Drie belangrijke punten van een oscilloscoop: bandbreedte, bemonsteringssnelheid en opslagdiepte
Bandbreedte, bemonsteringssnelheid en opslagdiepte zijn de drie belangrijkste indicatoren van digitale oscilloscopen. Vergeleken met de bekendheid van ingenieurs met en de nadruk op de bandbreedte van oscilloscopen, worden de bemonsteringssnelheid en opslagdiepte vaak over het hoofd gezien bij de selectie, evaluatie en het testen van oscilloscopen. Het doel van dit artikel is om ingenieurs te helpen de belangrijke kenmerken van de twee indicatoren van bemonsteringsfrequentie en opslagdiepte en hun impact op daadwerkelijke tests beter te begrijpen door een korte introductie van de relevante theorieën over bemonsteringsfrequentie en opslagdiepte, gecombineerd met algemene toepassingen. Het helpt ook. We begrijpen de afwegingen bij het kiezen van een oscilloscoop en stellen het juiste concept voor het gebruik van een oscilloscoop vast.
Voordat we de gerelateerde concepten van bemonstering en opslag gaan begrijpen, gaan we eerst bekijken hoe een digitale opslagoscilloscoop werkt.
Het ingangsspanningssignaal wordt via het koppelcircuit naar de front-endversterker gestuurd, en de front-endversterker versterkt het signaal om de gevoeligheid en het dynamische bereik van de oscilloscoop te verbeteren. Het door de versterker afgegeven signaal wordt bemonsterd door het sample/hold-circuit en gedigitaliseerd door de A/D-omzetter. Na A/D-conversie wordt het signaal een digitale vorm en wordt het in het geheugen opgeslagen. De microprocessor verwerkt de gedigitaliseerde signaalgolfvorm in het geheugen. De overeenkomstige verwerking wordt uitgevoerd en weergegeven op het display. Dit is hoe een digitale opslagoscilloscoop werkt.
Bemonstering, bemonsteringssnelheid
We weten dat computers alleen discrete digitale signalen kunnen verwerken. Het voornaamste probleem dat zich voordoet nadat het analoge spanningssignaal de oscilloscoop binnenkomt, is de digitalisering (analoog/digitaal-conversie) van het continue signaal. Over het algemeen wordt het proces van continue signalen naar discrete signalen sampling genoemd. Continue signalen moeten worden bemonsterd en gekwantiseerd voordat ze door computers kunnen worden verwerkt. Daarom is sampling de basis voor golfvormberekening en -analyse door digitale oscilloscopen. Door de spanningsamplitude van een golfvorm met gelijke tijdsintervallen te meten en de spanning om te zetten in digitale informatie, weergegeven door een binaire code van acht bits, is dit de bemonstering van een digitale opslagoscilloscoop. Hoe kleiner het tijdsinterval tussen bemonsteringsspanningen, hoe dichter de gereconstrueerde golfvorm bij het oorspronkelijke signaal ligt. De bemonsteringssnelheid is het bemonsteringstijdsinterval. Als de bemonsteringssnelheid van de oscilloscoop bijvoorbeeld 10G keer per seconde (10GSa/s) is, betekent dit dat er elke 100 ps een monster wordt genomen.
