.
(3) Prikaz rezultata mjerenja. Virtualni osciloskop u potpunosti iskorištava resurse računala, kao što su zasloni, memorije itd., za izražavanje i ispisivanje rezultata mjerenja na različite načine. Njegovi izlazni oblici uključuju prijenos podataka na velike udaljenosti kroz sabirničku mrežu, kopiranje putem optičkih diskova i diskova te izlaz na tvrdi disk. Metoda pohranjivanja podataka i njihovog ispisivanja kroz grafičko sučelje kao što je zaslon računala.
Tehnički parametri virtualnog osciloskopa
Problemi na koje treba obratiti pozornost pri korištenju virtualnog osciloskopa
Razlikujte analognu propusnost i digitalnu propusnost u stvarnom vremenu
Propusnost je jedna od najvažnijih specifikacija osciloskopa. Širina pojasa je fiksna vrijednost, dok širina pojasa virtualnog osciloskopa ima dvije vrste: analogna širina pojasa i digitalna širina pojasa u stvarnom vremenu. Najveća propusnost koju virtualni osciloskop može postići korištenjem sekvencijalnog uzorkovanja ili tehnologije nasumičnog uzorkovanja za ponavljajuće signale je digitalna propusnost osciloskopa u stvarnom vremenu. Digitalna propusnost u stvarnom vremenu povezana je s najvećom frekvencijom digitalizacije, a faktor K tehnologije rekonstrukcije valnog oblika (digitalna propusnost u stvarnom vremenu=najveća stopa digitalizacije/K) općenito se 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 za mjerenje i ponavljajućih signala i pojedinačnih signala. Proizvođač tvrdi da propusnost osciloskopa može doseći nekoliko megabajta, ali to se zapravo odnosi na analognu propusnost. Digitalna propusnost u stvarnom vremenu niža je od ove vrijednosti. Na primjer, propusnost TEK-ovog TES520B je 500MHz, što zapravo znači da je njegova analogna propusnost 500MHz, dok najveća digitalna propusnost u stvarnom vremenu može doseći samo 400MHz, što je daleko niže od analogne propusnosti. Stoga, kada mjerite pojedinačni signal, morate se pozvati na digitalnu propusnost u stvarnom vremenu virtualnog osciloskopa, inače će donijeti neočekivane pogreške u mjerenju.
O stopi uzorkovanja: Brzina uzorkovanja također se naziva i stopa digitalizacije, koja se odnosi na broj uzoraka analognog ulaznog signala po jedinici vremena, često izražen u MS/s. Brzina uzorkovanja je važna specifikacija virtualnog osciloskopa. Ako brzina uzorkovanja nije dovoljna, lako može doći do aliasinga
Ako je ulazni signal osciloskopa sinusni signal od 100 KHz, ali je frekvencija signala koju osciloskop prikazuje 50 KHz, to je zato što je brzina uzorkovanja osciloskopa prespora, što dovodi do aliasinga. Aliasing je kada je frekvencija valnog oblika prikazanog na zaslonu niža od stvarne frekvencije signala ili je prikazani valni oblik nestabilan iako okidač na osciloskopu svijetli. Generiranje aliasinga prikazano je na slici 1. Zatim, za valni oblik nepoznate frekvencije, možete procijeniti je li prikazani valni oblik aliasing ovako: polako promijenite brzinu prelaska t/div na bržu datoteku vremenske baze i pogledajte je li frekvencijski parametri valnog oblika naglo se mijenjaju. Ako je tako, to znači da je došlo do aliasinga valnog oblika; ili se valni oblik podrhtavanja stabilizirao na bržoj vremenskoj bazi, što također znači da je došlo do aliasinga valnog oblika. Prema Nyquistovom teoremu, brzina uzorkovanja mora biti najmanje dvostruko veća od visokofrekventne komponente signala kako bi se spriječilo aliasing. Na primjer, signal od 500MHz zahtijeva brzinu uzorkovanja od najmanje 1GS/s. Postoji nekoliko načina da jednostavno spriječite pojavu aliasa:
?Koristite automatske postavke
?Podesite brzinu skeniranja;
?Pokušajte način prikupljanja prebaciti na način omotnice ili način otkrivanja vršne vrijednosti, jer je način rada omotnice za pronalaženje ekstremnih vrijednosti u više zapisa zbirke, dok je način otkrivanja vršne vrijednosti za pronalaženje maksimalnih i minimalnih vrijednosti u jednom zapisu zbirke. Obje metode mogu otkriti brže promjene signala.
