Oscilloscoop-samplefrequentie en opslagdiepte uitgelegd
Bemonstering, bemonsteringssnelheid
We weten dat computers alleen discrete digitale signalen kunnen verwerken. Bij het analoge spanningssignaal naar de oscilloscoop wordt het eerste probleem geconfronteerd met het probleem van de continue signaaldigitalisering (analoge/digitale conversie). Over het algemeen van het continue signaal naar het discrete signaalproces dat sampling (sampling) wordt genoemd. Continue signalen moeten worden bemonsterd en gekwantificeerd voordat ze door de computer kunnen worden verwerkt. Daarom is bemonstering de basis van digitale oscilloscopen voor golfvormbewerkingen en -analyse. Door de spanningsamplitude van de golfvorm met gelijke tijdsintervallen te meten, wordt de spanning omgezet in acht binaire codes om de digitale informatie weer te geven, wat de bemonstering van de digitale opslagoscilloscoop is. Hoe kleiner het tijdsinterval tussen bemonsterde spanningen, hoe dichter de gereconstrueerde golfvorm bij het oorspronkelijke signaal ligt. De bemonsteringsfrequentie (bemonsteringsfrequentie) is het bemonsteringsinterval. Als de bemonsteringssnelheid van een oscilloscoop bijvoorbeeld 10G keer per seconde (10GSa/s) is, betekent dit dat er elke 100 ps monsters worden genomen.
Volgens de bemonsteringsstelling van Nyquist moet bij het bemonsteren van een bandbeperkt signaal met een maximale frequentie van f de bemonsteringsfrequentie SF meer dan tweemaal zo groot zijn als f om ervoor te zorgen dat het oorspronkelijke signaal volledig wordt gereconstrueerd op basis van de bemonsterde waarde. Hier wordt f de Nyquist-frequentie genoemd en 2 f de Nyquist-bemonsteringsfrequentie. Voor een sinusgolf zijn ten minste twee monsters per cyclus vereist om ervoor te zorgen dat de gedigitaliseerde pulstrein nauwkeuriger kan worden gereconstrueerd op basis van de oorspronkelijke golfvorm. Als de bemonsteringsfrequentie lager is dan de bemonsteringsfrequentie van Nyquist, zal dit leiden tot het fenomeen Aliasing.
Bemonsteringsmodus
Wanneer het signaal in de DSO wordt ingevoerd, worden alle ingangssignalen in de A/D-conversie vóór de noodzaak van sampling, de samplingtechnologie over het algemeen in twee categorieën verdeeld: real-time modus en equivalente tijdmodus.
Real-time sampling (real-time sampling)-modus wordt gebruikt om niet-repetitieve of eenmalige signalen vast te leggen, waarbij vaste tijdsintervallen voor sampling worden gebruikt. Na één keer triggeren bemonstert de oscilloscoop de spanning continu en reconstrueert vervolgens de signaalgolfvorm op basis van de bemonsteringspunten.
Equivalente tijdbemonstering (equivalente tijdbemonstering) is het bemonsteren van de periodieke golfvorm in verschillende cycli, en vervolgens worden de bemonsteringspunten aan elkaar gesplitst om de golfvorm te reconstrueren (https://www.dgzj.com/Electrician's Home) in volgorde om voldoende bemonsteringspunten te krijgen, zijn meerdere triggers nodig. Equivalente tijdbemonstering omvat ook sequentiële bemonstering en willekeurige herhaalde bemonstering. Het gebruik van de equivalente tijdbemonsteringsmodus moet aan twee voorwaarden voldoen: 1. De golfvorm moet worden herhaald; 2. Het moet stabiel kunnen worden geactiveerd.
De bandbreedte van de oscilloscoop in real-time sampling-modus hangt af van de maximale sampling-snelheid van de A/D-omzetter en het gebruikte interpolatie-algoritme. Dat wil zeggen dat de real-time bandbreedte van de oscilloscoop gerelateerd is aan het A/D- en interpolatie-algoritme dat door de DSO wordt gebruikt.
Hier is een andere verwijzing naar het concept van real-time bandbreedte, real-time bandbreedte, ook wel de effectieve opslagbandbreedte genoemd, een digitale opslagoscilloscoop die gebruik maakt van real-time samplingmethode wanneer de bandbreedte wordt gebruikt. Zoveel bandbreedteconcepten waren misschien om je gek van te worden, hier samengevat: DSO-bandbreedte is verdeeld in analoge bandbreedte en opslagbandbreedte. Meestal zeggen we vaak dat de bandbreedte verwijst naar de analoge bandbreedte van de oscilloscoop, dat wil zeggen dat de bandbreedte van het oscilloscooppaneel doorgaans wordt gelabeld. De opslagbandbreedte is de theoretische digitale bandbreedte berekend volgens de stelling van Nyquist, die slechts een theoretische waarde is.
